Sáng kiến kinh nghiệm Một số phương pháp tính tổng của dãy số
Trong quá trình học Toán ở THCS học sinh cần phải biết tổ chức công việc của mình một cách sáng tạo , vì vậy người giáo viên cần rèn luyện , hướng dẫn cho học sinh kĩ năng độc lập tư duy , sáng tạo sâu sắc . Do đó đòi hỏi người giáo viên phải lao động sáng tạo tìm tòi những phương pháp để học sinh trau dồi và tư duy lôgíc giải các bài toán.
Là một giáo viên ở trường THCS trực tiếp bồi dưỡng học sinh giỏi tôi nhận thấy việc giải toán ở chương trình THCS không chỉ đơn giản là đảm bảo kiến thức sách giáo khoa , mà đó mới chỉ là những điều kiện cần nhưng chưa đủ. Muốn giải toán cần phải luyện tập nhiều thông qua việc giải các dạng bài toán đa dạng , giải các bài toán tỉ mỉ khoa học , kiên nhẫn để tự tìm ra đáp số của chúng.
Muốn vậy người giáo viên phải biết vận dụng linh hoạt kiến thức trong nhiều tình huống khác nhau để tạo ra hứng thú học tập cho học sinh. phải cung cấp cho học sinh nắm chắc các kiến thức cơ bản sau đó cung cấp cho học sinh cách nhìn, cách vận dụng linh hoạt các kiến thức cơ bản đó, phân tích tìm ra hướng giải, bắt đầu từ đâu và bắt đầu như thế nào là rất quan trọng để học sinh không sợ khi đứng trước một bài toán khó mà dần tạo sự tự tin, gây hứng thú say mê môn toán, từ đó tạo cho học sinh tác phong tự học, tự nghiên cứu. Một bài toán có thể có nhiều cách giải, mỗi bài toán thường nằm trong một dạng toán khác nhau đòi hỏi phải biết vận dụng kiến thức trong nhiều lĩnh vực , nhiều mặt một cách sáng tạo , vì vậy học sinh phải biết sử dụng phương pháp nào cho phù hợp.
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Sáng kiến kinh nghiệm Một số phương pháp tính tổng của dãy số", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
c và giải toán; giúp học sinh biết cách định hướng và giải bài tập liên quan ngắn gọn để phát huy trí lực học sinh và làm học sinh tự tin khi giải toán và thi cử. II. THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ Khi tôi được nhà trường phân công dạy bồi dưỡng học sinh giỏi Toán lớp 6 và hướng dẫn học sinh tham gia giải toán trên mạng internet thì tôi đã chọn ra 10 em có học lực khá giỏi trong khối để lập thành đội tuyển học sinh giỏi cho nhà trường. Trong quá trình giảng dạy đội tuyển tôi nhận thấy đội tuyển ôn thi học sinh giỏi của tôi khi gặp những bài toán dạng tỉnh tổng của dãy số thì hầu như các em bế tắc và giải được rất ít. Từ thực tế đó tôi đã cho 10 em học sinh trong đội tuyển của tôi làm một đề toán với dạng tỉnh tổng của dãy số để tôi có thể đánh giá khả năng thực sự của các em với dạng toán trên như thế nào. ĐỀ KIỂM TRA :(120 phút ) Tính tổng A = 1 + 2 + 3 + 4 + + 