Cho dãy số \(\left( {{u_n}} \right)\) xác định bởi \({u_1} = \dfrac{1}{2}\) và \({u_n} = {u_{n - 1}} + 2n\) với mọi \(n \ge 2\). Khi đó \({u_{50}}\) bằng:
Phương pháp giải
Dự đoán và chứng minh số hạng tổng quát bằng phương pháp quy nạp toán học sau đó tìm số hạng thứ 50.
Lời giải của Tự Học 365
Ta có: \({u_1} = \dfrac{1}{2}\)
$\begin{array}{l}{u_2} = {u_1} + 2.2 = \dfrac{1}{2} + 4 = \dfrac{1}{2} + 2.2\\{u_3} = {u_2} + 2.3 = \dfrac{1}{2} + 4 + 6 = \dfrac{1}{2} + 2\left( {2 + 3} \right)\\{u_4} = {u_3} + 2.4 = \dfrac{1}{2} + 4 + 6 + 8 = \dfrac{1}{2} + 2\left( {2 + 3 + 4} \right)\\...\end{array}$
Dự đoán số hạng tổng quát \({u_n} = \dfrac{1}{2} + 2\left( {2 + 3 + ... + n} \right)\,\,\,\,\,\left( * \right)\,\,\forall n \ge 2\)
Chứng minh bằng quy nạp:
Dễ thấy $(*)$ đúng với $n = 2.$
Giả sử $(*)$ đúng đến \(n = k \ge 2\) , tức là \({u_k} = \dfrac{1}{2} + 2\left( {2 + 3 + ... + k} \right)\), ta chứng minh $(*)$ đúng đến $n = k + 1,$ tức là cần chứng minh \({u_{k + 1}} = \dfrac{1}{2} + 2\left( {2 + 3 + ... + k + 1} \right)\)
Ta có: \({u_{k + 1}} = {u_k} + 2\left( {k + 1} \right) = \dfrac{1}{2} + 2\left( {2 + 3 + ... + k} \right) + 2\left( {k + 1} \right) = \dfrac{1}{2} + 2\left( {2 + 3 + ... + k + k + 1} \right)\)
Vậy $(*)$ đúng với mọi \(n \ge 2\).
Mặt khác ta có \(1 + 2 + ... + n = \dfrac{{n\left( {n + 1} \right)}}{2} \) \(\Leftrightarrow 2 + 3 + ... + n = \dfrac{{n\left( {n + 1} \right)}}{2} - 1\)
Khi đó số hạng \({u_{50}} = \dfrac{1}{2} + 2\left( {2 + 3 + ... + 50} \right) = \dfrac{1}{2} + 2\left( {\dfrac{{50.51}}{2} - 1} \right) = 2548,5\)
Đáp án cần chọn là: b
Toán Lớp 12