Trả lời bởi giáo viên
+ Ta tìm các số phức z thỏa mãn z3=1. Ta có z3=1⇔z3−1=0⇔(z−1)(z2+z+1)=0
⇔[z=1z2+z+1=0⇔[z1=1z2=−12+√32iz3=−12−√32i
+ Xét khai triển
(1+x)2019=2019∑k=0Ck2019xk=C02019+C12019x+C22019x2+C32019x3+C42019x4+C52019x5+C62019x6+...+C20192019x2019 (*)
+ Thay z2=−12+√32i vào khai triển (*) ta được
(1−12+√32i)2019=C02019+C12019z2+C22019z22+C32019z23+C42019z24+C52019z25+C62019z26+...+C20192019z22019⇔(12+√32i)2019=C02019+C12019z2+C22019z22+C32019+C42019z2+C52019z22+C62019+...+C20192019⇔−1=(C02019+C32019+C62019+...+C20192019)+z2(C12019+C42019+...+C20172019)+z22(C22019+C52019+...+C20182019)(1)
+ Tương tự thay z3=−12−√32i vào khai triển (*) ta được
(1−12−√32i)2019=C02019+C12019z3+C22019z32+C32019z33+C42019z34+C52019z35+C62019z36+...+C20192019z32019⇔(12−√32i)2019=C02019+C12019z3+C22019z32+C32019+C42019z3+C52019z32+C62019+...+C20192019⇔−1=(C02019+C32019+C62019+...+C20192019)+z3(C12019+C42019+...+C20172019)+z23(C22019+C52019+...+C20182019)(2)
+ Thay z=1 vào vào khai triển (*) ta được
22019=C02019+C12019+C22019+C32019+C42019+C52019+C62019+...+C20192019⇔22019=(C02019+C32019+C62019+...+C20192019)+(C12019+C42019+C72019+...+C20172019)+(C22019+C52019+C82019+...+C20182019)(3)
Cộng vế với vế của (1) (2) và (3) ta được
22019−2=3(C02019+C32019+C62019+...+C20192019)+(1+z2+z3)(C12019+C42019+C72019+...+C20182019)+(1+z22+z23)(C22019+C52019+C82019+...+C20172019)
Nhận thấy 1+z2+z3=1−12+√32i−12−√32i=0 và 1+z22+z23=1+(−12+√32i)2+(−12−√32i)2=0
Nên 22019−2=3S⇔S=22019−23
Hướng dẫn giải:
Sử dụng số phức và công thức nhị thức Newton: (a+b)n=n∑k=0Cknan−kbk từ đó ta tìm được tổng cần tính.
Chỉ số dưới của các tổ hợp bằng nhau, chỉ số trên cách đều k đơn vị thì ta luôn xét phương trình zk−1=0 Tìm nghiệm rồi thay vào tổng (x+1)n theo nhị thức Niu-tơn.
Ở đây ta tìm các số phức z thỏa mãn z3=1 rồi thay lần lượt vào khai triển (1+x)2019 để suy ta tổng S.