Jisoo
Bài 5
Yêu cầu: Cho tổng A=1+5+52+...+520, B=521:4. Hãy tính B−A.
Lời giải:
- Tính tổng A: Ta có A=1+5+52+...+520. Nhân cả hai vế với 5, ta được: 5A=5(1+5+52+...+520)=5+52+53+...+521. Lấy 5A−A, ta có: 4A=(5+52+...+521)−(1+5+52+...+520)=521−1. Vậy A=4521−1.
- Tính B - A: Ta có B=521:4=4521. B−A=4521−4521−1=4521−(521−1)=4521−521+1=41.
Đáp số: B−A=41.
Bài 6
Yêu cầu: Cho tổng S=1+4+7+10+.... a) Tìm số hạng thứ 2025 của tổng trên. b) Tính tổng 200 số hạng đầu tiên của tổng S.
Lời giải:
Đây là một cấp số cộng với số hạng đầu là a1=1 và công sai d=3.
a) Tìm số hạng thứ 2025: Số hạng thứ n của một cấp số cộng được tính bằng công thức: an=a1+(n−1)d. Áp dụng với n=2025, ta có: a2025=1+(2025−1)×3=1+2024×3=1+6072=6073.
b) Tính tổng 200 số hạng đầu tiên: Tổng n số hạng đầu tiên của một cấp số cộng được tính bằng công thức: Sn=2n(a1+an) hoặc Sn=2n(2a1+(n−1)d). Sử dụng công thức thứ hai với n=200: S200=2200×(2×1+(200−1)×3)=100×(2+199×3)=100×(2+597)=100×599=59900.
Đáp số: a) Số hạng thứ 2025 là 6073. b) Tổng 200 số hạng đầu tiên là 59900.
Bài 7
Yêu cầu: Cho biểu thức C=2+22+23+...+2100. Tìm số tự nhiên x để 22x−1−2=C.
Lời giải:
- Tính giá trị của C: C=2+22+23+...+2100. Nhân cả hai vế với 2: 2C=22+23+24+...+2101. Lấy 2C−C, ta có: C=(22+23+...+2101)−(2+22+...+2100)=2101−2.
- Tìm x: Ta có phương trình: 22x−1−2=C. Thay C=2101−2 vào, ta được: 22x−1−2=2101−2. 22x−1=2101. Vì cơ số bằng nhau nên số mũ phải bằng nhau: 2x−1=101. 2x=101+1. 2x=102. x=2102=51.
Đáp số: x=51.
Bài 8
Yêu cầu: Tìm số tự nhiên x biết: 2x+2x+1+...+2x+2024=22026−2.
Lời giải:
- Biến đổi vế trái: 2x+2x+1+...+2x+2024=2x(1+21+22+...+22024). Gọi S=1+2+22+...+22024. Ta có 2S=2+22+23+...+22025. 2S−S=(2+22+...+22025)−(1+2+22+...+22024)=22025−1. Vậy S=22025−1. Biểu thức vế trái trở thành: 2x(22025−1).
- Giải phương trình: 2x(22025−1)=22026−2. 2x(22025−1)=2(22025−1). Chia cả hai vế cho (22025−1) (vì biểu thức này khác 0), ta được: 2x=2. 2x=21. Vậy x=1.
Đáp số: x=1.
Bài 9
Yêu cầu: Tìm số tự nhiên x biết: 2+4+6+8+...+2x=342.
Lời giải:
Đây là tổng của một dãy số chẵn.
- Tìm số số hạng: Ta có thể viết lại tổng: 2(1+2+3+4+...+x)=342. Tổng của dãy số tự nhiên từ 1 đến x là: 1+2+3+...+x=2x(x+1). Thay vào phương trình: 2×2x(x+1)=342. x(x+1)=342.
- Giải phương trình: Ta cần tìm hai số tự nhiên liên tiếp có tích bằng 342. Ta có 18×19=342. Vậy x=18.
Đáp số: x=18.
Bài 10
Yêu cầu: Cho tích A=1×2×3×4×...×2013. Sau khi loại đi n thừa số của tích trên thì thừa số còn có chữ số tận cùng là 9. Tìm giá trị nhỏ nhất của n.
