Cho dãy số \(\left( {{x_n}} \right)\) xác định bởi \({x_1} = 5\) và \({x_{n + 1}} = {x_n} + n,\,\,\forall n \in N^*\). Số hạng tổng quát của dãy số \(\left( {{x_n}} \right)\) là:
Trả lời bởi giáo viên
\(\begin{array}{l}{x_1} = 5\\{x_2} = {x_1} + 1 = 5 + 1\\{x_3} = {x_2} + 2 = 5 + 1 + 2\\{x_4} = {x_3} + 3 = 5 + 1 + 2 + 3\\...\end{array}\)
Dự đoán \({x_n} = 5 + 1 + 2 + 3 + ... + n - 1 = 5 + \dfrac{{n\left( {n - 1} \right)}}{2}\,\,\,\left( * \right)\,\,\forall n \in N^*\)
Chứng minh bằng phương pháp quy nạp.
Dễ thấy, $(*)$ đúng với $n = 1$.
Giả sử $(*)$ đúng đến $n = k (k\ge 1),$ tức là \({x_k} = 5 + \dfrac{{k\left( {k - 1} \right)}}{2}\,,\) ta chứng minh $(*)$ đúng đến $n = k + 1,$ tức là cần chứng minh \({x_{k + 1}} = 5 + \dfrac{{\left( {k + 1} \right)k}}{2}\).
Ta có: \({x_{k + 1}} = {x_k} + k = 5 + \dfrac{{k\left( {k - 1} \right)}}{2}\, + k = 5 + \dfrac{{k\left( {k - 1} \right) + 2k}}{2} = 5 + \dfrac{{k\left( {k - 1 + 2} \right)}}{2} = 5 + \dfrac{{\left( {k + 1} \right)k}}{2}\)
Vậy $(*)$ đúng với mọi \(n \in N^*\).
Vậy \({x_n} = 5 + \dfrac{{n\left( {n - 1} \right)}}{2} = \dfrac{{{n^2} - n + 10}}{2},\forall n \in N^*\)
Hướng dẫn giải:
Tính một vài số hạng đầu tiên của dãy số.
Dự đoán số hạng tổng quát và chứng minh số hạng tổng quát đó đúng bằng phương pháp quy nạp
Giải thích thêm:
Cách tìm công thức tổng quát khác:
\(x_{n+1}-x_n=n\);
\(x_{n}-x_{n-1}=n-1\);
\(x_{n-1}-x_{n-2}=n-2\);
\(x_{n-2}-x_{n-3}=n-3\);
Cứ như thế đến \(x_{2}-x_{1}=1\);
Sau đó cộng hết vế với vế lại với nhau thì được:
\(x_{n+1}-x_n+x_{n}-x_{n-1}+...+x_2-x_1=x_{n+1}-x_1=1+2+3+...+n=\dfrac{n(n+1)}{2}\)
Khi đó ta được \(x_{n+1}=5+\dfrac{n(n+1)}{2}\)
Suy ra \(x_{n}=5+\dfrac{(n-1)n}{2}\)