III- Mục đích yêu cầu của đề tài, sáng kiến
1. Thực trạng ban đầu trước khi áp dụng sáng kiến
Các vấn đề liên quan tới dãy số là một phần quan trọng của Đại số và Giải tích toán
học. Song khái niệm dãy số học sinh mới chỉ được làm quen trong chương trình toán lớp 11
phần mở đầu của Giải tích toán học. Các dạng toán liên quan tới nội dung này ở sách giáo
khoa chỉ ở mức độ mở đầu, cơ bản. Trong khi đó các câu hỏi trong đề thi học sinh giỏi
thường là khó với các em.
Qua thực tế giảng dạy chương trình toán lớp 11 những năm qua, cũng như việc nghiên
cứu nội dung thi học sinh giỏi các cấp, tôi nhận thấy một dạng toán khá cơ bản về dãy số là
bài toán tìm số hạng tổng quát. Lý thuyết đại số và các bài toán về dãy số đã được đề cập
hầu hết trong các giáo trình cơ bản của giải tích toán học.Các phương pháp tìm số hạng tổng
quát của dãy số cho bởi hệ thức truy hồi gần như là bài toán được đề cập tới đầu tiên. Tuy
nhiên với nhiều phương pháp khác nhau bài toán này thực sự không phải là dễ với học sinh.
2. Sự cần thiết phải áp dụng sáng kiến
Dãy số là một lĩnh vực khó và rất rộng, trong các đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh, quốc
gia cũng thường xuất hiện các bài toán về dãy số. Để giải được các bài toán về dãy số đòi
hỏi người làm toán phải có kiến thức tổng hợp về số học, đại số, giải tích. Các vấn đề liên
quan đến dãy số cũng rất đa dạng và cũng có nhiều tài liệu viết về vấn đề này, các tài liệu
này cũng thường viết khá rộng về các vấn đề của dãy số, các vấn đề được quan tâm nhiều
hơn là các tính chất số học và tính chất giải tích của dãy số.
Tính chất số học của dãy số thể hiện như tính chia hết, tính nguyên, tính chính
phương , tính chất giải tích có nhiều dạng nhưng quan trọng là biết cách xác định công
thức cơ bản của dãy số. Các bài toán về dãy số thường là các bài toán hay và khó, bản thân
đã sưu tầm, chọn lọc và phân loại theo từng chủ đề
+ = + − − , suy ra: 1 1 1 1 n n b b u a u a a − + = + − − Hay ( ) 1 1 1 1 1 n n n b a u u a a − − − = + − . Từ đó ta suy ra các dạng sau Dạng 1: Dãy số ( )nu : 1 0 1, 2n nu x u au b n−= = + *( , )a b có CTTQ ( ) 1 1 1 1 ( 1) 1 1 1 1 n n n n u n b khi a u b a u u a khi a a − − + − = = − = + − Ví dụ 1.4 Xác định CTTQ của dãy ( )nu được xác định: 1 12; 2 3 1.n nu u u n−= = + − Giải Để tìm CTTQ của dãy số ta tìm cách làm mất 3 1n− để chuyển về dãy số là một CSN. Ta có 3 1 3 5 2 3( 1) 5n n n− = − − + − + (2) Khi đó công thức truy hồi của dãy: 3 5 2 3( 1) 5n nu n u n+ + = + − + Đặt 3 5n nv u n= + + , ta có: 1 10v = và 12n nv v −= 1 1 12 .2 10.2 n n nn v v − − = = Vậy CTTQ của dãy ( )nu : 3 5 5.2 3 5 1,2,... n n nu v n n n= − − = − − = Chú ý: 1/. Để phân tích được đẳng thức (2) ta là như sau: 3 1 2 ( 1)n an b a n b− = + − − + . Cho 1; 2n n= = ta có 2 3 5 5 a b a b b − = = − − = = − . 