Thông tin tài liệu
Chuyên đề Chuỗi số chuỗi hàm Bài 03.04.1.001 Tìm bán kính hội tụ chuỗi lũy thừa n2 2n n 1 n n n xn Lời giải: Có lim n n an lim n n n 2/3 n1/2 1 1 2 n lim n Vậy bán kính hội tụ R n n n 2/3 n1/2 1 1 n 2 Bài 03.04.1.002 Tìm bán kính hội tụ chuỗi lũy thừa n 1 2n !! x n 1 n0 Lời giải: an n 2n !! n 1 lim 2n Có lim n1 lim n a n 2n !! n n n Vậy bán kính hội tụ R Bài 03.04.1.003 Tìm bán kính hội tụ chuỗi lũy thừa 1 n 1 Lời giải: Có lim n an n n 1 lim 1 an1 n n n Vậy bán kính hội tụ R n 1 2 n 1 x n Bài 03.04.1.004 x2n Tìm bán kính hội tụ chuỗi lũy thừa n n 1 n Lời giải: x2n Có n a n x n ,ta xét: lim lim3 n n R n n n a n 1 n n 1 n Vậy bán kính hội tụ R Bài 03.04.1.005 n2 xn Tìm bán kính hội tụ chuỗi lũy thừa n1 31ln n n2 Lời giải: 1/ n ln n 8 n n n 1 3ln n lim lim Có lim n n n n n an n n n 8.80 8 Vậy bán kính hội tụ R Bài 03.04.1.006 n 1 Tìm bán kính hội tụ chuỗi lũy thừa n2 n n2 n 1 Lời giải: lim n n n2 lim an n n n n 1 n lim 1 n n 1 n 1 3 lim 1 n n 1 n n 1 n 1 n e6 n n 1 n xn Vậy bán kính hội tụ R e6 Bài 03.04.1.007 Tìm miền hội tụ chuỗi lũy thừa xn n 1 n Lời giải: an an 1 n 1 2: 1 nlim a an 1 n n 1 n n 1 R 1, chuỗi hội tụ với x , phân kì với x x2 Tại x có mặt khác n n n n 1 hội tụ Do chuỗi lũy thừa hội tụ x Vậy miền hội tụ 1;1 Bài 03.04.1.008 Tìm miền hội tụ chuỗi lũy thừa n2 n x n n0 Lời giải: an a n2 n3 n2 n : n 1 lim n n a an 1 3 n3 n 1 R 3, chuỗi hội tụ x 3, phân kì x Tại x có a x n 2 phân kỳ n n0 Tại x 3 có n n0 a x 1 n 2 phân kỳ n n0 n n0 n Miền hội tụ 3;3 Bài 03.04.1.009 xn Tìm miền hội tụ chuỗi lũy thừa n0 n Lời giải: an a 1 n2 : lim n n a an 1 n n n n 1 R 1, chuỗi hội tụ với x 1, phân kỳ với x Khi x có n phân kỳ n 1 Khi x 1 có 1 n n 1 chuỗi đan dấu hội tụ n 1 Miền hội tụ [ 1; 1) Bài 03.04.1.010 x2n Tìm miền hội tụ chuỗi lũy thừa 1 2n ! n0 n Lời giải: Không thể dùng công thức nửa hệ số chuỗi 0: a2 n 1 Đặt y x 1 y n có chuỗi lũy thừa: n 2n ! n n 1 ! 2n 2n a 1 : 1 Có n an 1 2n ! n 1 ! 2n ! n lim n an an 1 n 1 Miền hội tụ ; Bài 03.04.1.011 x 2 5 Tìm miền hội tụ chuỗi lũy thừa n 1 n3 n * 3n Lời giải: Ta đặt X x 2, an Ta có: n3 3n chuỗi (*) trở thành a X n n n 1 n n 31/3 n n1/3 5 n 5n 3n an n Nên bán kính hội tụ R = X 5;5 x 5;5 x 3;7 Xét x 3 chuỗi (*) trở thành 5 n3 n 1 Xét x chuỗi (*) trở thành 5 n 1 an 3n 1 3n1/ ( 5 3n 5 n3 n n 3 n0 3n 3 n0 1 n 3n 1 3n 1 1) Vậy miền hội tụ [ 3, 7) Bài 03.04.1.012 Tìm miền hội tụ chuỗi lũy thừa n 1 x 5 n * 3n n! Lời giải: Ta đặt X x 5, an n chuỗi (*) trở thành n! a X n 1 n n hội tụ theo Leibniz phân kỳ n 1! a n Ta có: n n 1 n an 1 n! n 1 Khi X x , x , Vậy miền hội tụ chuỗi Bài 03.04.1.013 Tìm miền hội tụ chuỗi lũy thừa tính tổng n0 2n x 2 n Lời giải: Đặt X , an 2n (1) trở thành x2 a X n0 n n (2) an 2n 1 Ta có lim lim n 1 R n a n 2 n 1 n 1 Tại X 2n X n 2n 1n phân kỳ n0 n0 n0 n n n n n 1 Tại X X 1 phân kỳ n0 n0 n0 1 Do miền hội tụ (2) , 2 x 1 Ta có: x2 x 4 Vậy miền hội tụ (*) , 4 0, Tính tổng: 1 n0 n0 Xét (2) có S x 2n X n 2X 2X S x 2X 2X n S x lim Sn x lim n S x 2X n a b2 2X Xét (1): Thay X n n 1 2X n 1 2X 1 (Vì X , ) 2X 2 * vào (*): x2 S x 1 x2 2X x x2 Bài 03.04.1.014 n2 n n Tìm miền hội tụ chuỗi lũy thừa x n 1 n * Lời giải: Xét an n n3 Ta có: lim n n 1 n an lim lim R e3 n n n e n n n n2 n n n Tại x e x n 1 n n 1 n lim n an n n2 e n n 1 n 3 n 1 n n2 e n Vậy miền hội tụ chuỗi D e3 , e3 Bài 03.04.1.015 n 1 Tìm miền hội tụ chuỗi n 2n n2 x 2 * 2n Lời giải: Đặt X x , X n 1 n Ta tìm miền hội tụ chuỗi X n 2n n Xét an n 1 n 1 có lim n an lim R2 n n 2n 2n n 2n n 1 n Tại X 2 chuỗi (*) thành 1 1 2n 2n n0 n0 n n 2n nên chuỗi phân kỳ n 2n lim n un lim n Vậy miền hội tụ theo X 2, miền hội tụ x x Bài 03.04.1.016 Tìm miền hội tụ chuỗi lũy thừa n x 2 * n n n 1 Lời giải: Ta đặt X x 2, a n nn chuỗi (*) thành a X n 1 n n n n an n nn n 0 R n Khi X x x Vậy miền hội tụ chuỗi cho {2} Bài 03.04.1.017 Tìm miền hội tụ chuỗi lũy thừa x 1 2 n 1 n n * 3n Lời giải: Ta đặt X x 1, an n chuỗi (*) thành 3n Ta có: n n 2n 3n n a X n n n 1 n 3n 3 an Suy bán kính hội tụ R X 3, 3 Tại X 3 chuỗi (*) trở thành: n 1 3 n 2n 3n un chuỗi phân kỳ n 1 3n n Vì un n 1 lim un n x 3 Vậy miền hội tụ 2, Bài 03.04.1.018 n2 Tìm miền hội tụ chuỗi lũy thừa n 1 n n n 1 xn Lời giải: n2 Đặt an n 1 n n n 1 (*) trở thành a x n 1 n n * Ta có lim n n an lim 1 n n 1 n2 Tại x e n 1 n lim n n n n 1 n 1 e R e n n n 1 n n1 1 1 n e e n 1 an lim 1 n n 1 n 1 1 e e e 1 Vậy miền hội tụ D , e e Bài 03.04.1.019 n n 1 Tìm miền hội tụ chuỗi lũy thừa x 2 n 1 3n n * Lời giải: n 1 Đặt X x 2, an chuỗi (*) trở thành n Xét lim n an lim n n a X n 1 n n (**) n 1 R3 3n n n n 1 3n Tại X 3 ta 3 1 n 1 3n n 1 3n Có lim n un lim n n n 3n nên X 3 chuỗi không hội tụ 3n Vậy miền hội tụ chuỗi (**) 3, 3 miền hội tụ chuỗi (*) 1, 5 Bài 03.04.1.020 n Do 1), từ bất đăng thức ta có R ' R, từ bất đẳng thức sau ta có R R ' Vì R R ' 3) a) un x an x n an Đặt bn , ta có: en lim n chn 2en Ta có: an ~ n n n sh n e e bn1 bn e Vậy R e n b) un x an x n , an arccos 1 Khi đó: arccos n n 2 arccos 1 ~ sin arccos 1 cos arccos 1 1 1 n n n n 2 2 2 ~ n 2n n 4n n n Bằng quy tắc D’Alembert, dễ dàng nhận thấy bán kính hội tụ chuỗi lũy thừa n 1 n x 1, n Vậy bán kính hội tụ chuỗi cho c) un x an x n , đó: n 1n ln n 1n ln1 1n an n n n n 1 e e 1 n n n n ln n 1 Khi n , ln n e n Vì ln 1 n , nên: n n n e 1 ln 1 n n 1 ~ 1 ln 1 ~ n n n2 Vậy an ~ n , mà bán kính hội tụ chuỗi n xn n 1 n Vậy bán kính hội tụ chuỗi cho 1 1 n d) un x an x , đó: an cos n n cos n 1 n n Mà: 2 1 2 1 1 1 1 1 1 2 n n 8 n n 2n 8n n n n n n 3 n 1 3 Do an cos n n ~ 1 8n 8n n Bán kính hội tụ chuỗi lũy thừa 1 n 1 n 1 3 1, bán kính hội tụ 8n chuỗi cho Bài 03.04.1.073.A751 Tìm biểu thức chuỗi lũy thừa hàm f x tìm miền hội tụ chuỗi 1 x Lời giải: 1 n n f x x 1 x n , x x 1 x x n 0 n 0 Vậy bán kính hội tụ R 1, miền hội tụ I 1, 1 Bài 03.04.1.074.A751 Tìm biểu thức chuỗi lũy thừa hàm f x chuỗi Lời giải: tìm miền hội tụ 4x Có f x n x 4n x n 2 4x x n 0 n 0 Chuỗi hội tụ x x 1 x 1 Vậy R , I , 2 Bài 03.04.1.075.A751 Tìm biểu thức chuỗi lũy thừa hàm f x tìm miền hội tụ chuỗi 3 x Lời giải: 2 x f x x x / n 0 Chuỗi hội tụ n x 1 x 3 Vậy R 3, I 3, 3 Bài 03.04.1.076.A751 Tìm biểu thức chuỗi lũy thừa hàm f x tìm miền hội tụ chuỗi x 10 Lời giải: x n 1 f x hay x 10 10 x / 10 10 n0 10 Chuỗi hội tụ x x 10 10 Vậy R 10, I 10, 10 Bài 03.04.1.077.A751 1 n 0 n n x 10n1 Tìm biểu thức chuỗi lũy thừa hàm f x x tìm miền hội tụ chuỗi x2 Lời giải: x x x 1 f x 2 9 x 1 x / 3 1 x / 32 n 2n n 1 x x x n x n x 1 n 1 n1 n0 n0 9 n 0 x2 x Chuỗi hội tụ 1 x x 3 Vậy R 3, I 3, Bài 03.04.1.078.A751 Tìm biểu thức chuỗi lũy thừa hàm f x x 2x tìm miền hội tụ chuỗi Lời giải: n f x x x x hay tương đương 2 x 2x n 0 x Chuỗi hội tụ 2x x Vậy R 1 n 2n x n1 n 0 1 x 2 1 , I , 2 2 Bài 03.04.1.079.A751 Tìm biểu thức chuỗi lũy thừa hàm f x Lời giải: 1 x tìm miền hội tụ chuỗi 1 x f x 1 x n n n 1 n 1 x x x x x x xn 1 x 1 x n 0 n 0 n 0 n 1 n 1 2 x n n 1 Cách f x x 1 x n 1 x xn 1 x 1 x 1 x n 0 n 1 Cách f x 1 x 1 x 1 x 1 x x x 1 x 1 x 1 x x x3 x x x3 x x x x3 2 x n n 1 Chuỗi hội tụ x Vậy R 1, I 1, 1 Bài 03.04.1.080.A751 Tìm biểu thức chuỗi lũy thừa hàm f x x2 tìm miền hội tụ a3 x3 chuỗi Lời giải: n x2 x2 x x3 x3n2 f x a x a x / a a n a n a n 3 x3 Chuỗi hội tụ x3 a x a a Vậy R a , I a , a Bài 03.04.1.081.A752 Tìm biểu thức chuỗi lũy thừa hàm f x ln x tìm bán kính hội tụ Lời giải: dx dx f x ln x 5 x 1 x / 5 x n dx n0 x n1 xn C n C n n0 n 1 n 1 n5 Chọn x C ln Chuỗi hội tụ x / x nên R Bài 03.04.1.082.A752 Tìm biểu thức chuỗi lũy thừa hàm f x x tan 1 x3 tìm bán kính hội tụ Lời giải: f x x tan 1 x x x 2n 1 n 1 n n 0 n n 0 n 5 x6 n32 n x 1 2n n 2n Chuỗi hội tụ x3 x nên R Bài 03.04.1.083.A752 Tìm biểu thức chuỗi lũy thừa hàm f x x 1 x tìm bán kính hội tụ Lời giải: Ta có 1 n 4x x 4 x n0 Mặt khác f x 4 1 x x 1 x 2 4 nx n 1 n n 1 4 n 1 n 1 x n nên: n 0 x 4 x n 1 n n 4 n 1 x 1 4n n 1 x n1 1 x n 0 n 0 Chuỗi hội tụ 4 x x 1 nên R 4 Bài 03.04.1.084.A752 x Tìm biểu thức chuỗi lũy thừa hàm f x tìm bán kính hội tụ 2 x Lời giải: n 1 x d d n Có n1 x n x x 1 x / n0 n0 dx x dx n0 2n1 d 1 d n 1 nx n1 nx n1 n 1 dx x dx n1 n 1 2 x n n 1 x n n2 n1 n n 1 x n 3 n2 n 0 2 x Do đó, x3 x3 x3 n n 1 n n n 1 n3 x f x x x x 3 n0 n 3 2n x 2 x n 0 Với x x nên R 2 Bài 03.04.1.085.A752 1 x Tìm biểu thức chuỗi lũy thừa hàm f x 1 x tìm bán kính hội tụ Lời giải: Ta có 1 x x 3x nx 2 Do đó, f x n 1 n 1 1 x 1 x 1 x n 1 x n n 0 x 1 x n 1 x n 1 x n1 n n 0 n 0 n 0 n 1 n 1 x n nx n n 1 n 1 n 0 n 1 n x n 2n 1 x n 2n 1 x n Vậy R Bài 03.04.1.086.A752 Tìm biểu thức chuỗi lũy thừa hàm f x x2 x 1 x tìm bán kính hội tụ Lời giải: Ta có 1 x n 1 n 0 x 3x nx n1 n 1 x n d d n n 1 x n 1 nx n1 Nên dx 1 x dx n0 n 1 1 x Do f x x2 x 1 x x2 1 x x 1 x x2 x 1 x 1 x 3 n 1 n n1 n 1 n n x2 x n 1 n 1 n 1 nx n 1 nx x x n1 n1 2 n 1 n 1 n n 1 n n 1 n n x x 2 n2 n 1 n2 n n n2 n n x x x x n2 xn n2 xn 2 n2 n2 n2 n 1 Vậy R Bài 03.04.1.087.A752 Tìm biểu thức chuỗi lũy thừa hàm f x x tìm bán kính hội tụ x 16 Lời giải: x x n x x x n 1 f x x2n n x 16 16 x / 16 16 n0 16 16 n0 16 n1 n 1 x 16n1 n 0 x2 Chuỗi hội tụ x 16 x 16 Vậy R Bài 03.04.1.088.A752 Tìm biểu thức chuỗi lũy thừa hàm f x ln x tìm bán kính hội tụ Lời giải: n 1 x x n 2x 2x n x Ta có: f ' x 22n1 x 4 x / n 0 n 0 Nên f x x n1 x n2 x n2 n n ln 1 1 n1 dx C 1 n1 2 2n n 1 22 n2 n 0 n 0 n 0 n Chọn x f 0 ln C ln x2 Chuỗi hội tụ x x Vậy R Bài 03.04.1.089.A752 1 x Tìm biểu thức chuỗi lũy thừa hàm f x ln tìm bán kính hội tụ x Lời giải: dx dx dx dx 1 x f x ln ln 1 x ln 1 x 1 x 1 x 1 x 1 x 1 x n 1 x n x n dx 1 x x x 1 x x x dx n 0 n 0 x n1 2n x x dx x dx C n 0 n 0 2n 1 Chọn x f ln C x n1 Vậy ta có chuỗi f x với R n 0 2n Bài 03.04.1.090.A752 Tìm biểu thức chuỗi lũy thừa hàm f x tan 1 x tìm bán kính hội tụ Lời giải: f x tan 1 x C 2 n 0 1 dx 2 4x2 1 n n 0 4x n dx 1 n 4n x n dx n 0 4n x n1 1 22 n1 x n1 2n 2n n 0 n n Do chọn x f tan 1 C Chuỗi hội tụ x x Vậy R Bài 03.04.1.091.A752 Áp dụng chuỗi lũy thừa tính tích phân xác đến chữ số thập phân: 0.2 dx x5 Lời giải: 1 n n Ta có: x 1 x5n 5 x x n 0 n 0 dx x5 x5 n1 1 x dx C 1 5n n 0 n 0 n n 5n x x11 0.2 0.2 dx x 0.2 x5 11 11 0 0.2 Do đó, I 0.2 11 Đây chuỗi Leibnitz, sử dụng hai điều kiện đầu tiên, độ lệch nhiều 0.2 11 / 11 1.9x109 Vậy I 0.2 0.2 / 0.199989 Bài 03.04.1.092.A752 Áp dụng chuỗi lũy thừa tính tích phân xác đến chữ số thập phân: 0.4 ln 1 x dx Lời giải: Ta có 1 x x x3 x 1 x x nên lấy tích phân vế được: dx 1 x x x dx 1 x n x x3 x n 1 x x C 1 C n n 1 ln 1 x Chọn x C ln 1 x 1 n 1 n 1 xn n x 1 x 1 ln 1 x dx 1 n 1 n 1 x4n x n1 n 1 dx C 1 n n 4n 1 n 1 0.4 Do đó, I 0.4 0.4 5 x5 x9 x13 x17 ln 1 x dx 18 39 68 0 0.4 18 0.4 0.4 13 17 39 68 Đây chuỗi Leibnitz, ta áp dụng hai điều kiện đầu tiên, sai lệch nhiều 0.4 / 68 2.5x109 17 0.4 I Vậy 0.4 18 0.4 13 0.002 034 39 Bài 03.04.1.093.A752 Áp dụng chuỗi lũy thừa tính tích phân xác đến chữ số thập phân: 0.1 x arctan 3x dx Lời giải: Có tan x 1 x3 x5 x dx 1 x x x dx C x x2 x n1 Chọn x C tan nên: tan x 1 2n n 0 1 Do đó: 1 x arctan 3x dx x 1 n 0 n 3x n n 1 2n dx 32 n1 x n 32 n1 x n3 n C 1 1 2n 2n 1 2n 3 n 0 n 0 n 0.1 0.1 3x3 33 x5 35 x 37 x9 243 2187 x arctan 3x dx 5.7 7.9 1.3 3.5 10 5.10 35.10 63.10 Đây chuỗi Leibnitz, ta áp dụng hai điều kiện đầu tiên, sai lệch nhiều 2187 3.5x108 63.10 Vậy I 243 0.000 983 10 5.10 35.10 Bài 03.04.1.094.A752 Áp dụng chuỗi lũy thừa tính tích phân xác đến chữ số thập phân: 0.3 x2 dx x4 Lời giải: 0.3 n 0.3 1 x n3 x2 n 4n dx x 1 x dx x4 n n 0 n 0 0.3 1 34 n3 n 3 n 0 n 10 n 33 37 311 = 3.103 7.107 11.1011 Đây chuỗi Leibnitz, ta áp dụng hai điều kiện đầu tiên, sai lệch nhiều 311 0.000 000 16 11.1011 33 37 Vậy I 0.008 969 3.103 7.107 Bài 03.04.1.095.A752 a) Bắt đầu với chuỗi xn tính tổng chuỗi n 0 b) Tìm tổng chuỗi sau: i nx n 1 x n 1 nxn , x n 1 ii n 2 n 1 n c) Tìm tổng chuỗi sau: i n n 1 x n2 n , x 1 n2 n ii n n2 n2 iii n n 1 Lời giải: a) nx n 1 n 1 b) i d n d n d 1 x x 1 , x dx n0 dx 1 x n 0 dx 1 x 1 x x n n 1 nx x nx x , x (từ câu a) x x n 1 n 1 ii Thay x vào ý i : c) i n n 1 x n x n2 n n 1/ 1 n n 2 1 / n 1 n 1 n n 1 x d n1 d x nx x dx n1 dx 1 x 2 n2 n2 x 2 1 x ii Thay x vào ý i : x2 1 x , x 1 1 / n2 n 1 n n 1 n 1 / n2 n2 n iii Từ b ii c ii ta có: n2 n2 n n n n n 2 n 1 n 1 n 1 Bài 03.04.1.096.A753 Sử dụng chuỗi số nhân tan 1 x chứng minh tổng chuỗi vô hạn 3 n 0 1 n 2n 1 3n Lời giải: Có tan x 1 x3 x5 x dx 1 x x x dx C x x2 Chọn x C tan 1 nên: tan 1 x 1 n 0 n x n1 2n Chọn x ta có: n tan 1 n 0 1 1 / n 1 2n n 1 1 1 2n n 0 n 1 1 (dpcm) n n n0 2n 1 n 0 2n 1 n n ... với x x2 Tại x có mặt khác n n n n 1 hội tụ Do chuỗi lũy thừa hội tụ x Vậy miền hội tụ 1;1 Bài 03.04.1.008 Tìm miền hội tụ chuỗi lũy thừa n2 n x n n0 Lời giải: an a n2 n3... Vậy miền hội tụ chuỗi cho {2} Bài 03.04.1.017 Tìm miền hội tụ chuỗi lũy thừa x 1 2 n 1 n n * 3n Lời giải: Ta đặt X x 1, an n chuỗi (*) thành 3n Ta có: n n 2n 3n... 1, 3 Bài 03.04.1.024 n Tìm miền hội tụ chuỗi lũy thừa x 5 * n n2 n0 Lời giải: Có lim n n an lim n n 2n 0 n 2n lim Khi bán kính hội tụ R Vậy chuỗi hội tụ 5 Bài 03.04.1.025
Ngày đăng: 25/05/2019, 23:18
Xem thêm: Bài tập chuỗi lũy thừa có lời giải