100 A = 1 + 2 + 22 + 23 + 24 + 25 + 26 + 27 + 28 + 29 + 210 A= 1 + 32 + 34 + 36 + 38 + ... + 3100 A = 7 + 73 + 75 + 77 + 79 + ... + 799 A = 1.2 + 2.3 + 3.4 + 4.5 + 5.6 + 6.7 + 7.8 + 8.9 A = 12 + 32 + 52 + 72 + + 992 A = 22 + 42 + 62 + + 1002 A = 12 + 22 + 32 + + 992 A = 12 + 22 + 32 + + 1002 A = 1.3 + 3.5 + 5.7 + + 97.99 A = 2.4 + 4.6 + 6.8 + + 98.100 A = 1.2.3 + 2.3.4 + 3.4.5 + 4.5.6 + 5.6.7 + 6.7.8 + 7.8.9 + 8.9.10 A = 1.3.5 + 3.5.7 + + 5.7.9 + + 95.97.99 A = 1.2 + 3.4 + 5.6 + + 99.100 A = 1.2.3 + 3.4.5 + 5.6.7 + + 99.100.101 A = 1³ + 2³ + 3³ + 4³ + 5³ + + 100³ A = 1.22 + 2.32 + 3.42 + + 99.1002 A = A = 1! +2.2 ! + 3.3 ! + ...... + 100.100! A = Kết quả : SL Điểm dưới 5 Điểm từ 5 - 7 Điểm từ trên 7 - 10 SL % SL % SL % 10 7 70 3 30 0 0 Từ kết quả trên và đánh giá bài làm của các em học sinh tôi nhận thấy học sinh chưa có cách tính tổng các dãy số đạt hiệu quả , lời giải dài dòng không chính xác đôi khi còn ngộ nhận và chưa hiểu đề bài . Cũng với những bài toán trên nếu học sinh được trang bị kiến thức về phương pháp “ Tính tổng của dãy số ” thì chắc chắn sẽ cho ta kết quả cao hơn. III. GIẢI PHÁP VÀ TỔ CHỨC THỰC HIỆN Từ thực trạng của vấn đề trên và cùng với một chút vốn hiểu biết , kinh nghiệm giảng dạy trong một số năm tôi đã hệ thống được một số kiến thức cơ bản liên quan, hướng dẫn cho học sinh của tôi phương pháp tính tổng của các dãy số, các bài toán liên quan tính chía hết và sưu tầm tích luỹ một số bài tập phù hợp mức độ nhận thức của học sinh giúp cho học sinh phát triển tư duy, năng lực tốt nhất . 1. Xây dựng các công thức tổng quát 1.1. Tính tổng của dãy số: A = 1 + 2 + 3 + 4 + + 100 Giải A = 100(100 + 1):2 = 5050 * Công thức tổng quát: A = 1 + 2 + 3 + 4 + + n = n(n + 1) : 2 1.2. Tính tổng của dãy số: A = 1 + 2 + 22 + 23 + 24 + + 210 Giải 2A = 2 + 22 + 23 + 24 + + 210 + 211 Khi đó 2A – A = A = 211 – 1 *Công thức tổng quát: A = 1 + a + a2 + a3 + a4 + + an Nhân cả hai vế của A với a ta có a.A = a + a2 + a3 + a4 + ... + an + an+1 aA – A = ( a – 1)A = an+1 – 1. Vậy A = (an + 1 – 1): (a – 1) ; (a ≥ 2) Từ đó ta có công thức : an+1 – 1 = ( a – 1)( 1 + a + a2 + a3 + ... + an) . * Bài tập vận dụng: Tính tổng. c) Chứng minh rằng : 1414 – 1 Chia hết cho 3 d) Chứng minh rằng: 20152015 – 1 Chia hết cho 2014 1.3. Tính tổng của dãy số: A= 1 + 32 + 34 + 36 + 38 + ... + 3100 Giải Vấn đề đặt ra là nhân cả hai vế của A với số nào để khi trừ cho A thì một loạt các lũy thừa bị triệt tiêu ? Ta thấy các số mũ liền nhau cách nhau 2 đơn vị nên ta nhân hai vế với 32. Ta có: 32A = 32 + 34 + 36 + 38 + ... + 3100 + 3102 A = 1 + 32 + 34 + 36 + 38 + ... + 3100 32A - A = 3102 - 1 . Hay A( 32 - 1) = 3102 - 1 * Công