Cho cấp số cộng \(\left( {{u_n}} \right)\) có công sai \(d = - 3\) và \(u_2^2 + u_3^2 + u_4^2\) đạt giá trị nhỏ nhất. Tính tổng \({S_{100}}\) của \(100\) số hạng đầu tiên của cấp số cộng đó.
Trả lời bởi giáo viên
Đặt \(a = {u_1}\) thì \(u_2^2 + u_3^2 + u_4^2 = {\left( {a + d} \right)^2} + {\left( {a + 2d} \right)^2} + {\left( {a + 3d} \right)^2} = 3{a^2} - 36a + 126 = 3{\left( {a - 6} \right)^2} + 18 \ge 18\) với mọi \(a\).
Dấu bằng xảy ra khi \(a - 6 = 0 \Leftrightarrow a = 6\). Suy ra \({u_1} = 6\).
Ta có \({S_{100}} = \dfrac{{100.\left[ {2{u_1} + \left( {100 - 1} \right)d} \right]}}{2} = - 14250\)
Hướng dẫn giải:
- Đặt \(a = {u_1}\) rồi biểu diễn \({u_2},{u_3},{u_4}\) theo \(a\), tìm GTNN của \(u_2^2 + u_3^2 + u_4^2\), từ đó tính \({u_1}\)
- Tính tổng \({S_{100}}\) theo công thức \({S_n} = \dfrac{{n\left[ {2{u_1} + \left( {n - 1} \right)d} \right]}}{2}\)