Trắc nghiệm · Câu 109
Cho hình vuông $ ABCD $ có cạnh bằng $ a $ và có diện tích $ S_{ 1 } $. Nối $ 4 $ trung điểm $ A_{ 1 } $, $ B_{ 1 } $, $ C_{ 1 } $, $ D_{ 1 } $ theo thứ tự của $ 4 $ cạnh $ AB $, $ BC $, $ CD $, $ DA $ ta được hình vuông thứ hai có diện tích $ S_{ 2 } $. Tiếp tục làm như thế, ta được hình vuông thứ ba là$ A_{ 2 } B_{ 2 } C_{ 2 } D_{ 2 } $ có diện tích $ S_{ 3 } $, …và cứ tiếp tục làm như thế, ta tính được các hình vuông lần lượt có diện tích $ S_{ 4 } $, $ S_{ 5 } $,…,$ S_{ 100 } $ (tham khảo hình bên). Tính tổng $ S=S_{ 1 } +S_{ 2 } +S_{ 3 } +...+S_{ 100 } $.
Chọn một đáp án để kiểm tra ngay.
Xem đáp án và lời giải
Đáp án đúng
B.
$ S=\frac { a ^ { 2 } \left ( { 2 ^ { 100 } -1 } \right ) } { 2 ^ { 99 } } $
Lời giải
Ta có $ S_{ 1 } =a ^ { 2 } $; $ S_{ 2 } =\frac { 1 } { 2 }a ^ { 2 } $; $ S_{ 3 } =\frac { 1 } { 4 }a ^ { 2 } $,…
Do đó $ S_{ 1 } $, $ S_{ 2 } $, $ S_{ 3 } $,…, $ S_{ 100 } $ là cấp số nhân với số hạng đầu $ u_{ 1 } =S_{ 1 } =a ^ { 2 } $ và công bội $ q=\frac { 1 } { 2 } $.
Suy ra $ S=S_{ 1 } +S_{ 2 } +S_{ 3 } +...+S_{ 100 } =S_{ 1 } .\frac { 1-q ^ { n } } { 1-q } =\frac { a ^ { 2 } \left ( { 2 ^ { 100 } -1 } \right ) } { 2 ^ { 99 } } $.