Question

[Pham Trong Bach]

Một cấp số nhân lùi vô hạn có tổng bằng S. Biết số hạng thứ hai của cấp số nhân đó bằng 1. Tìm giá trị nhỏ nhất có thể của S

A. 1 + 5 2

B. 3

C. 4

D. 5

Answer 1

[Cao Minh Tâm]

Đáp án C.

Gọi q là công sai của cấp số nhân. Vì u 2 = 1  nên suy ra  u 1 = u 2 q = 1 q   .

Ta có 

S = u 1 1 − q = 1 q 1 − q = 1 q 1 − q , q < 1

Ta có a − b 2 ≥ 0 ⇔ a 2 + b 2 ≥ 2 a b ⇔ a + b 2 4 ≥ a b  (với mọi a ; b ∈ ℝ ).

Áp dụng bất đẳng thức vừa chứng minh ở trên ta có  q 1 − q ≤ q + 1 − q 2 4 = 1 4 ⇔ 1 q 1 − q ≥ 4 ⇔ S ≥ 4

Dấu bằng xảy ra khi q = 1 2   .

Vậy giá trị nhỏ nhất của S là 4 khi q = 1 2 .