thức tổng quát: A= 1 + a2 + a4 + a6 + a8 + ... + a2n Ta có: a2A = a2 + a4 + a6 + a8 + ... + a2n + a2n + 2 A = 1 + a2 + a4 + a6 + a8 + ... + a2n a2A - A = a2n+2 - 1 . Hay A( a2 - 1) = a2n +2 - 1 Hay A = (a2n +2 – 1):( a2 - 1) *Bài tập áp dụng: Tính tổng. B = 1 + 22 + 24 + 26 + 28 + 210 + ... + 2200 1.4. Tính tổng của dãy số: A = 7 + 73 + 75 + 77 + 79 + ... + 799 Giải Tương tự như trên ta có: 72B = 73 + 75 + 77 + 79 + ... + 799 + 7101 B = 7 + 73 + 75 + 77 + 79 + ... + 799 72B - B = 7101 - 7 , hay B( 72 - 1) = 7101 – 7 * Công thức tổng quát: A= 1 + a3 + a5 + a7 + a9 + ... + a2n+1 Ta có: a2A = a3 + a5 + a7 + a9 + ... + a2n+1 + a2n + 3 A = 1 + a3 + a5 + a7 + a9 + ... + a2n+1 a2A - A = a2n+3 - 1 . Hay A( a2 - 1) = a2n +3 - 1 Hay A = (a2n + 3 – 1):( a2 - 1) *Bài tập áp dụng: tính tổng. C = 5 + 53 + 55 + 57 + 59 + ... + 5101 D = 13 + 133 + 135 + 137 + 139 + ... + 1399 1.5. Tính tổng của dãy số: A = 1.2 + 2.3 + 3.4 + 4.5 + 5.6 + + 8.9 Giải Nhận xét : Ở dạng 1.1 chỉ có 1 thừa số trong mỗi số hạng nên ta nhân hai vế của a với 2. Khoảng cách giữa 2 thừa số trong mỗi số hạng dạng này là 1.Nên ta nhân 2 vế của A với 3 lần khoảng cách này ta được : 3A = 3.(1.2 + 2.3 + 3.4 + 4.5 + 5.6 + 6.7 + 7.8 + 8.9 + 9.10) = 1.2.(3 - 0) + 2.3.(4 - 1) + 3.4.(5 - 2) + 4.5.(6 - 3) + 5.6.(7 - 4) + 6.7.(8 - 5) + 7.8.(9 - 6) + 8.9.(10 - 7) + 9.10.(11 - 8) = 1.2.3 - 1.2.3 + 2.3.4 - 2.3.4 + 3.4.5 - + 8.9.10 - 8.9.10 + 9.10.11 = 9.10.11 = 990. A = 990:3 = 330 Ta chú ý tới đáp số 990 = 9.10.11, trong đó 9.10 là số hạng cuối cùng của A và 11 là số tự nhiên kề sau của 10, tạo thành tích ba số tự nhiên liên tiếp. *Công thức tổng quát: A = 1.2 + 2.3 + + (n - 1).n = (n - 1).n.(n + 1) : 3 * Bài tập áp dụng: Tính tổng: A = 1.2 + 2.3 + 3.4 + + 99.100 B = 1.3 + 3.5 + 5.7 + + 97.99 C = 2.4 + 4.6 + 6.8 + + 98.100 (Gợi ý: Bài B và C khoảng cách giữa các thừa số trong mỗi số hạng là 2) 1.6. Tính tổng của dãy số: B = 12 + 32 + 52 + 72 + + 992 Giải *Nhận xét: A = 1.2 + 2.3 + 3.4 + + 99.100 A = 0.1 + 1.2 + 2.3 + 3.4 + + 99.100 A = 1.(0 + 2) + 3.(2 + 4) + 5.(4 + 6) + + 99.(98 + 100) A = 1.1.2 + 3.3.2 + 5.5.2 + +99.99.2 = (12 + 32 + 52 + 9 + 92).2 A = (12 + 32 + 52 + + 992).2 Theo cách giải dạng 1.1.5 ta có A = (12 + 32 + 52 + + 992).2 = 99.100.101 :3 Vậy ta có: B = 12 + 32 + 52 + + 992 = 99.100.101 :6 * Công thức tổng quát: A = 12 + 32 + 52 + 72 + + (2n + 1)2 = = (2n + 1)(2n + 2)(2n + 3) : 6 *Bài tập áp dụng. Tính tổng: Q = 112 + 132 + 152 + + 20092. 1.7. Tính tổng của dãy số: B = 22 + 42 + 62 + + 1002 Giải * Nhận xét : A = 1.2 + 2.3 + 3.4 + 4.5 + 5.6 + 6.7 + ... + 100.101 = (1.2 + 2.3) + (3.4 + 4.5) + (5.6 + 6.7) + (7.8 + 8.9)... + (99.100 + 100.101) = 2( 1 + 3) + 4( 3 + 5) + 6( 5 + 7) +...