Giải bài tập SBT Toán 11 Bài 1: Giới hạn của dãy số

eLib xin giới thiệu đến các em học sinh lớp 11 nội dung giải bài tập SBT bài Giới hạn của dãy số bên dưới đây, thông qua tài liệu này các em sẽ hệ thống lại toàn bộ kiến thức đã học, bên cạnh đó các em còn nắm được phương pháp giải bài tập và vận dụng vào giải các bài tập tương tự.

Giải bài tập SBT Toán 11 Bài 1: Giới hạn của dãy số

Giải bài tập SBT Toán 11 Bài 1: Giới hạn của dãy số

1. Giải bài 4.1 trang 156 SBT Đại số & Giải tích 11

Biết rằng dãy số (un) có giới hạn là 0. Giải thích vì sao dãy số (vn) với vn=|un| cũng có giới hạn là 0. Chiều ngược lại có đúng không ?

Phương pháp giải:

Dựa vào định nghĩa dãy số có giới hạn 0 để chứng tỏ (vn) có giới hạn là 0.

Hướng dẫn giải:

Vì (un) có giới hạn là 0 nên |un| có thể nhỏ hơn một số dương bé tuỳ ý, kể từ một số hạng nào đó trở đi.

Mặt khác, |vn|=||un||=|un|.

Do đó, |vn| cũng có thể nhỏ hơn một số dương bé tuỳ ý, kể từ một số hạng nào đó trở đi.

Vậy, (vn) có giới hạn là 0.

(Chứng minh tương tự, ta có chiều ngược lại cũng đúng).

2. Giải bài 4.2 trang 156 SBT Đại số & Giải tích 11

Cho biết dãy số (un) có giới hạn hữu hạn, còn dãy số (vn) không có giới hạn hữu hạn. Dãy số (un+vn) có thể có giới hạn hữu hạn không ?

Phương pháp giải:

Sử dụng phương pháp phản chứng, giả sử ngược lại, (un+vn) có giới hạn hữu hạn suy ra điều vô lí.

Hướng dẫn giải:

Dãy (un+vn) không có giới hạn hữu hạn.

Thật vậy, giả sử ngược lại, (un+vn) có giới hạn hữu hạn.

Khi đó, các dãy số (un+vn) và (un) cùng có giới hạn hữu hạn

⇒ un+vnun=vn có giới hạn hữu hạn.

Điều này trái với giả thiết (vn) không có giới hạn hữu hạn.

Vậy (un+vn) có giới hạn hữu hạn.

3. Giải bài 4.3 trang 156 SBT Đại số & Giải tích 11

Cho hai dãy số (un) và (vn). Biết limun= và vnun với mọi n.

a) Có kết luận gì về giới hạn của dãy (vn) khi n+?

b) Tìm vn với vn=n!

Phương pháp giải:

a) Dự vào lý thuyết dãy số chứng tỏ limvn=.

b) Dựa trên kết quả câu a để tính.

Hướng dẫn giải:

a) Vì limun= nên lim(un)=+.

Do đó, (un) có thể lớn hơn một số dương lớn tuỳ ý, kể từ một số hạng nào đó trở đi. (1)

Mặt khác, vì vnun với mọi n nên (vn)(un) với mọi n. (2)

Từ (1) và (2) suy ra (vn) có thể lớn hơn một số dương lớn tuỳ ý, kể từ một số hạng nào đó trở đi.

Do đó, lim(vn)=+ hay limvn=

b) Xét dãy số (un)=n

Ta có - n! < - n hay vn<un với mọi n. 

