Công thức tính tổng 10 số hạng đầu tiên của cấp số cộng

1. Định nghĩa

Dãy số \(u_n\) là một cấp số cộng nếu \(u_{n+1}=u_n+ d\) với mọi \(n\in {\mathbb N}^*\), \(d\) là hằng số.

\(d =  u_{n+1}-u_n\) được gọi là công sai.

* \(d = 0\): CSC là một dãy số không đổi.

Ví dụ:

Dãy số \(3;6;9;12;15\) là một cấp số cộng vì:

\(\begin{array}{l}6 = 3 + 3\\9 = 6 + 3\\12 = 9 + 3\\15 = 12 + 3\end{array}\)

Đây là CSC có công sai \(d = 3\) và số hạng đầu \({u_1} = 3\).

2. Số hạng tổng quát

Kí hiệu: \(u_n= u_1+ (n – 1)d, (n ≥ 2)\). ( n là số tự nhiên bất kì lớn hơn 1)

Như vậy công sai còn có thể tính bởi công thức: \(d =  \dfrac{u_{n}-u_{1}}{n-1}\).

Ví dụ:

Cho CSC \(\left( {{u_n}} \right)\) biết \({u_1} =  - 1,d = 3\). Tìm \({u_{20}}\).

Ta có:

\(\begin{array}{l}{u_{20}} = {u_1} + \left( {20 - 1} \right)d\\\,\,\,\,\,\,\, = {u_1} + 19d\\\,\,\,\,\,\,\, =  - 1 + 19.3\\\,\,\,\,\,\,\, = 56\end{array}\)

3. Tính chất

\( u_{k}=\dfrac{u_{k-1}+u_{k+1}}{2}\) với \(k ≥ 2\) hay \(u_{k+1}+u_{k-1}= 2u_k\)

Ví dụ:

Cho ba số \(3;x;9\) theo thứ đó lập thành một CSC. Tìm \(x.\)

Ta có: \(x = \dfrac{{3 + 9}}{2} = 6\).

Vậy \(x = 6\).

4. Tổng \(n\) số hạng đầu

+) Thông qua số hạng đầu, cuối và số số hạng:  \(S_n=  \dfrac{n(u_{1}+u_{n})}{2}\), với \(n\in {\mathbb N}^*\)

+) Thông qua số hạng đầu, số số hạng và công sai:

\({S_n} = n{u_1} + \dfrac{{n\left( {n - 1} \right)}}{2}d\)

\({S_n} = \dfrac{{n\left[ {2{u_1} + \left( {n - 1} \right)d} \right]}}{2}\)

Ví dụ:

Cho CSC \(\left( {{u_n}} \right)\) thỏa mãn \({u_1} =  - 1,d = 3\). Tính \({S_{20}}.\)

Ta có:

\(\begin{array}{l}{S_{20}} = 20{u_1} + \dfrac{{20.\left( {20 - 1} \right)}}{2}.d\\\,\,\,\,\,\,\,\, = 20.\left( { - 1} \right) + \dfrac{{20.19}}{2}.3\\\,\,\,\,\,\,\,\, = 550\end{array}\)

Công thức tính tổng 10 số hạng đầu tiên của cấp số cộng

Loigiaihay.com

Cấp số cộng là dạng toán cơ bản của kiến thức lớp 11 có rất nhiều trong các đề thì tốt nghiệp và đại học. Tuy nhiên, có rất nhiều các bạn học sinh không nắm chắc được tính chất cấp số cộng, công thức tính tổng cấp số cộng, công thức cấp số cộng,..Chính vì vậy, chúng tôi sẽ tổng hợp chi tiết lý thuyết về cấp số cộng và bài tập chi tiết trong bài viết dưới đây.

Cấp số cộng là gì?

Trong toán học, cấp số cộng là một dãy số (hữu hạn hoặc vô hạn) trong đó kể từ số hạng thứ hai đều là tổng của số hạng đứng ngay trước nó với một số không đổi khác 0.

(un) là cấp số cộng ⇔ ∀n ∈ N∗, Un+1 = Un+ d

Số d được gọi là công sai của cấp số cộng

d = Un+1– un

Tính chất cấp số cộng

Trong một cấp số cộng, mỗi số hạng (trừ số hạng đầu và cuối) đều là trung bình cộng của hai số hạng đứng kề với với nó, nghĩa là

Công thức tính tổng 10 số hạng đầu tiên của cấp số cộng

Công thức tính số hạng tổng quát của cấp số cộng

Nếu 1 cấp số cộng có số hạng đầu u1 và công sai d thì số hạng tổng quát un của nó được xác định bằng công thức sau:

un= u1 + (n – 1)d ( n ≥ 2).

