Cho \(n\) là số nguyên dương thỏa mãn \(C_n^0 + 2C_n^1 + 4C_n^2 + .... + {2^n}C_n^n = 243\) và m là số nguyên dương thỏa mãn \(C_{2m}^1 + C_{2m}^3 + C_{2m}^5 + .... + C_{2m}^{2m - 1} = 2048\). Khi đó khẳng định nào sau đây là đúng ?
Trả lời bởi giáo viên
Bước 1:
Ta có \({\left( {1 + 2} \right)^n} = \sum\limits_{k \to 0}^n {C_n^k{{.2}^k}} = C_n^0 + 2C_n^1 + ... + {2^n}.C_n^n\)
Mà \(C_n^0 + 2C_n^1 + ... + {2^n}.C_n^n = 243\)
Nên \({3^n} = 243 \Leftrightarrow n = 5\)
Bước 2:
\(\begin{array}{l}{\left( {1 + 1} \right)^{2m}} = \sum\limits_{k = 0}^{2m} {C_{2m}^k} = C_{2m}^0 + C_{2m}^1 + ... + C_{2m}^{2m}\\{\left( {1 - 1} \right)^{2m}} = \sum\limits_{k = 0}^{2m} {C_{2m}^k} .{\left( { - 1} \right)^k} = C_{2m}^0 - C_{2m}^1 + ... + C_{2m}^{2m}\\ \Rightarrow {2^{2m}} - 0 = 2.\left( {C_{2m}^1 + C_{2m}^3 + ... + C_{2m}^{2m - 1}} \right)\end{array}\)
\( \Rightarrow C_{2m}^1 + C_{2m}^3 + ... + C_{2m}^{2m - 1} = \dfrac{{{2^{2m}}}}{2}\)
Mặt khác \(C_{2m}^1 + C_{2m}^3 + ... + C_{2m}^{2m - 1} = 2048\).
Bước 3:
\( \Rightarrow {2^{2m - 1}} = 2048 = {2^{11}}\)\( \Leftrightarrow 2m - 1 = 11 \Leftrightarrow m = 6\)
Bước 4:
Do đó \(m > n\).
Hướng dẫn giải:
Bước 1: Tìm \(n\).
Khai triển nhị thức Niu-tơn \({\left( {a + b} \right)^n} = \sum\limits_{k = 0}^n {C_n^k{a^{n - k}}{b^k}} \) với \(a = 1;b = 2\).
Bước 2: Chứng minh \(C_{2m}^1 + C_{2m}^3 + ... + C_{2m}^{2m - 1} = \dfrac{{{2^{2m}}}}{2}\)
Khai triển \({\left( {1 + 1} \right)^{2m}}\) và \({\left( {1 - 1} \right)^{2m}}\) thành tổng rồi lấy \({\left( {1 + 1} \right)^{2m}}\) trừ đi \({\left( {1 - 1} \right)^{2m}}\).
Bước 3: Tìm \(m\).
Bước 4: So sánh \(m\)và \(n\).