+ 100( 99 + 101) = 2.4 + 4.8 + 6.12 + ... + 100.200 = 2.2.2 + 2.4.4 + 2.6.6 + ... + 2.100.100 = 2.22 + 2.42 + 2.62 + ... + 2.1002 = 2.( 22 + 42 + 62 + ... + 1002) A = 2.(22 + 42 + 62 + ... + 1002) Theo cách giải dạng 1.5 ta có: A = 2.(22 + 42 + 62 + ... + 1002) = 100.101.102 :3 Vậy ta có : B = 22 + 42 + 62 + + 1002 = 100.101.102 : 6 *Công thức tổng quát : A = 22 + 42 + 62 + + (2n)2 = 2n.(2n + 1).(2n + 2) :6 *Bài tập áp dụng : Tính tổng : 202 + 222 + + 482 + 502. 2. Cho n thuộc N*. Tính tổng : n2 + (n + 2)2 + (n + 4)2 + + (n + 100)2. 1.8. Tính tổng của dãy số: A = 12 + 22 + 32 + + 1002 B = 12 + 22 + 32 + + 992 Giải * A = 12 + 22 + 32 + + 1002 Cách 1: A = 12 + 22 + 32 + + 1002 A = (12 + 32 + 52 + + 992) + (22 + 42 + 62 + + 1002) A = (99.100.101 + 100.101.102) : 6 A = 100.101.(99 + 102):6 = 100.101.(2.100 + 1):6 Cách 2: A = 1² + 2² + 3² + 4² ++ 100² A = 1.1 + 2.2 + 3.3 +4.4 + + 100.100 A = 1.(2-1) + 2(3-1) + 3(4-1) + + 100[(100+1)-1] A = 1.2 – 1+ 2.3 – 2 + 3.4 – 3 + 4.5 – 4 ++ 100(100 + 1 ) – 100 A = 1.2 + 2.3 + 3.4 + 4.5 + + 100( 100 + 1 ) – ( 1 + 2 + 3 +4 + + 100 ) A = 100.101.102:3 – 100.101: 2 =100.101.(102:3 – 1:2) =100.101.(2.100 + 1):6 * B = 12 + 22 + 32 + + 992 Cách 1: B = 12 + 22 + 32 + + 992 B = (12 + 32 + 52 + + 992) + (22 + 42 + 62 + + 982) B = (99.100.101 + 98.99.100) : 6 B = 99.100.(98 + 101):6 = 99.100.(2.99 + 1):6 Cách 2: B = 1² + 2² + 3² + 4² ++ 99² B = 1.1 + 2.2 + 3.3 +4.4 + + 99.99 B = 1.(2-1) + 2(3-1) + 3(4-1) + + 99[(99+1)-1] B = 1.2 – 1+ 2.3 – 2 + 3.4 – 3 + 4.5 – 4 ++ 99(99 + 1 ) – 99 B = 1.2 + 2.3 + 3.4 + 4.5 + + 99( 99 + 1 ) – ( 1 + 2 + 3 +4 + + 99 ) B = 99.100.101:3 – 99.100: 2 =99.100.(101:3 – 1:2) =99.100.(2.99 + 1):6 *Công thức tổng quát: A = 12 + 22 + 32 + + n2 = n.(n + 1)(2n + 1):6 *Bài tập áp dụng. Tính tổng: M = 1 + 22 + 32 + 42 + 52 + + 992 P = 1 + 4 + 9 + 16 + 25 + 36 + ... + 10000 Q = - 12 + 22 – 32 + 42 - - 192 + 202. 1.9. Tính tổng của dãy số: A = 1.2.3 + 2.3.4 + + 7.8.9 + 8.9.10 Giải *Nhận xét: Ở dạng toán 1.1. mỗi hạng tử của của tổng A có 1 thừa số thì ta nhận với 2 lần khoảng cách. Ở dạng toán 1.5mỗi hạng tử của tổng A có hai thừa số thì ta nhân A với 3 lần khoảng cách giữa hai thừa số đó. Theo cách đó , trong bài này ta nhân hai vế của A với 4 lần khoảng cách đó vì ở đây mỗi hạng tử có 3 thừa số .Ta giải được bài toán như sau : A = 1.2.3 + 2.3.4 + 3.4.5 + 4.5.6 + 5.6.7 + 6.7.8 + 7.8.9 + 8.9.10 4A = (1.2.3 + 2.3.4 + 3.4.5 + 4.5.6 + 5.6.7 + 6.7.8 + 7.8.9 + 8.9.10).4 4A = [1.2.3.(4 – 0) + 2.3.4.(5 – 1) + + 8.9.10.(11 – 7)] 4A = (1.2.3.4 – 1.2.3.4 + 2.3.4.5 – 2.3.4.5 + – 7.8.9.10 + 8.9.10.11) 4A = 8.9.10.11 . Vậy A = 8.9.10.11 : 4 = 1980 : 4. *Công thức tổng quát: A = 1.2.3 + 2.3.4 + 3.4.5 + + (n – 1).n.