Lời giải:
- Phân tích bài toán: Tích A=1×2×...×2013 có chữ số tận cùng là 0 vì trong tích có các thừa số 5 và 2, 10, ... Để tích các thừa số còn lại có chữ số tận cùng là 9, ta phải loại bỏ tất cả các thừa số làm cho tích có chữ số tận cùng là 0. Chữ số 0 ở cuối tích được tạo ra bởi các thừa số có tận cùng là 5 hoặc các cặp thừa số có tích là 10 (ví dụ 2×5). Tích A có thừa số 10, 20, 30, ... có tận cùng là 0. Ngoài ra, tích các thừa số có tận cùng là 5 (5, 15, 25, ...) với các thừa số chẵn cũng tạo ra chữ số 0.
- Tìm các thừa số cần loại bỏ: Để tích có chữ số tận cùng là 9, tích các thừa số còn lại phải là một số lẻ (vì 9 là số lẻ). Điều này có nghĩa là ta phải loại bỏ tất cả các thừa số chẵn. Tích các thừa số còn lại là B=1×3×5×7×...×2013. Tích này có thừa số 5, 15, 25, ... nên chữ số tận cùng của nó là 5 (vì tích của các số lẻ có tận cùng là 5 sẽ có tận cùng là 5). Do đó, để tích có chữ số tận cùng là 9, ta cần loại bỏ thêm các thừa số có tận cùng là 5. Để tận cùng là 9, ta cần tích các số lẻ không có tận cùng là 5.
- Tìm giá trị nhỏ nhất của n: Các thừa số chẵn là: 2, 4, 6, ..., 2012. Số lượng số chẵn trong dãy từ 1 đến 2013 là: (2012−2):2+1=1005. Nếu ta chỉ loại bỏ 1005 số chẵn này, tích còn lại là các số lẻ. Tích các số lẻ từ 1 đến 2013 là 1×3×5×...×2013. Tích này có tận cùng là 5. Để tận cùng là 9, chúng ta phải loại bỏ thêm các thừa số 5, 15, 25,... để tích không còn thừa số có tận cùng là 5. Các thừa số có tận cùng là 5 là: 5, 15, 25, 35, 45, 55, ... Tuy nhiên, nếu chúng ta loại bỏ tất cả các số có tận cùng là 5, tích các số còn lại sẽ là một số có tận cùng khác 5 (ví dụ tích các số lẻ không có tận cùng 5 như 1×3×7×9×11×... có thể có tận cùng là 1, 3, 7, 9). Tích của các số có tận cùng là 1, 3, 7, 9 có thể cho tận cùng là 9. Ví dụ: 1×3×7×9=189 (tận cùng là 9). Để tích các số lẻ có tận cùng là 9, chúng ta cần loại bỏ hết các số có tận cùng là 5. Số lượng các số có tận cùng là 5 từ 1 đến 2013 là:
- Các số dạng 10k+5: 5,15,25,...,2005. Số lượng là: (2005−5)/10+1=201.
- Các số dạng 10k: 10,20,... Để tích có tận cùng là 9, chúng ta phải loại bỏ tất cả các thừa số chẵn và tất cả các thừa số có tận cùng là 5.
- Số chẵn: 1006 số.
- Số có tận cùng là 5: 202 số.
- Một số chẵn có thể tận cùng là 0. Số có tận cùng là 0: 10, 20, ... 2010. Có 201 số. Những số này đã được tính vào cả 2 tập hợp trên. Số lượng các thừa số chẵn là 1006. Số lượng các thừa số có tận cùng là 5 (đơn vị) là 202. Số lượng các thừa số có tận cùng là 0 là 201. Số lượng thừa số ta cần loại bỏ để có tích lẻ là 1006 (số chẵn). Lúc này tích còn lại là 1×3×5×...×2013. Tích này có tận cùng là 5. Để có tận cùng là 9, ta phải loại bỏ các số có tận cùng là 5. Số lượng các số có tận cùng là 5 trong dãy số lẻ: 5,15,25,...,2005,2015 (nhưng 2015 > 2013). Dãy này là 5×1,5×3,5×5,.... Các số lẻ có tận cùng là 5: 5,15,25,35,...,2005. Số lượng: (2005−5)/10+1=201. Vậy ta phải loại bỏ 1006 số chẵn và 201 số lẻ có tận cùng là 5. Tuy nhiên, bài toán chỉ hỏi giá trị nhỏ nhất của n. Chữ số tận cùng của tích 1×2×...×2013 là 0. Để tận cùng là 9, ta cần loại bỏ các thừa số chẵn và các thừa số 5. Để tích có tận cùng là 9, ta cần loại bỏ những thừa số làm cho tích có tận cùng là 0. Để tích có tận cùng là 0, ta cần có ít nhất một thừa số 5 và một thừa số chẵn. Tích A có rất nhiều thừa số 5 và thừa số chẵn. Để tận cùng là 9, ta phải loại bỏ hết các thừa số 5. Tích còn lại sẽ là 1×2×3×4×6×...×2013. Tích này có tận cùng là 0 vì vẫn còn thừa số chẵn (2, 4, 6, ...) và thừa số có tận cùng là 0 (10, 20, ...). Để tích có tận cùng là 9, tích phải là một số lẻ. Để có số lẻ, ta phải loại bỏ tất cả các số chẵn. Số chẵn từ 1 đến 2013: 2, 4, ..., 2012. Có 1006 số. Khi loại bỏ 1006 số này, tích còn lại là 1×3×5×...×2013. Tích này có tận cùng là 5. Để có tận cùng là 9, ta phải loại bỏ các số có tận cùng là 5. Các số lẻ có tận cùng là 5: 5,15,25,35,.... Tích của các số có tận cùng là 5 sẽ cho tận cùng là 5. Vậy ta phải loại bỏ tất cả các số chẵn và tất cả các số có tận cùng là 5.