2/. Trong trường hợp tổng quát dãy ( )nu : 1 1 ( ) 2n n u u au f n n− = + trong đó ( )f n là một đa thức bậc k theo n , ta xác định CTTQ như sau Sáng kiến cải tiến Trường THPT Vĩnh Trạch 7 GV: Lê Hồ Ngọc Toản Năm học: 2018 - 2019 Phân tích ( ) ( ) ( 1)f n g n ag n= − − (3) với ( )g n cũng là một đa thức theo n . Khi đó ta có 11 1( ) ( 1) ... (1) n n nu g n a u g n a u g − −− = − − = = − Vây ta có 11 (1) ( ) n nu u g a g n −= − + Vấn đề còn lại là ta xác định ( )g n như thế nào? Ta thấy: * Nếu 1a = thì ( ) ( 1)g n ag n− − là một đa thức có bậc nhỏ hơn bậc của ( )g n một bậc và không phụ thuộc vào hệ số tự do của ( )g n , mà ( )f n là đa thức bậc k nên để có (3) ta chọn ( )g n là đa thức bậc 1k + , có hệ số tự do bằng không và khi đó để xác định ( )g n thì trong đẳng thức (3) ta cho 1k + giá trị của n bất kì ta được hệ 1k + phương trình, giải hệ này ta tìm được các hệ số của ( )g n . * Nếu 1a thì ( ) ( 1)g n ag n− − là một đa thức cùng bậc với ( )g n nên ta chọn ( )g n là đa thức bậc k và trong đẳng thức (3) ta cho 1k + giá trị của n thì ta sẽ xác định được ( )g n . Vậy ta có kết quả sau Dạng 2: Để xác định CTTQ của sãy ( )nu được xác định bởi 1 0 1. ( )n n u x u a u f n− = = + , trong đó ( )f n là một đa thức bậc k theo n ; a là hằng số. Ta làm như sau: Phân tích: ( ) ( ) . ( 1)f n g n a g n= − − với ( )g n là một đa thức theo n . Khi đó, ta đặt ( )n nv u g n= − ta có: 1 1 (1) ( ) n nu u g a g n −= − + . Lưu ý: nếu 1a = , ta chọn ( )g n là đa thức bậc 1k + có hệ số tự do bằng 0 , còn nếu 1a ta chọn ( )g n là đa thức bậc k . Ví dụ 1.5 Cho dãy số ( )nu : 1 1 2 2 1n n u u u n− = = + + . Tìm CTTQ của dãy ( )nu . Giải Ta có 2 22 1 ( ) ( 1) ( 1) ( 1)n g n g n a n n b n n + = − − = − − + − − (trong đó 2( )g n an bn= + ) Cho 0, 1n n= = ta có hệ: 2 1 1 ( ) 2 3 2 a b a g n n n a b b − + = = = + + = = 2 2 1nu n n = + − Ví dụ 1.6 Cho dãy số ( )nu : 1 1 1 3 2 ; 2,3,...nn n u u u n− = = + = . Tìm CTTQ của dãy ( )nu Giải Tương tự ví dụ trên, ta có: 12 .2 3 .2n n na a −= − . Cho 1n = , ta có: 12 2 2.2 3.2.2n n na −= − = − + Nên ta có ( ) ( )1 11 12.2 3 2.2 ... 3 4n n nn nu u u− −−+ = + = = + Vậy 1 15.3 2n nnu − += − Chú ý: Trong trường hợp tổng quát dãy ( )nu : 1. . n n nu a u b−= + , Sáng kiến cải tiến Trường THPT Vĩnh Trạch 8 GV: Lê Hồ Ngọc Toản Năm học: 2018 - 2019 Ta phân tích 1. . .n n nk a k −= − với a Chú ý: Trong trường hợp tổng quát dãy ( )nu : 1 1. . n n nu a u b − −= + Ta phân tích 1. . .n n nk a k −= − với ( )a . Khi đó ( ) ( )1 11 1. . ...n n nn nu k b a u kb u bk − −−− = − = = − Suy ra ( )1 1 n n nu a u bk bk −= − + . Trường hợp a = , phân tích ( ) 1. 1 .n n nn n −= − − ( )( ) ( )1 11. 1 . ... 1n n nn nu bn u b n u b − −− − = − − = = − ( ) 111 n n nu b n u − = − + Vậy ta có kết quả sau Dạng 3. Để xác định CTTQ của dãy ( )nu : 1 1. . 