(n + 1).= (n -1).n.(n + 1)(n + 2) *Bài tập áp dụng. Tính tổng: A = 1.2.3 + 2.3.4 + 3.4.5 + ...+ 99.100.101 B = 1.3.5 + 3.5.7 + + 5.7.9 + + 95.97.99 *Gợi ý: Ở câu B ở đây khoảng cách giữa các thừa số trong mỗi số hạng của tổng B là 2, ta có: 8B = 1.3.5.8 + 3.5.7.8 + 5.7.9.8 + + 95.97.99.8 8B= 1.3.5(7 + 1) + 3.5.7(9 - 1) + 5.7.9(11 - 3) + + 95.97.99(101 - 93) 8B = 1.3.5.7 + 15 + 3.5.7.9 - 1.3.5.7 + 5.7.9.11 - 3.5.7.9 + + 95.97.99.101 - 93.95.97.99 8B = 15 + 95.97.99.101 1.10. Tính tổng của dãy số sau: A = 1³ + 2³ + 3³ + 4³ + 5³ + + 100³ Giải Trước hết ta chứng minh một kêt quả sau đây : với n là số tự nhiên thì ta có n2 – n = (n – 1)(n + 1) . Thật vậy : n2 – n = n( n2 – 1) = n( n2 – n + n – 1) = n[(n2 – n) + ( n – 1)] = n[n(n – 1) + ( n – 1)] = (n – 1)n( n + 1) đpcm Áp dụng kết quả trên để ta tính A Ta có A = 1³ + 2³ + 3³ + 4³ + 5³ + + 100³ A = 13 – 1 + 23 – 2 + 33 – 3 + 43 – 4 + 53 – 5 ++ 1003 – 100 + ( 1 + 2 + 3 + + 100 ) A = 0 + 2( 22 – 1 ) + 3( 32 – 1 ) + 4( 42 – 1 ) + + 100( 1002 – 1 ) + ( 1 + 2 + 3 + 4 + + 100 ) A = 0 + 1.2.3 + 2.3.4 + 3.4.5 + 4.5.6 + + (100 – 1 ).100.( 100 + 1 ) + ( 1 + 2 + 3 + 4 + + 100) A = *Công thức tổng quát: A = 1³ + 2³ + 3³ + 4³ + 5³ + + n³ A = 13 – 1 + 23 – 2 + 33 – 3 + 43 – 4 + 53 – 5 ++ n3 – n + ( 1 + 2 + 3 + + n ) A = 0 + 2( 22 – 1 ) + 3( 32 – 1 ) + 4( 42 – 1 ) + + n( n2 – 1 ) + ( 1 + 2 + 3 + 4 + + n ) A = 0 + 1.2.3 + 2.3.4 + 3.4.5 + 4.5.6 + + (n – 1 )n( n + 1 ) + ( 1 + 2 + 3 + 4 + + n ) A = n-1nn+1(n+2)4+n(n+1)2=n(n+1)n-1(n+2)4+12 A = n( n + 1).n²+n-2+24 = n( n + 1 ).n( n+1 )4= n²(n+1)²2²=n(n+1)2² Nhận xét : Với n(n+1)2 = 1 + 2 + 3 + 4 + + n , nên ta có công thức tổng quát sau: A =1³ + 2³ + 3³ + 4³ + 5³ + + n³ = ( 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + + n )² 2. Phương pháp dự đoán và quy nạp Trong một số trường hợp khi gặp bài toán dạng tổng hữu hạn Sn = a1 + a2 + .... an (1) Bằng cách nào đó ta biết được kết quả (dự đoán, hoặc bài toán chứng minh khi đã cho biết kết quả). Thì ta nên sử dụng phương pháp này để giải quyết bài toán Ví dụ 1 : Tính tổng Sn =1+3+5 +... + (2n -1 ) Giải Thử trực tiếp ta thấy : S1 = 1 S2 = 1 + 3 =22 S3 = 1+ 3+ 5 = 9 = 32 ... ... ... Ta dự đoán Sn = n2 Với n = 1;2;3 ta đều thấy kết quả đúng, giả sử với n= k ( k 1) ta cã: Sk = k 2 (2) Ta cần chứng minh Sk + 1 = ( k +1 ) 2 ( 3) Thật vậy ; cộng hai vế của (2) với 2k +1 ta có 1+3+5 +... + (2k – 1) + ( 2k +1) = k2 + (2k +1) v× k2 + ( 2k +1) = ( k +1) 2 nên ta có (3) tức là Sk+1 = ( k +1) 2 Theo nguyên lí quy nạp bài toán đực chứng minh Vậy Sn = 1+3=5 + ... + ( 2n -1) = n2 Tương tự ta có