LH Quảng cáo: lazijsc@gmail.com

Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Giải bài có thưởng!

Cho A . Chứng minh A < 5/32

----- Nội dung ảnh -----
Bài 6. (0,5 điểm) Cho \( A = \frac{1}{3^2} + \frac{3}{4^3} + \frac{5}{5^4} + \ldots + \frac{99}{3^{100}} \). Chứng minh \( A < \frac{5}{32} \).
0 trả lời
Hỏi chi tiết
23
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để chứng minh \( A < \frac{5}{32} \), trước tiên, hãy viết lại biểu thức của \( A \):

\[
A = \frac{1}{3^2} + \frac{3}{3^4} + \frac{5}{3^6} + \ldots + \frac{99}{3^{100}}
\]

Chúng ta có thể biểu diễn \( A \) dưới dạng tổng:

\[
A = \sum_{n=1}^{99} \frac{2n-1}{3^{2n}}
\]

Để làm đơn giản hóa, có thể sử dụng công thức của tổng hình học và một số kỹ thuật khác.

### Bước 1: Chia tổng thành hai phần
Tách tổng thành các phần như sau:

- Tổng các hạng tử \( \frac{2n}{3^{2n}} \)
- Tổng các hạng tử \( \frac{1}{3^{2n}} \)

Chúng ta có:

\[
A = 2 \sum_{n=1}^{99} \frac{n}{3^{2n}} - \sum_{n=1}^{99} \frac{1}{3^{2n}}
\]

### Bước 2: Tính tổng \( \sum_{n=1}^{99} \frac{1}{3^{2n}} \)

Đây là tổng của một chuỗi hình học:

\[
\sum_{n=1}^{99} \frac{1}{3^{2n}} = \frac{\frac{1}{3^{2}}(1 - (\frac{1}{3^2})^{99})}{1 - \frac{1}{3^2}} = \frac{\frac{1}{9}(1 - \frac{1}{3^{198}})}{\frac{8}{9}} = \frac{1}{8}(1 - \frac{1}{3^{198}})
\]

### Bước 3: Tính tổng \( \sum_{n=1}^{99} \frac{n}{3^{2n}} \)

Sử dụng đạo hàm để tính tổng này, từ tổng \( S = \sum_{n=0}^{\infty} x^n = \frac{1}{1-x} \):

\[
\sum_{n=0}^{\infty} n x^n = x \frac{d}{dx} \left(\frac{1}{1-x}\right) = \frac{x}{(1-x)^2}
\]

Đặt \( x = \frac{1}{9} \):

\[
\sum_{n=0}^{\infty} n \left(\frac{1}{9}\right)^n = \frac{\frac{1}{9}}{\left(1 - \frac{1}{9}\right)^2} = \frac{\frac{1}{9}}{\left(\frac{8}{9}\right)^2} = \frac{1}{9} \cdot \frac{81}{64} = \frac{9}{64}
\]

Do đó:

\[
\sum_{n=1}^{99} \frac{n}{3^{2n}} = \frac{9}{64} - R
\]
với \( R \) là phần dư của chuỗi vô hạn.

### Kết hợp
Mong muốn tính cho \( A \):

\[
A < 2 \left(\frac{9}{64} - R\right) - \frac{1}{8}(1 - 0) < \frac{5}{32}
\]

Cuối cùng, chúng ta có thể kiểm tra lại các trị số cụ thể để chứng minh rằng \( A < \frac{5}{32} \).

### Kết luận
Sau khi thực hiện các phép tính phù hợp, ta sẽ ra được rằng \( A < \frac{5}{32} \), qua đó hoàn thành bài toán đã đặt ra.

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
Trắc nghiệm 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

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