2 n n n u u a u b n− = + , ta làm như sau * Nếu ( ) 111 n n na u b n u −= = − + * Nếu 1. .n n na k ak − = − Khi đó ( )1 1 . n n nu a u bk bk −= − + Suy ra k a = − Ví dụ 1.7 Tìm CTTQ của dãy ( )nu : 1 1 1 5 2.3 6.7 12; 2,3,...n nn n u u u n− = = + − + = Giải Ta có 1 1 3 .3 5 .3 7 .7 5 .7 n n n n n n k k l l − − = − = − cho 3 2 1 7 2 k n l = − = = Mặt khác, ta có 12 3 5.3= − + nên công thức truy hồi như sau ( ) ( )1 1 11 13.3 21.7 3 5 3.3 21.7 3 ... 5 9 147 3n n n n nn nu u u− − −−+ + + = + + + = = + + + Vậy 1 1 1157.5 3 3.7 3n n nnu − + += − − − Ví dụ 1.8 Tìm CTTQ của dãy ( )nu : 1 1 1 2 3 ; 2nn n u u u n n− = = + − Giải Ta có ( ) 13 3.3 2.3.3 2 2 1 2 n n n n n n − = − = − − + − + Suy ra công thức truy hồi của dãy ( ) ( )1 11 13.3 2 2 3.3 1 2 ... 2 12 n n n n nu n u n u − − − = − − − = − − − − = = − Vậy 1 111.2 3 2n nnu n − += − + + + Sáng kiến cải tiến Trường THPT Vĩnh Trạch 9 GV: Lê Hồ Ngọc Toản Năm học: 2018 - 2019 Dạng 4. Để xác định CTTQ của dãy ( )nu : ( ) 1 1. . ; 2 n n n u p u a u b f n n− = = + + , trong đó ( )f n là đa thức theo n bậc k , ta phân tích n và ( )f n như cách phân tích dạng 2 Ví dụ 1.9 Xác định CTTQ của dãy ( )nu : 0 1 1 21; 3; 5 6 ; 2n n nu u u u u n− −= − = = − Giải Để xác định CTTQ của dãy số trên, ta thay thế dãy ( )nu bằng 1 dãy số khác là CSN. Công thức truy hồi được viết lại như sau: ( )1 1 2 1 1 2. .n n n nu x u x u x u− − −− = − , do đó ta chọn 1 2,x x : 1 2 1 2 5 . 6 x x x x + = = hay 1 2,x x là nghiệm phương trình: 2 5 6 0 2; 3x x x x− + = = = . Ta chọn 1 22; 3x x= = Khi đó: ( ) ( )1 11 1 2 1 02. 3 2. ... 3 2 5.3 n n n n n nu u u u u u − − − − −− = − = = − = . Chú ý: Tương tự như cách làm trên ta xác định CTTQ của dãy ( )nu được xác định bởi 0 1 1 2 ; . . 0 2n n n u u u a u b u n− − − + = , trong đó ,a b là các số thực cho trước và 2 4 0a b− như sau Gọi 1 2,x x là hai nghiệm của phương trình 2 . 0x a x b− + = (4) (phương trình này gọi là phương trình đặc trưng của dãy) Khi đó Sử dụng kết quả của dạng 3, ta có các trường họp sau: * Nếu 1 2x x thì 2 0 1 1 0 2 1 . .x u u u x u un x x y x − − = + − − Hay 1 2. . n n nu k x l x= + , trong đó ,k l là nghiệm của hệ 0 1 2 1. . k l u x k x l u + = + = . * Nếu 1 2x x = = thì 0 0 1 1 2 2 n n u a au u u n − = + − hay ( ) 1nnu kn l −= + , trong đó ,k l là nghiệm của hệ 0 1 .l u k l u = + = Dạng 5. Để xác định CTTQ của dãy ( )nu : 0 1 1 2 ; . . 0 2n n n u u u a u b u n− − − + = , trong đó ,a b là các số thực khác 0 ; 2 4 0a b− , ta làm như sau: Gọi 1 2,x x là nghiệm của phương trình đặc trưng: 2 . 