thể chứng minh các kết quả sau đây bằng phương pháp quy nạp toán học 1, 1 + 2+3 + .... + n = 2, 12 + 2 2 + ..... + n 2 = 3, 13+23 + ..... + n3 = 4, 15 + 25 + .... + n5 = .n2 (n + 1) 2 ( 2n2 + 2n – 1 ) 3. Phương pháp khử liên tiếp Giả sử ta cần tính tổng (1) mà ta có thể biểu diễn ai , I = 1,2,3,4, qua hiệu hai số hạng liên tiếp của một dãy số khác, chính xác hơn, giả sử: a1 = b1 - b2 , a2 = b2 - b3 , .... .... ....., an = bn – bn+ 1 Khi đó ta có ngay Sn = ( b1 – b2 ) + ( b2 – b3 ) + ...... + ( bn – bn + 1 ) = b1 – bn + 1 Ví dụ 1: Tính tổng S = Giải Ta có : , , Do đó : S = * Dạng tổng quát: Sn = = 1- ( n > 1 ) Ví dụ 2: Tính tổng Sn = Giải Ta có: Sn = Sn = Sn = Ví dụ 3: Tính tổng Sn = 1! +2.2 ! + 3.3 ! + ...... + n .n! ( n! = 1.2.3 ....n ) Giải Ta có : 1! = 2! -1! 2.2! = 3 ! -2! 3.3! = 4! -3! ..... ..... ..... n.n! = (n + 1) –n! Vậy Sn = 2! - 1! +3! – 2 ! + 4! - 3! +...... + ( n+1) ! – n! = ( n+1) ! - 1! = ( n+ 1) ! - 1 Ví dụ 4: TÍnh tổng Sn = Giải Ta có : i = 1 ; 2 ; 3; ....; n Do đó Sn = ( 1- = 1- Ví dụ 5 : Chứng minh rằng : k (k+1) (k+2) (k+3) – (k-1) k(k+1) (k+2) =4k (k+1) (k+2) Áp dụng tính tổng S = 1.2 .3 + 2.3 .4 +3.4.5 +.... + n(n+1) (n+2) Giải Chứng minh : VT = k( k+1) (k+2) = k( k+1) ( k +2 ) .4 Rút ra : k(k+1) (k+2) = Áp dụng : 1.2.3 = 2.3.4 = .......................................................... n(n+1) (n+2) = Céng vÕ víi vÕ ta ®îc S = *Bài tập áp dụng. Tính tổng A = 4. Phương pháp tính qua các tổng đã biết * Các kí hiệu: * Các tính chất : 1, 2, Ví dụ 1: Tính tổng: C = 1.2.3 + 3.4.5 + 5.6.7 + + 99.100.101 Giải C = 1.3.( 5 – 3) + 3.5.( 7 – 3) + 5.7.( 9 - 3) + + 99.101.( 103 – 3) C = ( 1.3.5 + 3.5.7 + 5.7.9 + + 99.101.103 ) – ( 1.3.3 + 3.5.3 + + 99.101.3 ) C = ( 1.3.5 + 3.5.7 + 5.7.9 + + 99.101.103 ) – 3( 1.3 + 3.5 + + 99.101) Ví dụ 2: Tính tổng: A = 1.2 + 3.4 + + 99.100 Giải Trong bµi to¸n nµy ta kh«ng nh©n A víi mét sè mµ t¸ch ngay mét thõa sè trong mçi sè h¹ng lµm xuÊt hiÖn c¸c d·y sè mµ ta ®· biÕt c¸ch tÝnh hoÆc dÔ dµng tÝnh ®îc. Cách 1: A = 2 + ( 2+ 1).4 + ( 4 + 1)6 + + (98 + 1).100 = 2 + 2.4 + 4 + 4.6 + 6 + + 98.100 + 100 = (2.4 + 4.6 + + 98.100 ) + (2 + 4 + 6 + 8 + + 100) Cách 2: A = 1.(3 - 1) + 3(5 - 1) + 5(7 - 1) + + 99(101 - 1) = 1.3 - 1 + 3.5 - 3 + 5.7 - 5 + + 99.101 - 99 = (1.3 + 3.5 + 5.7 + + 99.101) - (1 + 3 + 5 + 7 + + 99) Ví dụ 3: Tính tổng : A = 1.22 + 2.32 + 3.42 + + 99.1002 Giải A = 1.2.(3 - 1) + 2.3(4 - 1) + 3.4(5 - 1) + + 99.100.