1. Nội dung câu hỏi
Cho hình vuông \({C_1}\) có cạnh bằng 1. Gọi \({C_2}\) là hình vuông có các đỉnh là trung điểm các cạnh của hình vuông \({C_1}\); \({C_3}\) là hình vuông có các đỉnh là trung điểm các cạnh của hình vuông \({C_2}\); … Cứ tiếp tục quá trình như trên, ta được dãy các hình vuông \({C_1}\); \({C_2}\); \({C_3}\); … ; \({C_n}\); … Diện tích của hình vuông \({C_{2023}}\) là:
A. \(\frac{1}{{{2^{2022}}}}\)
B. \(\frac{1}{{{2^{2023}}}}\)
C. \(\frac{1}{{{2^{1011}}}}\)
D. \(\frac{1}{{{2^{1012}}}}\)
2. Phương pháp giải
Tính tỉ số \(\frac{{{S_{{C_2}}}}}{{{S_{{C_1}}}}}\), \(\frac{{{S_{{C_3}}}}}{{{S_{{C_2}}}}}\), …, \(\frac{{{S_{{C_{n + 1}}}}}}{{{S_{{C_n}}}}}\). Từ đó chứng minh được rằng dãy \(\left( {{u_n}} \right)\) với \({u_n} = {S_{{C_n}}}\) là một cấp số nhân. Từ đó tính được \({S_{{C_{2023}}}}\)
3. Lời giải chi tiết
Do hình vuông \({C_2}\) có các đỉnh là trung điểm của hình vuông \({C_1}\), nên diện tích hình vuông \({C_2}\) bằng một nửa diện tích hình vuông \({C_1}\), tức là \(\frac{{{S_{{C_2}}}}}{{{S_{{C_1}}}}} = \frac{1}{2}\).
Tương tự, ta có \(\frac{{{S_{{C_3}}}}}{{{S_{{C_2}}}}} = \frac{1}{2}\), \(\frac{{{S_{{C_4}}}}}{{{S_{{C_3}}}}} = \frac{1}{2}\), …, \(\frac{{{S_{{C_{n + 1}}}}}}{{{S_{{C_n}}}}} = \frac{1}{2}\).
Xét dãy số \(\left( {{u_n}} \right)\) với \({u_n} = {S_{{C_n}}}\). Ta nhận thấy rằng \(\frac{{{u_{n + 1}}}}{{{u_n}}} = \frac{{{S_{{C_{n + 1}}}}}}{{{S_{{C_n}}}}} = \frac{1}{2}\), nên \(\left( {{u_n}} \right)\) là một cấp số nhân với \({u_1} = {S_{{C_1}}} = 1\) và công bội \(q = \frac{1}{2}\).
Do đó \({S_{{C_{2023}}}} = {u_{2023}} = {u_1}.{q^{2022}} = \frac{1}{{{2^{2022}}}}\).
Đáp án đúng là A.
Chương 5. Một số cuộc cải cách lớn trong lịch sử Việt Nam (trước năm 1858)
Ngữ pháp
Unit 5: Vietnam and ASEAN
Bài 11: Cấu tạo hóa học của hợp chất hữu cơ
Bài giảng ôn luyện kiến thức giữa học kì 1 môn Toán lớp 11
SBT Toán Nâng cao Lớp 11
Chuyên đề học tập Toán 11 - Chân trời sáng tạo
Chuyên đề học tập Toán 11 - Kết nối tri thức với cuộc sống
SGK Toán 11 - Kết nối tri thức với cuộc sống
SBT Toán 11 - Chân trời sáng tạo
Chuyên đề học tập Toán 11 - Cánh Diều
SBT Toán 11 - Kết nối tri thức với cuộc sống
SGK Toán 11 - Chân trời sáng tạo
SGK Toán 11 - Cánh Diều
Tổng hợp Lí thuyết Toán 11
Bài giảng ôn luyện kiến thức môn Toán lớp 11
SBT Toán Lớp 11
SGK Toán Nâng cao Lớp 11
SGK Toán Lớp 11