Trắc nghiệm · Câu 115
Cho hình vuông $C_1$ có cạnh bằng $4$. Người ta chia mỗi cạnh của hình vuông thành bốn phần bằng nhau và nối các điểm chia một cách thích hợp để được hình vuông $C_2$ như hình vẽ. Từ hình vuông $C_2$ lại tiếp tục làm như trên, ta nhận được dãy các hình vuông $C_1,C_2,C_3,\dots,C_n,\dots$. Gọi $a_n$ là diện tích của hình vuông $C_n$. Tính $S=a_1+a_2+a_3+\dots+a_n+\dots$.
Chọn một đáp án để kiểm tra ngay.
Xem đáp án và lời giải
Đáp án đúng
A.
$S=\frac{128}{3}$
Lời giải
Gọi $b_n$ là độ dài cạnh của hình vuông $C_n$. Theo định lý Pythagore, $b_{n+1}=\sqrt{(b_n/4)^2+(3b_n/4)^2}=\frac{\sqrt{10}}4b_n$.
Do đó $a_{n+1}=b_{n+1}^2=\frac58b_n^2=\frac58a_n$. Dãy $(a_n)$ là cấp số nhân lùi vô hạn với $a_1=4^2=16$ và công bội $q=\frac58$.
Vậy $S=\frac{a_1}{1-q}=\frac{16}{1-5/8}=\frac{128}{3}$.