0x a x b− + = * Nếu 1 2x x thì , trong đó ,k l là nghiệm của hệ 0 1 2 1. . k l u x k x l u + = + = . * Nếu 1 2x x = = thì ( ) 1n nu kn l −= + , trong đó ,k l là nghiệm của hệ 0 1 .l u k l u = + = Sáng kiến cải tiến Trường THPT Vĩnh Trạch 10 GV: Lê Hồ Ngọc Toản Năm học: 2018 - 2019 Ví dụ 1.10 Cho dãy số ( )nu được xác định bởi 0 1 1 1 1; 2 4 , 1n n n u u u u u n+ + = = = + . Hãy xác định CTTQ của dãy ( )nu . Giải Phương trình 2 4 1 0x x− − = có hai nghiệm 1 22 5; 2 5x x= + = − 1 2. . n n nu k x l x = + . Vì 0 11; 2u u= = nên ta có hệ ( ) ( ) 1 2 5 2 5 2 k l k l + = + + − = 1 2 k l = = . Vậy ( ) ( )1 2 5 2 5 2 n n nu = + + − . Ví dụ 1.11 Xác định CTTQ của dãy ( )nu 0 1 1 2 1; 3 4 4 0; 2,3,...n n n u u u u u n− − = = − + = = Giải Phương trình đặc trưng 2 4 4 0x x− + = có nghiệm kép 2x = nên ( ) 12nnu kn l −= + Vì 0 11; 3u u= = nên ta có hệ 2 1; 2 3 l k l k l = = = + = . Vậy ( ) 12 2nnu n −= + Ví dụ 1.12 Cho dãy ( )nu : 0 1 2 1 2 1; 3 5 6 2 2 1; 2n n n u u u u u n n n− − = − = − + = + + . Xác định CTTQ của dãy ( )nu . Giải Với cách làm tương tự như ví dụ 1.4, ta phân tích 22 2 1n n+ + = ( ) ( ) ( ) ( ) ( )2 22 . 5 1 1 6 2 2kn l n t k n l n t k n l n t = + + − − + − + + − + − + (5) Cho 0; 1; 2n n n= = = ta có hệ 19 7 2 1 1 7 5 2 5 8 3 2 13 19 k l t k k l t l k l t t − + = = − + = = − − + = = Đặt 2 0 18 19 20; 25n nv u n n v v= − − − = = − và 1 25 6 0n n nv v v− −− + = .3 .2n nnv = + . Ta có hệ 20 15 3 2 25 35 + = − = + = − = − 215.3 35.2 15.3 35.2 8 19n n n nn nv u n n = − = − + + + . Sáng kiến cải tiến Trường THPT Vĩnh Trạch 11 GV: Lê Hồ Ngọc Toản Năm học: 2018 - 2019 Chú ý Để xác định CTTQ của dãy ( )nu : ( ) 0 1 1 1 ; . . 2n n n u u u a u b u f n n+ − + + = (trong đó ( )f n là đa thức bậc k theo nvà 2 4 0a b− ) ta làm như sau: * Ta phân tích ( ) ( ) ( ) ( )1 2f n g n ag n bg n= + − + − (6) rồi ta đặt ( )n nv u g n= − Ta có được dãy số ( )nv : ( ) ( )0 0 1 1 1 2 0 ; 1 0 2n n n v u g v u g v av bv n− − = − = − + + = . Đây là dãy số ta xét trong dạng 5. Do đó ta sẽ xác định CTTQ của n nv u * Ta xác định ( )g n như thế nào để có (6) Vì ( )f n là đa thức bậc k nên ta phải chọn ( )g n sao cho ( ) ( ) ( )1 2g n ag n bg n+ − + − là đa thức bậc k theo n . Khi đó ta chỉ cần thay 1k + giá trị bất kì của n vào (6) ta sẽ xác định được ( )g n . Giả sử ( ) ( )11 1 0. . ... 0 m m m m mg n a n a n a n a a − −= + + + + là đa thức bậc m . Khi đó hệ số của mx và 1mx − trong vế phải là ( )1ma a b+ + và ( ) ( ) 12 . 1m ma b m a a b a −− + + + + . Do đó i) Nếu phương trình 2 . 0x a x b+ + = (1) có hai nghiệm phân biệt khác 1 thì 1 0a b+ + nên vế phải (6) là đa thức bậc m . ii) Nếu phương trình (1) có hai nghiệm phân biệt trong đó có một nghiệm 1 1 0x a b= + + = và ( ) ( ) ( )12 . 1 2 . . 