(101 - 1) = 1.2.3 - 1.2 + 2.3.4 - 2.3 + 3.4.5 - 3.4 + + 99.100.101 - 99.100 = (1.2.3 + 2.3.4 + + 99.100.101) - (1.2 + 2.3 + 3.4 + + 99.100) *Bài tập áp dụng : Tính tổng A = 12 + 42 + 72 + . +1002. B = 1.32 + 3.52 + 5.72 + + 97.992. A = 1.99 + 2.98 + 3.97 + + 49.51+ 50.50 B = 1.3 + 5.7 + 9.11 + + 97.101 C = 1.3.5 – 3.5.7 + 5.7.9 – 7.9.11 + - 97.99.101 D = 1.99 + 3.97 + 5.95 + + 49.51 E = 1.33 + 3.53 + 5.73 + + 49.513 F = 1.992 + 2.982 + 3.972 + + 49.512 Ví dụ 4: Tính tổng: Sn= 1.2 + 2.3 + 3.4 + ......... + n( n+1) Giải Ta có : Sn = Vậy: Cho nên Sn = Ví dụ 5: Tính tổng: Sn =1.2 + 2.5 + 3.8 +.......+n(3n - 1) Giải ta có : Sn = = Ta có : Sn = Ví dụ 6: Tính tổng Sn = 13+ +33 +53 +... + (2n +1 )3 Giải Ta có : Sn = [( 13 +2 3 +33 +43 +....+(2n+1)3 ] –[23+43 +63 +....+(2n)3] = [13+23 +33 +43 + ..... + (2n +1 )3] -8 (13 +23 +33 +43 +......+ n3 ) Sn = =( n+1) 2(2n+1) 2 – 2n2 (n+1)2 = (n +1 )2 (2n2 +4n +1) 5. Bài tập đề nghị: Tính tổng 1, B = 2+ 6 +10 + 14 + ..... + 202 2, a, A = 1+2 +22 +23 +.....+ 26.2 + 2 6 3 b, S = 5 + 52 + 53 + ..... + 5 99 + 5100 c, C = 7 + 10 + 13 + .... + 76 3, D = 49 +64 + 81+ .... + 169 4, S = 1.4 + 2 .5 + 3.6 + 4.7 +.... + n( n +3 ) , n = 1,2,3 ,.... 5, S = 6, S = 7, A = 8, M = 9, Sn = 10, Sn = 11, Sn = 12, M = 9 + 99 + 999 +...... + 99..... .....9 50 chữ số 9 13, Cho: S1 = 1+2 S3 = 6+7+8+9 S2 = 3+4+5 S4 = 10 +11 +12 +13 + 14 tính S100 =? * Tìm x 14, a, (x+1) + (x+2) + (x+3) +...... + ( x+100 ) = 5070 b, 1 + 2 + 3 + 4 +.............+ x = 820 c, 1 + 15, Chứng minh : a, A = 4+ 22 +23 +24 +..... + 220 là lũy thừa của 2 2 b, B =2 + 22 + 2 3 + ...... + 2 60 3 ; 7; 15 c, C = 3 + 33 +35 + ....+ 31991 13 ; 41 d, D = 119 + 118 +117 +......+ 11 +1 5 IV . KIỂM NGHIỆM : Kết quả chung : Sau khi áp dụng chuyên đề vào giảng dạy đa số học sinh của tôi không những nắm vững cách giải các bài toán có liên quan tính chia hết và tính tổng các dãy số mà còn linh hoạt trong các dạng toán khác . Kết quả cụ thể : Sau khi tôi giảng dạy học sinh chuyên đề “Một số phương pháp tỉnh tổng của dãy số” tôi đã cho 10 học sinh của tôi làm bài kiểm tra đánh giá kết quả tiếp thu chuyên đề trên như sau : Đề kiểm tra : ( thời gian 120 phút ) Câu 1: Chứng minh rằng : 20152014 – 1 Chia hết cho 2014 Câu 2: Tính tổng C = 5 + 53 + 55 + 57 + 59 + ... + 5101 Câu 3: Tính tổng P = 12 + 32 + 52 + 72 + ... + 992 Câu 4: Tính tổng B = - 12 + 22 – 32 + 42 - - 192 + 202. Câu 5: Tính tổng A = 12 + 42 + 72 + . +1002. Câu 6: Tính tổng E = 1.33 + 3.53 + 5.73 + + 49.513 Câu 7: Tính tổng A = 9 + 99 + 999 + 9999 + ...