Mặt khác, limun=lim(n)=

Từ kết quả câu a) suy ra limvn=lim(n!)=

4. Giải bài 4.4 trang 156 SBT Đại số & Giải tích 11

Tính giới hạn của các dãy số có số hạng tổng quát sau đây, khi n+

a) an=2n3n3+1n3+n2

b) bn=3n35n+1n2+4

c) cn=2nnn2+2n1

d) un=2n+1n

e) vn=(2π)n+3n4n

f) un=3n4n+12.4n+2n

g) vn=n2+n14n22n+3

Phương pháp giải:

Các câu a, b, c, d: Chia cả tử và mẫu của các phân thức cho lũy thừa bậc cao nhất của n rồi sử dụng dãy số có giới hạn 0.

e) Sử dụng giới hạn: limqn=0 khi |q|<1

f) Chia cả tử và mẫu cho 4n và sử dụng giới hạn limqn=0 khi |q|<1.

g) Chia cả tử và mẫu cho n suy ra giới hạn.

Hướng dẫn giải:

 a) liman=lim2n3n3+1n3+n2=limn3(2n23+1n3)n3(1+1n)=lim2n23+1n31+1n=03+01+0=31=3

b) limbn=lim3n35n+1n2+4=limn3(35n2+1n3)n3(1n+4n3)=lim35n2+1n31n+4n3=+

Vì lim(35n2+1n3)=3>0 và lim(1n+4n3)=0

c) limcn=lim2nnn2+2n1=lim2n2.1nn2(1+2n1n2)=lim2n1+2n1n2=01+00=0

d) limun=lim(2n+1n)=lim2n+lim1n=+

(vì lim2n=+,lim1n=0)

e) limvn=lim[(2π)n+3n4n]=lim(2π)n+lim(34)n=0+0=0.

Vì |2π|<1 và 34<1 nên lim(2π)n=lim(34)n=0

f) limun=lim3n4n+12.4n+2n=lim(34)n1+14n2+(24)n=01+02+0=12

g) limvn=limn2+n14n22n+3=limn1+1n1n2n42n2n(1+3n)=lim1+1n1n242n21+3n=121=1.

5. Giải bài 4.5 trang 156 SBT Đại số & Giải tích 11

Tính các giới hạn sau:

a) lim(n2+2n5)

b) lim(n33n22)

c) lim[4n+(2)n]

Phương pháp giải:

Đặt lũy thừa bậc cao nhất của n ra làm nhân tử chung và sử dụng các giới hạn 0

Hướng dẫn giải:

a) lim(n2+2n5)=limn2(1+2n5n2)=+.

Vì limn2=+ và lim(1+2n5n2)=1+00=1>0

b) lim(n33n22)=lim[n3(1+3n+2n3)]=

Vì lim(n3)= và lim(1+3n+2n3)=1+0+0=1>0

c) lim[4n+(2)n]=lim4n[1+(24)n]=+.

Vì lim4n=+ và lim[1+(24)n]=1+0=1>0

6. Giải bài 4.6 trang 157 SBT Đại số & Giải tích 11

Cho hai dãy số (un) và (vn). Chứng minh rằng nếu limvn=0 và |un|vn với mọi n thì limun=0 

Phương pháp giải:

Áp dụng định nghĩa dãy số để chứng minh.

Hướng dẫn giải:

limvn=0|vn| có thể nhỏ hơn một số dương bé tuỳ ý, kể từ một số hạng nào đó trở đi (1)

Vì |un|vn và vn|vn| với mọi n, nên |un||vn| với mọi n (2)

Từ (1) và (2) suy ra |un| cũng có thể nhỏ hơn một số dương bé tuỳ ý, kể từ một số hạng nào đó trở đi

Nghĩa là limun=0

7. Giải bài 4.7 trang 157 SBT Đại số & Giải tích 11

Biết |un2|13n. Có kết luận gì về giới hạn của dãy số (un)?

Phương pháp giải:

Cho hai dãy số (un) và (vn). Nếu limvn=0 và |un|vn với mọi n thì limun=0 

Hướng dẫn giải:

Ta có: |un2|13n và lim13n=0 

Nên lim(un2)=0 hay limun=2.

