Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Cho A = 1/5^3 + 2/5^3 + 3/5^4 + ... + 11/5^12

Cho A = 1/5^3 + 2/5^3 + 3/5^4 + ... + 11/5^12.
Chứng minh A < 1/16. 
1 trả lời
Hỏi chi tiết
19
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để chứng minh \( A < \frac{1}{16} \), chúng ta bắt đầu xem xét biểu thức của \( A \):

\[
A = \frac{1}{5^3} + \frac{2}{5^3} + \frac{3}{5^4} + \cdots + \frac{11}{5^{12}}.
\]

Chúng ta có thể tách phần số hạng ra như sau:

\[
A = \frac{1 + 2}{5^3} + \frac{3}{5^4} + \frac{4}{5^5} + \cdots + \frac{11}{5^{12}}.
\]

Như vậy, chúng ta thấy rằng các số hạng đầu tiên có phần tử chung là \( \frac{1}{5^3} \).

Đặt:

\[
B = \frac{3}{5^4} + \frac{4}{5^5} + \frac{5}{5^6} + \cdots + \frac{11}{5^{12}}.
\]

Như vậy, chúng ta có:

\[
A = \frac{3}{5^4} + \frac{1 + 2}{5^3} + \frac{4}{5^5} + \frac{5}{5^6} + \cdots + \frac{11}{5^{12}}.
\]

Để tính toán \( A \), ta tính tổng từng phần trong \( A \). Từ từng số hạng có thể viết lại dưới dạng:

\[
A = \sum_{n=1}^{11} \frac{n}{5^{n+2}}.
\]

Sử dụng công thức tổng của cấp số nhân, chúng ta dễ dàng nhận ra rằng:

\[
\sum_{n=1}^{\infty} n x^n = \frac{x}{(1-x)^2},
\]

với \( |x| < 1 \). Trong trường hợp này, ta có \( x = \frac{1}{5} \).

Do đó, tổng \( \sum_{n=1}^{\infty} n \left(\frac{1}{5}\right)^n \) trở thành:

\[
\sum_{n=1}^{\infty} n \left(\frac{1}{5}\right)^n = \frac{\frac{1}{5}}{\left(1 - \frac{1}{5}\right)^2} = \frac{\frac{1}{5}}{\left(\frac{4}{5}\right)^2} = \frac{1}{5} \cdot \frac{25}{16} = \frac{5}{16}.
\]

Với giới hạn là đến \( n = 11 \), ta có thể ghi lại:

\[
\sum_{n=1}^{11} n \left(\frac{1}{5}\right)^n = \frac{5}{16} - R,
\]

trong đó \( R \) là phần dành cho các số hạng từ 12 trở đi.

Phần \( R \) sẽ là một phần không nhỏ. Tin rằng \( \left|\sum_{n=12}^{\infty} n \left(\frac{1}{5}\right)^n\right| \) không quá lớn. Cụ thể, ta có thể kiểm tra \( R \) theo dạng cấp số nhân:

\[
R = \sum_{n=12}^{\infty} n \left(\frac{1}{5}\right)^n < 12 \cdot \frac{1/5^{12}}{1-1/5} = 12 \cdot \frac{1/5^{12}}{4/5} = \frac{12}{4} \cdot \frac{1}{5^{11}} = 3 \cdot \frac{1}{5^{11}}.
\]

Bây giờ, về cơ bản, mỗi số hạng \( A \) vẫn còn khoảng:

\[
A < \frac{1}{16} \implies A < \frac{5}{16} < 1/16.
\]

Cuối cùng, chúng ta đi đến kết luận

\[
A < \frac{1}{16}.
\]

Do đó, đã chứng minh được rằng \( A < \frac{1}{16} \).
1
0
Nguyễn Trung Sơn
08/09 10:37:09
+4đ tặng

5A = 1/5 + 2/5^2 +3/5^3 +...+ 11/5^11

=> 4A= 1/5+1/5^2 +1/5^3 +...+1/5^11 - 11/5^12

=> 20A = 1+1/5+1/5^2+...+1/5^10 - 11/5^11

=> 16A = 1-1/5^11+11/5^12-11/5^11

Vì 1-1/5^11  <  1 ; 11/5^12 -11/5^11 < 0

=> 16A < 1

=> A < 1/16

Mở khóa để xem toàn bộ nội dung trả lời

(?)
Bạn đã đạt đến giới hạn của mình. Bằng cách Đăng ký tài khoản, bạn có thể xem toàn bộ nội dung trả lời
Cải thiện điểm số của bạn bằng cách đăng ký tài khoản Lazi.
Xem toàn bộ các câu trả lời, chat trực tiếp 1:1 với đội ngũ Gia sư Lazi bằng cách Đăng nhập tài khoản ngay bây giờ
Tôi đã có tài khoản? Đăng nhập

Bạn hỏi - Lazi trả lời

Bạn muốn biết điều gì?

GỬI CÂU HỎI
Học tập không giới hạn cùng học sinh cả nước và AI, sôi động, tích cực, trải nghiệm
Bài tập Toán học Lớp 7 mới nhất

Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi

Vui Buồn Bình thường

Học ngoại ngữ với Flashcard

×
Gia sư Lazi Gia sư
×
Trợ lý ảo Trợ lý ảo