Trả lời ngắn · Câu 11
Cho dãy số $(u_n)$ biết $u_n = \frac{1}{(n+1)\sqrt{n} + n\sqrt{n+1}}$, $n \in \mathbb{N}^*$. Với mỗi số nguyên dương $n$, đặt $S_n = u_1 + u_2 + \dots + u_n$. Tìm $n$ để $S_n + \frac{1}{\sqrt{2024}} = 1$.
Xem đáp án và lời giải
Đáp án chấp nhận
- 2023
Lời giải
Lời giải
Ta có:
$$
u_n = \frac{1}{(n+1)\sqrt{n} + n\sqrt{n+1}} = \frac{1}{\sqrt{n}\sqrt{n+1}(\sqrt{n+1} + \sqrt{n})}
$$
$$
= \frac{\sqrt{n+1} - \sqrt{n}}{\sqrt{n} \cdot \sqrt{n+1} \cdot (\sqrt{n+1} + \sqrt{n}) \cdot (\sqrt{n+1} - \sqrt{n})} = \frac{\sqrt{n+1} - \sqrt{n}}{\sqrt{n} \cdot \sqrt{n+1}}
$$
$$
= \frac{1}{\sqrt{n}} - \frac{1}{\sqrt{n+1}}, \quad \forall n \in \mathbb{N}^*
$$
Suy ra:
$$
S_n = u_1 + u_2 + \dots + u_n = \Big(\frac{1}{\sqrt{1}} - \frac{1}{\sqrt{2}}\Big) + \Big(\frac{1}{\sqrt{2}} - \frac{1}{\sqrt{3}}\Big) + \dots + \Big(\frac{1}{\sqrt{n}} - \frac{1}{\sqrt{n+1}}\Big) = 1 - \frac{1}{\sqrt{n+1}}
$$
Ta có:
$$
S_n + \frac{1}{\sqrt{2024}} = 1 \Leftrightarrow 1 - \frac{1}{\sqrt{n+1}} + \frac{1}{\sqrt{2024}} = 1
$$
$$
\Leftrightarrow \frac{1}{\sqrt{n+1}} = \frac{1}{\sqrt{2024}} \Leftrightarrow n = 2023
$$