MỘT SỐ BÀI TOÁN HAY VỀ SỐ HỮU TỈ LỚP 7
MATHX gửi quý phụ huynh và các em học sinh một số bài toán hay về Số hữu tỉ trong chương trình toán lớp 7.
Bài 1. Chứng minh rằng \( \dfrac{3n+2}{4n+3} \) là phân số tối giản với mọi \(n\).
Hướng dẫn
Gọi \( d = \mathrm{ƯCLN}(3n+2, 4n+3) \).
Khi đó:
\(\dfrac{3n+2}{d}\), \(\dfrac{4n+3}{d}\)
Suy ra: \(\dfrac{12n+9 - (12n+8)}{d} = \dfrac{1}{d}\) ⇒ \(d=1\)
Vậy \( \dfrac{3n+2}{4n+3} \) là phân số tối giản với mọi \(n\).
Ta có: \( \dfrac{3x - 8}{x - 5} \in \mathbb{Z} \)
⇒ \( 3x - 8 : x - 5 \) mà \( 3x - 5 : x - 5 \)
⇒ \( 3x - 8 - 3x - 5 : x - 5 \)
⇒ \( 7 : x - 5 \)
⇒ \( x - 5 ∈ U_{7} = \{-7; -1; 1; 7\} \)
\( x - 5 \) |
-7 |
-1 |
1 |
7 |
\( x \) |
-2 |
3 |
6 |
12 |
Vậy \( x ∈ \{-2; 3; 6; 12\} \) thì \( \dfrac{3x - 8}{x - 5} \in \mathbb{Z} \).
Hướng dẫn
Ta có; \( \dfrac{n - 21}{n + 10} \in \mathbb{Z} \)⇒ \( n - 21 : n + 10 \) mà \( n + 10 : n + 10 \)
⇒ \( n - 21 - n + 10 : n + 10 \)
⇒ \( -31 : n + 10 ⇒ 31 : n + 10 \)
⇒ \( n + 10 ∈ U_{31} = \{-31; -1; 1; 31\} \)
\( n + 10 \) |
-31 |
-1 |
1 |
31 |
\( n \) |
-41 |
-11 |
-9 |
21 |
Vậy \( n ∈ \{-41; -11; -9; 21\} \) thì \( \dfrac{n - 21}{n + 10} \) có giá trị là một số nguyên.
Bài 4. Thu gọn biểu thức sau: \( A = 1 + 2 + 2^2 + … + 2^{2020} \)
Hướng dẫn
Có \( 2A = 2 + 2^2 + 2^3 + … + 2^{2021} \)
⇒ \( 2A - A = 2 + 2^2 + 2^3 + … + 2^{2021} - (1 + 2 + 2^2 + … + 2^{2020}) \)
⇒ \( A = 2^{2021} - 1 \)
Hướng dẫn
Có \( 3A = 3^{2021} - 3^{2020} + 3^{2019} - 3^{2018} + … + 3^3 - 3^2 + 3 \)
⇒ \( A + 3A = 3^{2021} + 1 \) ⇒ \( A = \dfrac{3^{2021} + 1}{4} \)
Hướng dẫn
\( \dfrac{1}{2^2} S = \dfrac{1}{2^4} + \dfrac{1}{2^6} + \dfrac{1}{2^8} + … + \dfrac{1}{2^{2n+2}} + … + \dfrac{1}{2^{2020}} + \dfrac{1}{2^{2022}} \)
⇒ \( \dfrac{1}{2^2}S + S = \dfrac{1}{2^2} - \dfrac{1}{2^{2020}} ⇒ \dfrac{5}{4} < \dfrac{1}{4} ⇒ S < 0,2 \)
Hướng dẫn
\( 2T = 2 + \dfrac{3}{2} + \dfrac{4}{2^2} + … + \dfrac{2020}{2^{2018}} \)
⇒ \( 2T - T = 2 + \Big(\dfrac{3}{2} - \dfrac{2}{2}\Big) + \Big(\dfrac{4}{2^2} - \dfrac{3}{2^2}\Big) + … + \Big(\dfrac{2020}{2^{2018}} - \dfrac{2019}{2^{2018}}\Big) = \dfrac{2020}{2^{2019}} \)
⇒ \( T = 2 + \dfrac{1}{2} + \dfrac{1}{2^2} + … + \dfrac{1}{2^{2018}} - \dfrac{2020}{2^{2019}} \)
⇒ \( 2T = 2^2 + 1 + \dfrac{1}{2} + … + \dfrac{1}{2^{2017}} - \dfrac{2020}{2^{2018}} \)
⇒ \( 2T - T = 3 - \dfrac{2021}{2^{2018}} + \dfrac{2020}{2^{2019}} < 3 \)
Hướng dẫn
\( B = \dfrac{1}{5^2} + \dfrac{1}{6^2} + … + \dfrac{1}{100^2} \)
\( < \dfrac{1}{4.5} + \dfrac{1}{5.6} + … + \dfrac{1}{99.100} \)
\( = \dfrac{1}{4} - \dfrac{1}{5} + \dfrac{1}{5} - \dfrac{1}{6} + … + \dfrac{1}{99} - \dfrac{1}{100} \)
\( = \dfrac{1}{4} - \dfrac{1}{100} < \dfrac{1}{4} \)
Vậy \( B < \dfrac{1}{4} \).
Hướng dẫn
Đặt \( A = \dfrac{1}{51} + \dfrac{1}{52} + \dfrac{1}{53} + … + \dfrac{1}{100} \)
Ta có \( \dfrac{1}{51} + \dfrac{1}{52} + … + \dfrac{1}{100} < \Big(\dfrac{1}{50} + \dfrac{1}{50} + … + \dfrac{1}{50}\Big) + \Big(\dfrac{1}{75} + \dfrac{1}{75} + … + \dfrac{1}{75}\Big) \)
(Có 25 phân số \( \dfrac{1}{50} \), 25 phân số \( \dfrac{1}{75} \))
⇒ \( A < \dfrac{25}{50} + \dfrac{25}{75} = \dfrac{1}{2} + \dfrac{1}{3} = \dfrac{5}{6} \)
Ta có \( \dfrac{1}{51} + \dfrac{1}{52} + … + \dfrac{1}{100} > \Big(\dfrac{1}{75} + … + \dfrac{1}{75}\Big) + \Big(\dfrac{1}{100} + … + \dfrac{1}{100}\Big) \)
(Có 25 phân số \( \dfrac{1}{75} \), 25 phân số \( \dfrac{1}{100} \))
⇒ \( A > \dfrac{25}{75} + \dfrac{25}{100} = \dfrac{1}{3} + \dfrac{1}{4} = \dfrac{7}{12} \)
Vậy \( \dfrac{7}{12} < A < \dfrac{5}{6} \)
Bài 10. Cho 100 số tự nhiên \( a_1, a_2, …, a_{100} \) thỏa mãn \( \dfrac{1}{a_1} + \dfrac{1}{a_2} + … + \dfrac{1}{a_{100}} = \dfrac{101}{2} \)
Chứng minh rằng có ít nhất hai trong 100 số tự nhiên đó bằng nhau.
Hướng dẫn
Giả sử trong 100 số tự nhiên \( a_1, a_2, …, a_{100} \) thỏa mãn mà không có hai số nào bằng nhau. Không mất tính tổng quát, ta có \( 1 ≤ a_1 < a_2 < … < a_{100} \).
Khi đó ta cũng có \( 1 ≤ a_1; 2 ≤ a_2; 3 ≤ a_3; …; 100 ≤ a_{100} \)
Nên \( \dfrac{1}{a_1} ≤ 1; \dfrac{1}{a_2} ≤ \dfrac{1}{2}; \dfrac{1}{a_3} ≤ \dfrac{1}{3}; …; \dfrac{1}{a_{100}} ≤ \dfrac{1}{100} \)
Do đó \( \dfrac{1}{a_1} + \dfrac{1}{a_2} + … + \dfrac{1}{a_{100}} ≤ 1 + \dfrac{1}{2} + \dfrac{1}{3} + … + \dfrac{1}{100} < 1 + \dfrac{1}{2} + … + \dfrac{1}{99} = \dfrac{99}{2} = \dfrac{101}{2} \)
(mâu thuẫn với giả thiết)
Vậy có ít nhất hai trong 100 số tự nhiên \(a_1, a_2, \dots, a_n\) bằng nhau.
GIỚI THIỆU LỚP HỌC ONLINE CÙNG GIÁO VIÊN GIỎI
Trường Toán Online MATHX với các lớp Toán online trực tiếp với giáo viên giỏi.
Lớp học dành cho học sinh từ CƠ BẢN đến NÂNG CAO phù hợp với trình độ của từng bạn (có kiểm tra xếp lớp).
Sĩ số 8 - 12 học sinh/lớp giúp giáo viên và học sinh dễ dàng tương tác, giáo viên dễ dàng sát sao tình hình học tập của học sinh.
Phụ huynh học sinh đăng ký LÀM BÀI KIỂM TRA XẾP LỚP MIỄN PHÍ tại form:
truongtoanmathx.vn/dangkykiemtra
Xem thông tin chi tiết: truongtoanmathx.vn
HOTLINE: 0867.162.019