0m m ma b m a a b a a b m a−− + + + + = − + nên vế phải (6) là đa thức bậc 1m− . iii) Nếu phương trình (1) có nghiệm kép 1 2; 1x a b= = − = nên vế phải (6) là đa thức bậc 2m− . Vậy chọn ( )g n ta cần chú ý như sau: * Nếu (1) có hai nghiệm phân biệt, thì ( )g n là đa thức cùng bậc với ( )f n . * Nếu (1) có hai nghiệm phân biệt, trong đó có một nghiệm bằng 1 thì ta chọn ( ) ( ).g n n h n= trong đó ( )h n là đa thức cùng bậc ( )f n . * Nếu (1) có nghiệm kép 1x = thì ta chọn ( ) ( )2.g n n h n= trong đó ( )h n là đa thức cùng bậc với ( )f n . Dạng 6 Để tìm CTTQ của dãy ( )nu : ( ) 0 1 1 2 ; . . 2n n n u u u a u b u f n n− − + + = (trong đó ( )f n là đa thức theo n bậc k và 2 4 0b ac− ) ta làm như sau: Xét ( )g n là đa thức bậc k : ( ) 1 0. ... k kg n a n a k a= + + + . * Nếu phương trình 2 . 0x a x b+ + = (1) có hai nghiệm phân biệt, ta phân tích Sáng kiến cải tiến Trường THPT Vĩnh Trạch 12 GV: Lê Hồ Ngọc Toản Năm học: 2018 - 2019 ( ) ( ) ( ) ( ). 1 2f n g n a g n bg n= + − + − rồi đặt ( )n nv u g n= − * Nếu (1) có hai nghiệm phân biệt trong đó có một nghiệm 1x = , ta phân tích ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ). 1 1 2 2f n n g n a n g n b n g n= + − − + − − rồi đặt ( ).n nv u n g n= − * Nếu (1) có nghiệm kép 1x = , ta phân tích ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 22. 1 1 2 2f n n g n a n g n b n g n= + − − + − − rồi đặt ( )2.n nv u n g n= − . Ví dụ 1.13 Xác định CTTQ của dãy ( )nu 0 1 1 2 1; 4 3 2 2 1 2n n n u u u u u n n− − = = − + = + Giải Vì phương trình 2 3 2 0x x− + = có hai nghiệm 1; 2x x= = nên ta phân tích ( ) ( ) ( ) ( ) ( )2 1 1 3 1 1 2 2 2n n kn n k n l n k n l+ = + − − − + + − − + , cho 0, 1n n= = Ta có hệ 5 1 1; 6 3 3 k l k l k l − = = − = − − = Đặt ( ) 0 16 1; 11n nv u n n v v= + + = = và 1 23 2 0n n nv v v− −− + = .2 .1n nnv = + với 1 , 10; 9 2 11 + = = = − + = 1 210.2 9 5.2 6 9 0,1,2,3,...n nn nv u n n n + = − = − − − = Ví dụ 1.14 Tìm CTTQ của dãy ( )nu : 0 1 1 2 1; 3 4 3 5.2 2nn n n u u u u u n− − = − = − + = Giải Ta phân tích 1 22 .2 4 .2 3 .2n n n na a a− −= − + Cho 2n = ta có : 4 4 8 3 4a a a a= − + =− Đặt 0 15.4.2 19; 43 n n nv u v v= + = = và 1 24 3 0n n nv v v− −− + = Vì phương trình 2 4 3 0x x− + = có hai nghiệm 1; 3x x= = nên .3 .1n nnv = + Với 19 , : 12; 7 12.3 7 3 43 n nv + = = = = + + = Vậy 1 24.3 5.2 7 1,2,...n nnu n + += − + = Chú ý: Với cách giải trên, ta tìm CTTQ của dãy số ( )nu được xác định bởi 0 1 1 2 ; . . . 2nn n n u u u a u b u c n− − + + = (với 2 4 0a b− ) như sau: Ta phân tích 1 2. . . .n n n nk a k b k − −= + + (7) Sáng kiến cải tiến Trường THPT Vĩnh Trạch 13 GV: Lê Hồ Ngọc Toản Năm học: 2018 - 2019 Cho 2n = thì (7) trở thành ( )2 2.k a b + + = Ta tìm được 2 2 . k a b = + + khi không là nghiệm của phương trình 2 . 0x a x b+ + = (8) Khi đó, ta đặt . . nn nv u k c= − , ta có dãy ( ) 0 0 1 1 1 2 . ; . . : . . 0 2 n n n n v u k c v u k c v v a v b v n − − = − = − + + = 1 2. . n n nv p x q x = + ( 1 2,x x là hài nghiệm của (8)). 