Công thức tính tổng cấp số cộng

Giả sử (un) là một cấp số cộng, với mọi số nguyên dương n, gọi Sn là tổng n số hạng đầu tiên của nó, (Sn = u1+u2+u3+…un). Khi đó ta có:

Công thức tính tổng 10 số hạng đầu tiên của cấp số cộng

Kết hợp với công thức: un= u1 + (n – 1)d, ta có:

Công thức tính tổng 10 số hạng đầu tiên của cấp số cộng

Tham khảo

Bài tập về cấp số cộng có lời giải chi tiết

Ví dụ 1: Dãy số 1; 3; 5; 7 là một cấp số cộng. Vì 3=1+2; 5=3+2; 7=5+2 nên đây là cấp số cộng với công sai d=2, u1= 1.

Ví dụ 2: Tìm số hạng thứ 2 của cấp số cộng biết số hạng thứ 7 là 100 và công sai là 2.

Lời giải:

Áp dụng công thức: un= u1 + (n – 1)d

<=> u2 = u7 + ( 2 – 7 )d = 100 – 5.2 = 90

Ví dụ 3: Cho ba số 3; x; 9 theo thứ đó lập thành một CSC. Tìm x.

Ta có:

Công thức tính tổng 10 số hạng đầu tiên của cấp số cộng

Vậy x = 6 .

Ví dụ 4: Cho cấp số cộng có số hạng đầu bằng 3 và công sai bằng 2. Tính tổng 20 số hạng đầu của cấp số cộng.

Áp dụng công thức:

Công thức tính tổng 10 số hạng đầu tiên của cấp số cộng

Ta có:

Công thức tính tổng 10 số hạng đầu tiên của cấp số cộng

Ví dụ 5: Một xưởng có đăng tuyển công nhân với đãi ngộ về lương như sau: Trong quý đầu tiên thì xưởng trả là 6 triệu đồng/quý và kể từ quý thứ 2 sẽ tăng lên 0,5 triệu cho 1 quý. Hỏi với đãi ngộ trên thì sau 5 năm làm việc tại xưởng, tổng số lương của công nhân đó là bao nhiêu?

Lời giải

Giả sử công nhân làm cho xưởng n quý thì mước lương khi đó kí hiệu (un) (triệu đồng)

Quý đầu: u1 = 6

Các quý tiếp theo: un+1 = un + 0,5 với ∀n ≥ 1

Mức lương của công nhân mỗi quý là 1 số hạng của dãy số un. Mặt khác, lương của quý sau hơn lương quý trước là 0,5 triệu nên dãy số un là một cấp số cộng với công sai d = 0,5.

Ta biết 1 năm sẽ có 4 quý => 5 năm sẽ có 5.4 = 20 quý. Theo y/c của đề bài ta cần tính tổng của 20 số hạng đầu tiên của cấp số cộng (un).

Lương tháng quý 20 của công nhân: u20 = 6 + (20 – 1).0,5 = 15,5 triệu đồng

Tổng số lương của công nhân nhận được sau 5 năm làm việc tại xưởng:

Công thức tính tổng 10 số hạng đầu tiên của cấp số cộng

Ví dụ 6:

Công thức tính tổng 10 số hạng đầu tiên của cấp số cộng

Ví dụ 7 Cho CSC (un) thỏa mãn

Công thức tính tổng 10 số hạng đầu tiên của cấp số cộng

1. Xác định công sai?

2. Tính tổng S = u5 + u7 +…+ u2011

Lời giải

Công thức tính tổng 10 số hạng đầu tiên của cấp số cộng

2. Ta có u5,u7,…,u2011 lập thành CSC với công sai d = 6 và có 1003 số hạng nên

Công thức tính tổng 10 số hạng đầu tiên của cấp số cộng

Hy vọng với những thông tin mà chúng tôi vừa chia sẻ có thể giúp các bạn nắm được cấp số cộng là gì? Công thức cấp số cộng để vận dụng giải các bài tập nhé

Đánh giá bài viết

XEM THÊM

Tập xác định của hàm số mũ, lũy thừa, logarit cực đơn giản [VD minh họa]