Với mọi số nguyên dương $n$, tổng \({S_n} = 1.2 + 2.3 + 3.4 + ... + n\left( {n + 1} \right)\) là:
Trả lời bởi giáo viên
Với $n = 1$ ta có: \({S_1} = 1.2 = 2\), do đó đáp án A, C sai.
Ta chứng minh \({S_n} = \dfrac{{n\left( {n + 1} \right)\left( {n + 2} \right)}}{3}\,\,\left( * \right)\) đúng với mọi số nguyên dương $n$.
Giả sử $(*)$ đúng đến $n = k (k \ge 1)$, tức là \({S_k} = 1.2 + 2.3 + 3.4 + ... + k\left( {k + 1} \right) = \dfrac{{k\left( {k + 1} \right)\left( {k + 2} \right)}}{3},\) ta chứng minh $(*)$ đúng đến $n = k + 1$, tức là cần chứng minh \({S_{k + 1}} = 1.2 + 2.3 + 3.4 + ... + \left( {k + 1} \right)\left( {k + 2} \right) = \dfrac{{\left( {k + 1} \right)\left( {k + 2} \right)\left( {k + 3} \right)}}{3},\)
Ta có:
\(\begin{array}{l}{S_{k + 1}} = 1.2 + 2.3 + 3.4 + ... + k\left( {k + 1} \right) + \left( {k + 1} \right)\left( {k + 2} \right) = \dfrac{{k\left( {k + 1} \right)\left( {k + 2} \right)}}{3} + \left( {k + 1} \right)\left( {k + 2} \right)\\ = \dfrac{{\left( {k + 1} \right)\left( {{k^2} + 2k + 3k + 6} \right)}}{3} = \dfrac{{\left( {k + 1} \right)\left( {{k^2} + 5k + 6} \right)}}{3} = \dfrac{{\left( {k + 1} \right)\left( {k + 2} \right)\left( {k + 3} \right)}}{3}.\end{array}\)
Vậy $(*)$ đúng với mọi số nguyên dương $n$.
Hướng dẫn giải:
- Thử một giá trị bất kì của $n$ thỏa mãn $n$ là số nguyên dương và dự đoán kết quả.
- Chứng minh kết quả vừa dự đoán là đúng bằng phương pháp quy nạp toán học.
Giải thích thêm:
Cách tự luận:
Ta có:
\(3{S_n} = 1.2.3 + 2.3.3 + 3.4.3\)\( + ... + n.\left( {n + 1} \right).3\)
\(3{S_n} = 1.2.3 + 2.3.\left( {4 - 1} \right) + 3.4.\left( {5 - 2} \right)\)\( + ... + n.\left( {n + 1} \right).\left[ {\left( {n + 2} \right) - \left( {n - 1} \right)} \right]\)
\(3{S_n} = 1.2.3 + 2.3.4 - 1.2.3\)\( + 3.4.5 - 2.3.4 + ...\)\( + n.\left( {n + 1} \right).\left( {n + 2} \right) - \left( {n - 1} \right).n.\left( {n + 1} \right)\)
\(3{S_n} = n.\left( {n + 1} \right)\left( {n + 2} \right)\)
Vậy \({S_n} = \dfrac{{n\left( {n + 1} \right)\left( {n + 2} \right)}}{3}\)