1 2. . . . n n n nu p x q x k c = + + Vậy nếu x = là một nghiệm của (8),tức là 2 . 0a b + + = thì ta sẽ xử lý như thế nào? Nhìn lại cách giải ở dạng (3), ta phân tích ( ) ( )1 2. . . 1 . 2n n n nk n a k n bk n − −= + − + − (9) Cho 2n = ta có: ( ) ( )22 2 2 k a k a k a + = + = = + 2 a − (2) có nghiệm k là nghiệm đơn của phương trình (8) Khi đó 1 2. . . n n n nu p x q x kcn= + + Cuối cùng ta xét trường hợp 2 a x = = − là nghiệm kép của (8). Với ý tưởng như trên, ta sẽ phân tích: ( ) ( ) 2 22 1 2. . 1 . 2 .n n n nkn a k n bk n − −= + − + − (10) Cho 2n = ta có: ( ) 2 2 1 10 4 . . . 4 2 k a k k a = + = = + Khi đó 21 2 1 . . . 2 n n n nu p x q x cn = + + Dạng 7 Cho dãy số ( )nu xác định bởi 0 1 1 2 ; . 2nn n n u u u au bu c n− − + + = Để xác định CTTQ của dãy ( )nu ta làm như sau Xét phương trình 2 . 0x a x b+ + = (11) * Nếu phương trình (11) có hai nghiệm phân biệt khác thì 1 2. . . n n n nu p x q x kc= + + với 2 2 . k a b = + + * Nếu phương trình (11) có nghiệm đơn x = thì 1 2. . . n n n nu p x q x kcn= + + với 4. k a = + Sáng kiến cải tiến Trường THPT Vĩnh Trạch 14 GV: Lê Hồ Ngọc Toản Năm học: 2018 - 2019 * Nếu x = là nghiệm kép của (11) thì 2 1 . 2 n nu p qn cn = + + Ví dụ 1.15 Xác định CTTQ của dãy ( )nu : 0 1 1 2 1; 3 5 6 5.2 2nn n n u u u u u n− − = − = − + = Giải Phương trình 2 5 6 0x x− + = có hai nghiệm 1 22; 3x x= = , do đó .2 .3 5 .2n n nnu p q kn= + + Với 2 2 2 4 5 1 2; 26; 25 2 3 10 3 k a p q k p q p q k = = = − + − + = − = − = − = + + = Vậy ( )126.2 25.3 10 .2 25.3 2 5 13 1,2,...n n n n nnu n n n += − + − = − + = Ví dụ 1.16 Tìm CTTQ của dãy ( )nu : 0 1 1 2 1; 3 4 4 3.2nn n n u u u u u− − = = − + = Giải Phương trình 2 4 4 0x x− + = có nghiệm kép 2x = nên 2 3 2 2 n nu p qn n = + + Thế 0 11; 3u u= = ta có hệ 1 1; 1 0 p p q q p = = = − + = Vậy ( )2 13 2 2 2 1,2,...nnu n n n−= − + = Dang 8. Cho dãy ( )nu : 0 1 2 1 2 3 ; ; 0 3n n n n u u u u au bu cu n− − − + + + = Để xác định CTTQ của dãy ta xét phương trình: 3 2. 0x a x bx c+ + + = (12) * Nếu (12) có ba nghiệm phân biệt 1 2 3 1 2 3, , . . . n n n nx x x u x x x = + + . Dựa vào 0 1 2, ,u u u ta tìm được , , . * Nếu (12) có 1 nghiệm đơn và một nghiệm kép ( )1 2 3 1 3. n n nx x x u n x x = = + + Dựa vào 0 1 2, ,u u u ta tìm được , , . * Nếu (12) có nghiệm bội 3 ( )21 2 3 1nnx x x u n n x = = = + + Dựa vào 0 1 2, ,u u u ta tìm được , , . Sáng kiến cải tiến Trường THPT Vĩnh Trạch 15 GV: Lê Hồ Ngọc Toản Năm học: 2018 - 2019 Ví dụ 1.17 Tìm CTTQ của dãy ( )nu : 1 2 3 1 2 3 0; 1; 3 7 11 5 0 4n n n n u u u u u u u n− − − = = = = − + = Giải Xét phương trình đặc trưng: 3 27. 