1. Nội dung câu hỏi
Cho dãy số \(\left( {{u_n}} \right)\) biết \({u_n} = \cos \left[ {\left( {2n + 1} \right)\frac{\pi }{6}} \right]\)
a) Viết sáu số hạng đầu của dãy số.
b) Chứng minh rằng \({u_{n + 6}} = {u_n}\) với mọi \(n \ge 1\)
c) Tính tổng 27 số hạng đầu của dãy số.
2. Phương pháp giải
a) Thay \(n = 1\),\(n = 2\), \(n = 3\), \(n = 4\), \(n = 5\), \(n = 6\) vào biểu thức \({u_n} = \cos \left[ {\left( {2n + 1} \right)\frac{\pi }{6}} \right]\) để tính \({u_1},{u_2},{u_3},{u_4},{u_5},{u_6}\).
b) Thay \(n\) bởi \(n + 6\) vào biểu thức \({u_n} = \cos \left[ {\left( {2n + 1} \right)\frac{\pi }{6}} \right]\) và chú ý rằng \(\cos \left( {x + k2\pi } \right) = \cos x\).
c) Sử dụng kết quả câu b.
3. Lời giải chi tiết
a) Ta có:
\({u_1} = \cos \left[ {\left( {2.1 + 1} \right)\frac{\pi }{6}} \right] = \cos \left( {3\frac{\pi }{6}} \right) = \cos \frac{\pi }{2} = 0\)
\({u_2} = \cos \left[ {\left( {2.2 + 1} \right)\frac{\pi }{6}} \right] = \cos \left( {5\frac{\pi }{6}} \right) = - \frac{{\sqrt 3 }}{2}\)
\({u_3} = \cos \left[ {\left( {2.3 + 1} \right)\frac{\pi }{6}} \right] = \cos \left( {7\frac{\pi }{6}} \right) = - \frac{{\sqrt 3 }}{2}\)
\({u_4} = \cos \left[ {\left( {2.4 + 1} \right)\frac{\pi }{6}} \right] = \cos \left( {9\frac{\pi }{6}} \right) = \cos \frac{{3\pi }}{2} = 0\)
\({u_5} = \cos \left[ {\left( {2.5 + 1} \right)\frac{\pi }{6}} \right] = \cos \left( {11\frac{\pi }{6}} \right) = \frac{{\sqrt 3 }}{2}\)
\({u_6} = \cos \left[ {\left( {2.6 + 1} \right)\frac{\pi }{6}} \right] = \cos \left( {13\frac{\pi }{6}} \right) = \frac{{\sqrt 3 }}{2}\)
Vậy sáu số hạng đầu của dãy số là \(0, - \frac{{\sqrt 3 }}{2}, - \frac{{\sqrt 3 }}{2},0,\frac{{\sqrt 3 }}{2},\frac{{\sqrt 3 }}{2}\).
b) Ta có:
\({u_{n + 6}} = \cos \left[ {\left( {2\left( {n + 6} \right) + 1} \right)\frac{\pi }{6}} \right] = \cos \left[ {\left( {2n + 1} \right)\frac{\pi }{6} + 12\frac{\pi }{6}} \right] = \cos \left[ {\left( {2n + 1} \right)\frac{\pi }{6} + 2\pi } \right]\)
\( = \cos \left[ {\left( {2n + 1} \right)\frac{\pi }{6}} \right] = {u_n}\)
Bài toán được chứng minh.
c) Theo câu b, ta có \({u_{n + 6}} = {u_n}\), nên vì vậy ta có:
\({u_1} = {u_7} = {u_{13}} = {u_{19}} = {u_{25}}\),
\({u_2} = {u_8} = {u_{14}} = {u_{20}} = {u_{26}}\),
\({u_3} = {u_9} = {u_{15}} = {u_{21}} = {u_{27}}\),
\({u_4} = {u_{10}} = {u_{16}} = {u_{22}}\),
\({u_5} = {u_{11}} = {u_{17}} = {u_{23}}\),
\({u_6} = {u_{12}} = {u_{18}} = {u_{24}}\).
Do đó, \({S_{27}} = 4\left( {{u_1} + {u_2} + {u_3} + {u_4} + {u_5} + {u_6}} \right) + {u_1} + {u_2} + {u_3}\)
\( = 4\left( {0 + \frac{{ - \sqrt 3 }}{2} + \frac{{ - \sqrt 3 }}{2} + 0 + \frac{{\sqrt 3 }}{2} + \frac{{\sqrt 3 }}{2} + 0} \right) + 0 + \frac{{ - \sqrt 3 }}{2} + \frac{{ - \sqrt 3 }}{2} = - \sqrt 3 \)
Bài 9: Tiết 1: Tự nhiên, dân cư và tình hình phát triển kinh tế Nhật Bản - Tập bản đồ Địa lí 11
Unit 12: The Asian Games - Đại hội thể thao Châu Á
Chuyên đề I. Trường hấp dẫn
Unit 8: Health and Life expectancy
Unit 7: Education for school-leavers
SBT Toán Nâng cao Lớp 11
SGK Toán 11 - Kết nối tri thức với cuộc sống
SGK Toán 11 - Cánh Diều
SGK Toán 11 - Chân trời sáng tạo
Chuyên đề học tập Toán 11 - Kết nối tri thức với cuộc sống
Chuyên đề học tập Toán 11 - Cánh Diều
Chuyên đề học tập Toán 11 - Chân trời sáng tạo
SBT Toán 11 - Kết nối tri thức với cuộc sống
SBT Toán 11 - Chân trời sáng tạo
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
Chatbot GPT