8. Giải bài 4.8 trang 157 SBT Đại số & Giải tích 11

Cho dãy số \displaystyle (un) xác định bởi công thức truy hồi:

{u1=2un+1=un+12 vi n1

Chứng minh rằng (un) có giới hạn hữu hạn khi n+. Tìm giới hạn đó.

Phương pháp giải:

- Dự đoán công thức tổng quát, chứng minh công thức đúng bằng phương pháp quy nạp.

- Tính giới hạn.

Hướng dẫn giải:

{u1=2un+1=un+12vin1

Ta có:

u1=2u2=32=2+12u3=54=22+122u4=98=23+123u5=1716=24+124

Dự đoán un=2n1+12n1()vi nN

Thật vậy,

+) Với n = 1 ta có u1=211+1211=2 nên đúng.

+) Giả sử (*) đúng với n = k, nghĩa là uk=2k1+12k1

Ta cần chứng minh uk+1=2k+12k

Ta có:

uk+1=uk+12=12(uk+1)=12(2k1+12k1+1)=12.2k1+1+2k12k1=2.2k1+12.2k1=2k+12kdpcm.

Từ đó, 

limun=lim2n1+12n1=lim[1+(12)n1]=lim[1+2.(12)n]=1

9. Giải bài 4.9 trang 157 SBT Đại số & Giải tích 11

Tính tổng của cấp số nhân lùi vô hạn 1,12,14,18,...,(12)n1,...

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức S=u11q.

Hướng dẫn giải:

Dãy số đã cho là cấp số nhân có u1=1,q=12.

Dễ thấy |12|<1 nên dãy đã cho là cấp số nhân lùi vô hạn.

Tổng S=u11q=11+12=23.

10. Giải bài 4.10 trang 157 SBT Đại số & Giải tích 11

Tìm số hạng tổng quát của cấp số nhân lùi vô hạn có tổng bằng 3 và công bội q=23

Phương pháp giải:

Tính u1 và suy ra công thức tổng quát.

Hướng dẫn giải:

Ta có:

S=u11q3=u1123u1=3(123)=3.13=1un=u1qn1=(23)n1

11. Giải bài 4.11 trang 157 SBT Đại số & Giải tích 11

Cho dãy số (bn) có số hạng tổng quát là bn=sinα+sin2α+...+sinnα với απ2+kπ. Tìm giới hạn của (bn).

Phương pháp giải:

Nhận xét limbn là tổng cấp số nhân lùi vô hạn và sử dụng công thức đó tính toán.

Hướng dẫn giải:

Dãy số: sinα,...,sinnα,... với απ2+kπ, là một cấp số nhân lùi vô hạn, công bội q=sinα

Vì |sinα|<1 với απ2+kπ 

Nên (sinnα) là một cấp số nhân lùi vô hạn.

Hơn nữa, bn=sinα+sin2α+...+sinnα=Sn

Do đó, limbn=sinα+sin2α+...+sinnα+...=sinα1sinα.

12. Giải bài 4.12 trang 157 SBT Đại số & Giải tích 11

Cho số thập phân vô hạn tuần hoàn a = 34,121212... (chu kì là 12 ). Hãy viết a dưới dạng một phân số.

Phương pháp giải:

- Biến đổi 34,121212...= 34 + 0,12 + 0,0012 + 0,000012 +...

- Chứng minh tồn tại một cấp số nhân lùi vô hạn và tính tổng dãy đó.

Hướng dẫn giải:

34,121212...=34+0,12+0,0012+0,000012+...=34+12100+1210000+121000000+...=34+12.(1102+1104+1106+...)

Dãy 1102,1104,1106,... là một cấp số nhân lùi vô hạn có u1=1102, công bội q=1102 

Nên 1102+1104+1106+...=u11q=110211102=199

Vậy 34,121212...=34+12.199=112633.

Ngày:28/10/2020 Chia sẻ bởi:

CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM