Cho tổng Sn = 1/(1.2) + 1/(2.3) + ... + 1/(n(n+1))

Bài 2.6 trang 30 Chuyên đề Toán 10: Cho tổng S_n = $\frac{1}{1.2} + \frac{1}{2.3} + ... + \frac{1}{n (n + 1)} .$

a) Tính S₁, S₂, S₃.

b) Dự đoán công thức tính tồng S_n và chứng minh bằng quy nạp.

Lời giải:

a) S₁ = $\frac{1}{1 (1 + 1)} = \frac{1}{2},$ S₂ = $\frac{1}{1.2} + \frac{1}{2.3} = \frac{2}{3},$ S₃ = $\frac{1}{1.2} + \frac{1}{2.3} + \frac{1}{3.4} = \frac{3}{4} .$

b) Từ câu a) ta dự đoán S_n = $\frac{n}{n + 1} .$

Ta chứng minh bằng quy nạp theo n.

Bước 1. Với n = 1 ta có S₁ = $\frac{1}{2} = \frac{1}{1 + 1} .$

Như vậy khẳng định đúng cho trường hợp n = 1.

Bước 2. Giả sử khẳng định đúng với n = k, tức là ta có: S_k = $\frac{k}{k + 1} .$

Ta sẽ chứng minh rằng khẳng định cũng đủng với n = k + 1, nghĩa là ta sẽ chứng minh:

S_{k + 1} = $\frac{k + 1}{(k + 1) + 1} .$

Thật vậy, sử dụng giả thiết quy nạp ta có:

S_{k + 1} = $\frac{1}{1.2} + \frac{1}{2.3} + ... + \frac{1}{k (k + 1)} + \frac{1}{(k + 1) [(k + 1) + 1]}$

= S_k + $\frac{1}{(k + 1) [(k + 1) + 1]}$

$= \frac{k}{k + 1} + \frac{1}{(k + 1) [(k + 1) + 1]}$

$= \frac{k}{k + 1} + \frac{1}{(k + 1) (k + 2)} = \frac{k (k + 2) + 1}{(k + 1) (k + 2)}$

$= \frac{k^{2} + 2 k + 1}{(k + 1) (k + 2)} = \frac{{(k + 1)}^{2}}{(k + 1) (k + 2)} = \frac{k + 1}{k + 2} = \frac{k + 1}{(k + 1) + 1} .$

Vậy khẳng định đúng với mọi số tự nhiên n ≥ 1.

Xem thêm lời giải bài tập Chuyên đề học tập Toán 10 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Trang trước Trang sau

Giải bài tập lớp 10 sách mới các môn học