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急!!!數學問題-無窮級數-15點

發問者 ? (Lv.2) ・2006 年 11 月 19 日 ・考試

1. 設實數x=(√5-1)/2下列哪些選項中的值跟x相等 A.0.62 B.1/x -1 C.1- x的平方 D.1/(1+ x) E.無窮級數1-x+x的平方-x的三次方+…+(-1) 的n次方×x的n次方+...之和 2.求1+(1+2)+(1+2+3)+…+(1+2+3+…+n)之和= 3.求 n Σ(k+1)(k-1)之值 k=1 4.試證:對於所有自然數n,9的n+1次方-8n-9為64的倍數。

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符號介紹: ^是次方的意思,如A^6是A的6次方的意思 *是乘號,如3*5=15,5*A=5A 1. BCDE (A)因為√5是無理數,所以除非有四捨五入否則不會有0.62這種有限小數出現, 所以這個選項一看就知道錯。 (B)1/x -1 = 1 / [(√5-1)/2 ] - 1 = 2 / (√5 - 1) - 1 (有理化分母) = 2[ (√5 + 1) ] / 4 - 1 = (√5 + 1) / 2 - 1 = (√5 - 1) / 2 (C) 1 - [ (√5 - 1) / 2 ]^2 = 1- (5 - 2√5 + 1) / 4 = 1- (3 - √5 ) / 2 = (- 1 + √5) / 2 = (√5 - 1) / 2 (D)1 + x = 1+ (√5 - 1)/2 = (√5 + 1)/2 所以1/1+x = 1/ (√5 + 1)/2 = 2 / (√5 + 1) (有理化分母) = 2 (√5 - 1) / 4 = (√5-1)/2 (E)此無窮等比級數之公比為:- x,首項為:1, 原式 = 1 / 1- (- x) = 1/(1+x),寫到此已和(D)選項的問法一樣,所以(E)也是。 2. 妳先求出一般項(就是第n項):1+2+3+…+n = n(n + 1) / 2 再利用Σ: Σ(k=1到n) n(n + 1) / 2 = 1/2*[ Σ(k=1到n) n^2 +Σ(k=1到n) n ] = 1/2*[ n(n + 1)(2n + 1) / 6 - n(n + 1) / 2 ] = 1/2*[ n(n + 1)(2n + 1) / 6 - 3n(n + 1) / 6 ] = 1/2*[ n(n + 1)(2n + 4) / 6 ] = n(n + 1)(n + 2) / 6 3. Σ(k=1到n) (k + 1)(k - 1) = Σ(k=1到n) k^2 - 1 = Σ(k=1到n) k^2–Σ(k=1到n) 1 = n(n + 1)(2n + 1) / 6 – n = n(2n^2 - 3n + 1) / 6 – 6n / 6 (整理與通分) = n(2n^2 - 3n + 1 - 6) / 6 (提出公因式n / 6) = n(2n^2 - 3n - 5) / 6 = n(n - 1)(2n + 5) / 6 4. 當n = 1時,原式 = 81 – 8 – 9 = 64為64的倍數 令n = k是成立,即9^k+1 – 8k – 9 = 64 h,其中h屬於自然數。 當n = k + 1時,原式 = 9^[ (k+1)+1 ]– 8(k + 1) – 9 = 9^(k + 2) – 8k – 17 (接著要湊出上面的式子才會有64h出現) = 9*9^(k + 1) – 8k – 17 = 9( 9^(k+1) – 8k – 9 ) + 64k +64 = 9* 64h + 64k +64 為64之倍數 故根據數學歸納法,對於所有自然數n,9^n+1 - 8n - 9為64的倍數,得證。
星魂(Lv.5) 2006 年 11 月 22 日

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