Đề bài
Xét dãy số \(({u_n})\) xác định bởi \({u_1} = a\) và \({u_{n + 1}} = {{12} \over {{u_n}}}\) với mọi \(n \ge 1,\) trong đó a là một số thực khác 0.
Hãy xác định tất cả các giá trị của a để dãy số \(({u_n})\) là một cấp số nhân.
Lời giải chi tiết
Từ giả thiết \(a \ne 0\) dễ dàng suy ra \({u_n} \ne 0\) với mọi \(n \ge 1.\)
Từ hệ thức xác định dãy số \(({u_n})\) suy ra tất cả các số hạng của dãy số đó có cùng một loại dấu.
Giả sử \(({u_n})\) là một cấp số nhân. Khi đó, tồn tại một hằng số \(q > 0\) sao cho
\({u_{n + 1}} = {u_n}.q\) với mọi \(n \ge 1\) (1)
Từ (1) và hệ thức xác định dãy số \(({u_n})\) suy ra
\(u_n^2 = {{12} \over q}\) với mọi \(n \ge 1\) (2)
Xét hai trường hợp sau:
- Trường hợp 1: \(a > 0.\) Khi đó, ta có \({u_n} > 0\) với mọi \(n \ge 1.\) Vì thế, từ (2) ta được
\({u_n} = {{2\sqrt 3 } \over {\sqrt q }}\) với mọi \(n \ge 1.\)
Hay \(({u_n})\) là một dãy số không đổi. Do vậy, phải có \({u_2} = a\) hay \({{12} \over a} = a.\) Dẫn tới \(a = 2\sqrt 3 \)
- Trường hợp 2: \(a < 0.\) Khi đó, ta có \({u_n} < 0\) với mọi \(n \ge 1.\) Vì thế, từ (2) ta được
\({u_n} = - {{2\sqrt 3 } \over {\sqrt q }}\) với mọi \(n \ge 1.\)
Hay \(({u_n})\) là một dãy số không đổi. Do vậy, phải có \({u_2} = a\) hay \({{12} \over a} = a.\) Dẫn tới \(a = - 2\sqrt 3 \)
Ngược lại:
- Với \(a = 2\sqrt 3 \) dễ dàng chứng minh được \({u_n} = 2\sqrt 3 \) với mọi \(n \ge 1.\) Do đó, dãy số \(({u_n})\) là một cấp số nhân với công bộ \(q = 1\)
- Với \(a = - 2\sqrt 3 \) dễ dàng chứng minh được \({u_n} = - 2\sqrt 3 \) với mọi \(n \ge 1.\) Do đó, dãy số \(({u_n})\) là một cấp số nhân với công bộ \(q = 1\)
Tóm lại, tất cả các giá trị a cần tìm là \(a = 2\sqrt 3 \) và \(a = - 2\sqrt 3 \).
Chương 3: Đại cương hóa học hữu cơ
Chủ đề 4: Kĩ thuật bắt bóng của thủ môn và chiến thuật phòng thủ
Chủ đề 6: Văn hóa tiêu dùng
Bài 8: Tiết 2: Kinh tế Liên bang Nga - Tập bản đồ Địa lí 11
Bài 9: Tiết 3: Thực hành: Tìm hiểu về hoạt động kinh tế đối ngoại của Nhật Bản - Tập bản đồ Địa lí 11
Chuyên đề học tập Toán 11 - Chân trời sáng tạo
Chuyên đề học tập Toán 11 - Kết nối tri thức với cuộc sống
SGK Toán 11 - Kết nối tri thức với cuộc sống
SBT Toán 11 - Chân trời sáng tạo
Chuyên đề học tập Toán 11 - Cánh Diều
SBT Toán 11 - Cánh Diều
SBT Toán 11 - Kết nối tri thức với cuộc sống
SGK Toán 11 - Chân trời sáng tạo
SGK Toán 11 - Cánh Diều
Tổng hợp Lí thuyết Toán 11
Bài giảng ôn luyện kiến thức môn Toán lớp 11
SBT Toán Lớp 11
SGK Toán Nâng cao Lớp 11
SGK Toán Lớp 11