- Số chẵn: 1006 số.
- Số có tận cùng là 5: 2013/5 = 402 số có tận cùng 5.
- Các số chia hết cho 10 có tận cùng là 0. Các số này đã được đếm ở cả 2 nhóm trên. Để tích có tận cùng là 9, ta phải loại bỏ tất cả các số chẵn. Số lượng số chẵn: 1006. Tích còn lại là 1×3×5×...×2013. Tích này có tận cùng là 5. Để nó có tận cùng là 9, chúng ta phải loại bỏ thêm những số có tận cùng là 5. Tuy nhiên, sau khi loại bỏ tất cả các thừa số chẵn và tất cả các thừa số có tận cùng là 5, tích các thừa số còn lại sẽ là 1×3×7×9×...×2013. Tận cùng của tích này là chữ số tận cùng của 1×3×7×9×11×13×17×19.... Tích của các số lẻ có tận cùng là 1, 3, 7, 9 có thể là 1, 3, 7, 9. Ví dụ: 1×3=3. 3×7=21 (tận cùng 1). 21×9=189 (tận cùng 9). Để có tận cùng là 9, chúng ta cần loại bỏ các số chẵn và các số có tận cùng là 5.
- Số chẵn: 1006 số.
- Số có tận cùng là 5: 2013/5 = 402 số. Số lượng số cần loại bỏ để có tận cùng là 9 là số lượng số chẵn cộng với số lượng số lẻ có tận cùng là 5. Số lượng số chẵn: 1006. Số lẻ có tận cùng là 5: 5,15,25,...,2005. Số lượng: 201. Tổng số lượng số cần loại bỏ là 1006+201=1207. Tuy nhiên, đây không phải là giá trị nhỏ nhất. Giá trị nhỏ nhất của n là số lượng thừa số cần loại bỏ để chữ số tận cùng thay đổi từ 0 sang một số khác 0, và cụ thể là 9. Ta phải loại bỏ ít nhất một cặp thừa số tạo ra chữ số 0. Chữ số 0 được tạo ra từ 2×5. Tích A có rất nhiều thừa số 2 và 5. Để chữ số tận cùng là 9, chúng ta phải loại bỏ tất cả các thừa số 5. Số lượng các thừa số 5 trong tích 1×...×2013 là:
- Số chia hết cho 5: 2013/5=402.
- Số chia hết cho 25: 2013/25=80.
- Số chia hết cho 125: 2013/125=16.
- Số chia hết cho 625: 2013/625=3. Tổng số thừa số 5 là: 402+80+16+3=501. Nếu ta loại bỏ tất cả 501 thừa số 5, tích còn lại vẫn có tận cùng là 0 vì số lượng thừa số 2 lớn hơn rất nhiều so với số lượng thừa số 5. Vậy ta phải loại bỏ các thừa số chẵn. Số lượng thừa số chẵn là 1006. Khi loại bỏ 1006 thừa số chẵn, tích còn lại là các số lẻ. 1×3×5×...×2013. Tích này có tận cùng là 5. Để có tận cùng là 9, ta phải loại bỏ thêm các thừa số lẻ có tận cùng là 5. Số lượng các số lẻ có tận cùng là 5: 201 số. Vậy n nhỏ nhất là 1006+201=1207.
Đáp số: n=1207.