+ 999910 chữ số 9 Câu 8: Tính tổng P = 15 + 25 + .... + n5 = .n2 (n + 1) 2 ( 2n2 + 2n – 1 ) Câu 9: Tính tổng A = Câu 10: Tính tổng Sn = KẾT QUẢ : SL Điểm dưới 5 Điểm từ 5 - 7 Điểm từ trên 7 - 10 SL % SL % SL % 10 2 20 3 30 5 50 Với kết quả kiểm tra đánh giá trên, cùng với quá trình học tập và tiếp thu sáng kiến tôi nhận thấy học sinh của tôi đã có nhiều tiến bộ trong nhận thức cũng như trong tư duy, sáng tạo trong giải các bài toán liên quan mà không lúng túng và đa số các em đều tiến bộ và đạt kết quả tốt trong học tập. C. KẾT LUẬN - ĐỀ XUẤT 1. Kết luận : Với sáng kiến kinh nghiệm Một số phương pháp tỉnh tổng của dãy số này chúng ta cần phải nắm vững kiến thức cơ bản và biết vận dụng linh hoạt các kiến thức cơ bản đó vào việc giải các bài toán về tính chia hết, và kĩ năng biến đổi toán học. Hơn thế nữa học sinh cần phải biết vận dụng các kiến thức về phương pháp tỉnh tổng của dãy số vào các dạng toán khác nhằm giúp học sinh phát triển tư duy, sáng tạo, từ đó giúp cho học sinh có tác phong tự học tự nghiên cứu. Sau khi học xong chuyên đề này học sinh thấy tự tin hơn khi giải toán, đặc biệt là các bài toán bồi dưỡng học sinh giỏi. Chuyên đề này đã tạo cho học sinh niềm đam mê, yêu thích môn toán, mở ra cách nhìn nhận mới về môn toán . Đặc biệt học sinh đã biết vận dụng linh hoạt dạng toán Một số phương pháp tỉnh tổng của dãy số này để giải các bài toán ở các dạng khác nhau, các bài tập nâng cao phù hợp với từng đối tượng học sinh 2. Đề xuất : Nhà trường cần hỗ trợ nhiều hơn các tài liệu về bồi dưỡng học sinh giỏi có chất lượng và sạt với đặc điểm của học sinh địa phương. Tăng cường công tác sinh hoạt chuyên đề chuyên môn, giao lưu học hỏi kinh nghiệm về bồi dưỡng học sinh giỏi. Tôi xin cam đoan SKKN này là do tôi cùng các đồng nghiệp tìm tòi, trao đổi, tham khảo các tài liệu hiện có và các chuyên đề qua mạng Internet và từ kinh nghiệm giảng dạy môn toán học 6 năm học 2014 – 2015 để viết thành SKKN này. Nếu có coppy lại SKKN của tác giả khác tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiêm. Tôi xin chân thành cảm ơn ! Yên Trung , Ngày 20 tháng 03 năm 2015 Người thực hiện Phụ lục TT Tiêu đề Trang 1 A. Đặt vấn đề 1 2 B. Giải quyết vấn đề 3 3 I. Cơ sở lí luận 3 4 II. Thực trạng của vấn đề 3 5 III. Giải pháp của vấn đề 4 6 1. Xây dựng các công thức tổng quát 5 7 2. Phương pháp dự đoán và quy nạp 11 8 3. Phương pháp khử liên tiếp 12 9 4. Phương pháp tính qua các tổng đã biết 14 10 5. Bài tập đề nghị 16 11 IV. Kiểm nghiệm 17 12 C. Kết luận chung 19 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 . Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi THCS - Số học Tác giả : Nguyễn Vũ Thanh 2 . Nâng cao và phát triển toán 6 - Tập 1 Tác giả : Vũ Hữu Bình 3 . Bài tập nâng cao và một số chuyên đề toán 6 Tác giả : Bùi văn Tuyên 4.Toán nâng cao và các chuyên đề toán 6 Tác giả : Vũ Dương Thuỵ - Nguyễn Ngọc Đạm 5. Toán bồi dưỡng học sinh lớp 6 Tác giả : Vũ Hữu Bình - Tôn Thân - Đỗ Quang Thiều
File đính kèm:
SKKN_Chuyen_de_tinh_tongSo_hoc_6.doc
