Chuyên đề học tập Toán Lớp 10 Cánh diều

Bài học cùng chương

Bài học chương khác

[Chuyên đề học tập Toán Lớp 10 Cánh diều] Giải mục 2 trang 25, 26 Chuyên đề học tập Toán 10 - Cánh diều

Hướng dẫn học bài: Giải mục 2 trang 25, 26 Chuyên đề học tập Toán 10 - Cánh diều - Môn Toán học Lớp 10 Lớp 10. Đây là sách giáo khoa nằm trong bộ sách 'Chuyên đề học tập Toán Lớp 10 Cánh diều Lớp 10' được biên soạn theo chương trình đổi mới của Bộ giáo dục. Hi vọng, với cách hướng dẫn cụ thể và giải chi tiết các bé sẽ nắm bài học tốt hơn.

Luyện tập – vận dụng 2

Chứng minh với mọi \(n \in \mathbb{N}*,{(1 + \sqrt 2 )^n},{(1 - \sqrt 2 )^n}\) lần lượt viết được ở dạng \({a_n} + {b_n}\sqrt 2 ,{a_n} - {b_n}\sqrt 2 ,\) trong đó \({a_n},{b_n}\) là các số nguyên dương.

Phương pháp giải:

Chứng minh mệnh đề P(n) đúng với \(n \ge p\) thì:

Bước 1: Chứng tỏ mệnh đề đúng với \(n = p\)

Bước 2: Với k là một số nguyên dương tùy ý mà P(k) là mệnh đề đúng, ta chứng tỏ P(k+1) cũng là mệnh đề đúng.

Lời giải chi tiết:

Bước 1: Khi \(n = 1\) ta có \({\left( {1 + \sqrt 2 } \right)^1} = 1 + \sqrt 2 ;{\left( {1 - \sqrt 2 } \right)^1} = 1 - \sqrt 2 \) có dạng \({a_1} + {b_1}\sqrt 2 ,{a_1} - {b_1}\sqrt 2 \) với \({a_1} = 1;{b_1} = 1\) là các số nguyên dương

Vậy mệnh đề đúng với \(n = 1\)

Bước 2: Với k là một số nguyên dương tùy ý mà mệnh đề đúng, ta phải chứng minh mệnh đề đúng với k+1, tức là:

\({\left( {1 + \sqrt 2 } \right)^{k + 1}};{\left( {1 - \sqrt 2 } \right)^{k + 1}}\) có dạng \({a_{k + 1}} + {b_{k + 1}}\sqrt 2 ;{a_{k + 1}} - {b_{k + 1}}\sqrt 2 \) với \({a_{k + 1}};{b_{k + 1}}\) là các số nguyên dương.

Thật vậy, theo giả thiết quy nạp ta có:

\({\left( {1 + \sqrt 2 } \right)^k} = {a_k} + {b_k}\sqrt 2 ;{\left( {1 - \sqrt 2 } \right)^k} = {a_k} - {b_k}\sqrt 2 \) với \({a_k};{b_k}\) là các số nguyên dương.

Suy ra

\(\begin{array}{l}{\left( {1 + \sqrt 2 } \right)^{k + 1}} = {\left( {1 + \sqrt 2 } \right)^k}\left( {1 + \sqrt 2 } \right)\\ = \left( {{a_k} + {b_k}\sqrt 2 } \right)\left( {1 + \sqrt 2 } \right) = {a_k} + {b_k}\sqrt 2 + {a_k}\sqrt 2 + {b_k}{\left( {\sqrt 2 } \right)^2}\\ = \left( {{a_k} + 2{b_k}} \right) + \left( {{a_k} + {b_k}} \right)\sqrt 2 \\ = {a_{k + 1}} + {b_{k + 1}}\sqrt 2 \end{array}\)

Trong đó \({a_{k + 1}} = {a_k} + 2{b_k} \in \mathbb{N}*;{b_{k + 1}} = {a_k} + {b_k} \in \mathbb{N}*\)

Vậy mệnh đề đúng với k+1. Do đó, theo nguyên lí quy nạp toán học, mệnh đề đúng với mọi \(n \in \mathbb{N}*\).

Luyện tập – vận dụng 3

Chứng minh \({16^n} - 15n - 1\) chia hết cho 225 với mọi \(n \in \mathbb{N}*\).

Phương pháp giải:

Chứng minh mệnh đề P(n) đúng với \(n \ge p\) thì:

Bước 1: Chứng tỏ mệnh đề đúng với \(n = p\)

Bước 2: Với k là một số nguyên dương tùy ý mà P(k) là mệnh đề đúng, ta chứng tỏ P(k+1) cũng là mệnh đề đúng.

Lời giải chi tiết:

Bước 1: Khi \(n = 1\) ta có \({16^1} - 15.1 - 1 = 0\) chia hết cho 225.

Vậy mệnh đề đúng với \(n = 1\)

Bước 2: Với k là một số nguyên dương tùy ý mà mệnh đề đúng, ta phải chứng minh mệnh đề đúng với k+1, tức là:

\({16^{k + 1}} - 15(k + 1) - 1\) chia hết cho 225.

Thật vậy, theo giả thiết quy nạp ta có:

\({16^k} - 15k - 1\) chia hết cho 225.

Suy ra

\(\begin{array}{l}{16^{k + 1}} - 15(k + 1) - 1 = {16.16^k} - 15k - 16\\ = 16\left( {{{16}^k} - 15k - 1} \right) + 16(15k + 1) - 15k - 16\\ = 16\left( {{{16}^k} - 15k - 1} \right) + 225k\end{array}\)

Chia hết cho 225

Vậy mệnh đề đúng với k+1. Do đó, theo nguyên lí quy nạp toán học, mệnh đề đúng với mọi \(n \in \mathbb{N}*\).