Giải bài 9 trang 180 – SGK môn Đại số và Giải tích 11
Cho biết trong một cấp số nhân, hiệu của số hạng thứ ba và số hạng thứ hai bằng 12 và nếu thêm 10 vào số hạng thứ nhất, thêm 8 vào số hạng thứ 2 còn giữ nguyên số hạng thứ 3 thì ba số mới lập thành một cấp số cộng. Hãy tính tổng của năm số hạng đầu của cấp số nhân đã cho.
Hướng dẫn:
Áp dụng công thức: \(u_n=u_1q^{n-1}\)
Kí hiệu các số hạng của cấp số nhân đã cho là \(u_1;\,u_2;\,u_3;\,…\) công bội là \(q\).
Theo giả thiết ta có:
\(\left\{ \begin{aligned} & {{u}_{3}}-{{u}_{2}}=12 \\ & \left( 10+{{u}_{1}} \right)+{{u}_{3}}=2\left( {{u}_{2}}+8 \right) \\ \end{aligned} \right.\)
Áp dụng \({{u}_{n}}={{u}_{1}}{{q}^{n-1}}\)
\(\begin{aligned} & \left\{ \begin{aligned} & {{u}_{3}}-{{u}_{2}}=12 \\ & \left( 10+{{u}_{1}} \right)+{{u}_{3}}=2\left( {{u}_{2}}+8 \right) \\ \end{aligned} \right.\Leftrightarrow \left\{ \begin{aligned} & {{u}_{1}}{{q}^{2}}-{{u}_{1}}q=12 \\ & {{u}_{1}}+{{u}_{1}}{{q}^{2}}-2{{u}_{1}}q=6 \\ \end{aligned} \right. \\ & \Leftrightarrow \left\{ \begin{aligned} & {{u}_{1}}\left( {{q}^{2}}-q \right)=12 \\ & {{u}_{1}}\left( {{q}^{2}}-2q+1 \right)=6 \\ \end{aligned} \right. \\ & \Leftrightarrow \left\{ \begin{aligned} & {{u}_{1}}=\dfrac{12}{{{q}^{2}}-q}\,\,\,\left( q\ne 0;q\ne 1 \right) \\ & \dfrac{12\left( {{q}^{2}}-2q+1 \right)}{{{q}^{2}}-q}=6 \\ \end{aligned} \right. \\ & \Leftrightarrow \left\{ \begin{aligned} & {{u}_{1}}=\dfrac{12}{{{q}^{2}}-q} \\ & 12{{q}^{2}}-24q+12=6{{q}^{2}}-6q \\ \end{aligned} \right. \\ & \Leftrightarrow \left\{ \begin{aligned} & {{u}_{1}}=\dfrac{12}{{{q}^{2}}-q} \\ & 6{{q}^{2}}-18q+12=0 \\ \end{aligned} \right. \\ & \Leftrightarrow \left\{ \begin{aligned} & q=2 \\ & {{u}_{1}}=6 \\ \end{aligned} \right. \\ \end{aligned}\)
Tổng của 5 số hạng đầu của cấp số nhân là:
\(S=\dfrac{u_1(1-q^n)}{1-q}=\dfrac{6.(1-2^5)}{1-2}=186\)