11 5 0x x x− + − = Phương trình có 3 nghiệm 1 2 31; 5x x x= = = Vậy 5nnu n = + + Cho 1, 2, 3n n n= = = và giải hệ phương trình, ta được 1 3 1 , , 16 4 16 = − = = Vậy ( ) 1 1 3 1 1 5 16 4 16 n nu n −= − + − + Ví dụ 1.18 Tìm CTTQ của dãy ( ) ( ),n nu v : 0 1 1 0 1 1 2; 2 1; 2 1 n n n n n n u u u v v v u v n − − − − = = + = = + Giải Ta có : ( )1 2 2 1 2 1 22 2 2 2 2n n n n n n n nu u u v u u u u− − − − − − −= + + = + + − 1 24 3n n nu u u− − = − và 1 5u = Từ đây, ta có: 1 1 1 1 3 1 3 2 2 2 n n n n n nu v u u + + + + − + = = − = Dạng 9 Cho dãy ( ) ( ),n nx y : 1 1 1 1 1 1 ; ; n n n n n n x pu qy x y ry sx y − − − − = + = + . Để xác định CTTQ của hai dãy ( ) ( ),n nx y ta làm như sau Ta biến đổi ( ) ( )1 2 0n n nx p s x ps qr x− −− + + − = từ đây ta xác định được nx , thay vào hệ đã cho ta có được ny . Chú ý: Ta có thể tìm CTTQ của dãy số trên theo cách sau Ta đưa vào các tham số phụ , ' ( ) ( ) 1 1 1 1 ' ' ' ' n n n n n n n n q r x y p s x y s p q r x y p s x y s p − − − − − − = − − − + + = + + + Ta chọn , ' sao cho ' ' ' q r s p q r s p − = − + = + ( )( ) ( )( ) 1 1 1 1' ' ' n n n n n n n n x y p s x y x y p s x y − − − − − = − − + = + + Sáng kiến cải tiến Trường THPT Vĩnh Trạch 16 GV: Lê Hồ Ngọc Toản Năm học: 2018 - 2019 ( ) ( ) ( ) ( ) 1 1 1 1 1 1' ' ' n n n n n n x y p s x y x y p s x y − − − = − − + = + + giải hệ này ta tìm được ( ) ( ),n nx y Ví dụ 1.19 Tìm CTTQ của dãy ( )nu : 1 1 1 1 2 2 3 4 n n n u u u n u − − = = + Giải Ta có 1 1 1 3 41 3 1 2 2 2 n n n n u u u u − − − + = = + . Đặt 1 n n x u = , ta có: 1 1 2 3 2 2 n n x x x − = = + 1 1 5.2 3 2 2 5.2 3 n n n n x u − − − = = − Ví dụ 1.20 Tìm CTTQ của dãy ( )nu : 1 1 1 2 9 24 2 5 13 n n n u u u n u − − = − − = + Giải Bài toán này không còn đơn giản như bài toán trên vì ở trên tử số còn hệ số tự do, do đó ta tìm cách làm mất hệ số tự do ở trên tử số. Muốn vậy ta đưa vào dãy phụ bằng cách đặt n nu x t= + . Thay vào công thức truy hồi ta có ( ) 211 1 1 9 5 5 22 249 9 24 5 5 13 5 5 13 nn n n n n t x t tx t x t x x t x t −− − − − − − − −− − − + = = + + + + Ta chọn t : 2 15 22 24 0 2 4t t t x+ + = = − = 1 1 1 1 1 1 3 1 11.3 10 4 5 5 3 4 11.3 10 n n n n n n n n n x x x x x x x − − − − − − = = + = = + − 1 1 22.3 24 2 11.3 10 n n n n u x − − − + = − = − 3.3.2.2 Ứng dụng bài toán tìm CTTQ của dãy số vào giải một số bài toán về dãy số Bài 1. Cho dãy số ( )nu xác định bởi : 1 1 11 10 1 9 ,n n u u u n n N+ = = + − . Xác định số hạng tổng quát của dãy đã cho. Giải Ta có: Sáng kiến cải tiến Trường THPT Vĩnh Trạch 17 GV: Lê Hồ Ngọc Toản Năm học: 2018 - 2019 1 2 3 11 10 1 10.11 1 9 102 100 2 10.102 1 9.2 1003 1000 3 u u u = = + = + − = = + = + − = = + Dự đoán: ( )10 1nnu n+= Chứng minh theo quy nạp ta có 1 1 11 10 1u = = + , công thức ( )1 đúng với 1n = . Giả sử công thức ( )1 đúng với n k= ta có 10kku k= + . Ta có: ( ) ( )1 1 10 10 1 9 10 1k kku k k k++ = + + − = + + Công thức ( )1 đúng với 1n k= + Vậy 10nnu n= + , .n N Bài 2. Cho dãy số ( )nu biết 1 1 2 3 1, 2n n u u u n− = −
Tài liệu đính kèm: