Câu hỏi: Từ hình vuông đầu tiên có cạnh bằng 1 (đơn vị độ dài), nối các trung điểm của bốn cạnh để có hình vuông thứ hai. Tiếp tục nối các trung điểm của bốn cạnh của hình vuông thứ hai để được hình vuông thứ ba. Cứ tiếp tục làm như thế, nhận được một dãy hình vuông (xem Hình 5).
a) Kí hiệu là diện tích của hình vuông thứ và là tổng diện tích của hình vuông đầu tiên. Viết công thức tính và tìm (giới hạn này nếu có được gọi là tổng diện tích của các hình vuông).
b) Kí hiệu là chu vi của hình vuông thứ và là tổng chu vi của hình vuông đầu tiên. Viết công thức tính và và tìm (giới hạn này nếu có được gọi là tổng chu vi của các hình vuông).
a) Kí hiệu
b) Kí hiệu
Phương pháp giải
Bước 1: Tìm cạnh của hình vuông thứ dựa vào cạnh của hình vuông thứ .
Bước 2: Tính chu vi và diện tích của hình vuông thứ .
Bước 3: Áp dụng công thức tính tổng của cấp số nhân lùi vô hạn có số hạng đầu và công bội :
Lời giải chi tiết
a) Gọi là độ dài cạnh của hình vuông thứ .
Ta có:
Từ đó ta thấy là một cấp số nhân có số hạng đầu , công bội .
Vậy
Diện tích của hình vuông thứ là:
Vậy
Đây là tổng của cấp số nhân có số hạng đầu , công bội .
Vậy .
.
b) Chu vi của hình vuông thứ là:
Vậy
là tổng của cấp số nhân có số hạng đầu , công bội .
Vậy .
.
Bước 1: Tìm cạnh của hình vuông thứ
Bước 2: Tính chu vi và diện tích của hình vuông thứ
Bước 3: Áp dụng công thức tính tổng của cấp số nhân lùi vô hạn có số hạng đầu
Lời giải chi tiết
a) Gọi
Ta có:
Từ đó ta thấy
Vậy
Diện tích của hình vuông thứ
Vậy
Đây là tổng của cấp số nhân có số hạng đầu
Vậy
b) Chu vi của hình vuông thứ
Vậy
Vậy