Wave

Giải toán 11 kết nối bài Bài tập cuối chương V

Giải bài: Bài tập cuối chương V sách toán 11 tập 1 kết nối tri thức. Phần đáp án chuẩn, hướng dẫn giải chi tiết cho từng bài tập có trong chương trình học của sách giáo khoa. Hi vọng, các em học sinh hiểu và nắm vững kiến thức bài

A - Trắc nghiệm

Bài tập 5.18 trang 123 sgk Toán 11 tập 1 KNTT: Cho dãy số (un) với un=n2+1n. Mệnh đề đúng là:

A. limn+un=

B. limn+un=1

C. limn+un=+

D. limn+un=0


Ta có: limn+un=limn+(n2+1n)

=limn+(n2(1+1nn)n)

=limn+(n1+1n2n)=limn+[n(1+1n21n)]

limn+n=+limn+(1+1n21n)=1>0

Do đó limn+[n(1+1n21n)]=+

Vạy limn+un=+

Đáp án: C

Bài tập 5.19 trang 123 sgk Toán 11 tập 1 KNTT: Cho un=2+22+...+2n2n. Giới hạn của dãy số (un) bằng 

A. 1

B. 2

C. -1

D. 0


Ta có: 2+22+...+2n, đây là tổng của n số hạng đầu của cấp số nhân với số hạng đầu là u1=2 và công bội q = 2. Do đó, 2+22+...+2n=u1(1qn)1q=2(12n)12=2(12n)

Khi đó, un=2+22+...+2n2n=2(12n)2n=2n12n1=212n1

Vậy limn+un=limn+(212n1)=2

Đáp án: B

Bài tập 5.20 trang 123 sgk Toán 11 tập 1 KNTT: Cho cấp số nhân lùi vô hạn (un) với un=23n. Tổng của cấp số nhân này bằng

A. 3

B. 2

C. 1

D. 6


un=23nu1=23,q=13

S=u11q=23113=1

Đáp án: C

Bài tập 5.21 trang 123 sgk Toán 11 tập 1 KNTT: Cho hàm số f(x)=x+1x+2. Mệnh đề đúng là:

A. limx+f(x)=

B. limx+f(x)=0

C. limx+f(x)=1

D. limx+f(x)=12


Ta có: f(x)=x+1x+2=(x+1)2(x+2)2x+1+x+2

=(x+1)(x+2)x+1+x+2=1x+1+x+2

Do đó limx+f(x)=limx+1x+1+x+2=0

Đáp án: B

Bài tập 5.22 trang 123 sgk Toán 11 tập 1 KNTT: Cho hàm số f(x)=xx2|x|. Khi đó limx0+f(x) bằng

A. 0

B. 1

C. +

D. -1


Ta có: f(x)=xx2|x|={xx2xkhix>0xx2xkhix<0={1xkhix>0x1khix<0

Do đó, limx0+f(x)=limx0+(1x)=10=1

Đáp án: B

Bài tập 5.23 trang 123 sgk Toán 11 tập 1 KNTT: Cho hàm số f(x)=x+1|x+1|. Hàm số f(x) liên tục trên

A. (;+)

B. (;1]

C. (;1)(1;+)

D. [1;+)


Ta có: f(x)=x+1|x+1|={x+1x+1khix+1>0x+1(x+1)khix+1<0={1khix>11khix<1

Tập xác định của hàm số là D = (–∞; – 1) ∪ (– 1; +∞).

Từ đó suy ra hàm số đã cho liên tục trên (–∞; – 1) ∪ (– 1; +∞).

Đáp án: C

Bài tập 5.24 trang 123 sgk Toán 11 tập 1 KNTT: Cho hàm số f(x)={x2+x2x1nếux1anếux=1. Hàm số f(x) liên tục tại x = 1 khi 

A. a = 0

B. a = 3

C. a = -1

D. a = 1


limx1x2+x2x1=limx1(x+2)=3

Để f(x) liên tục tại x = 1 thì limx1=f(1) suy ra a = 3

Đáp án: B

B - Tự luận

Bài tập 5.25 trang 124 sgk Toán 11 tập 1 KNTT: Cho dãy số (un) có tính chất |un1|<2n. Có kết luận gì về giới hạn của dãy số này?


|un1<2n2n<un1<2n2n+1<un<2n+1

lim(2n+1)=1;lim(2n+1)=1

limun=1

Bài tập 5.26 trang 124 sgk Toán 11 tập 1 KNTT: Tìm giới hạn của các dãy số sau:

a) un=n23n2+7n2

b) vn=k=0n3k+5k6k

c) wn=sinn4n


a) Ta có: limn+un=limn+n23n2+7n2

=limn+n2n2(3+7n2n2)=13

b) vn=k=0n3k+5k6k=30+5060+31+5161+32+5262+...+3n+5n6n

=(3060+5060)+(3161+5161)+(3262+5262)+...+(3n6n+5n6n)

=((12)0+(56)0)+((12)1+(56)1)+((12)2+(56)2)+...+((12)n+(56)n)

=[(12)0+(12)1+(12)2+...+(12)n]+[(56)0+(56)1+(56)2+...+(56)n]

(12)1+(12)2+...+(12)n là tổng n số hạng đầu của cấp số nhân với số hạng đầu là (12)1=12 và công bội là 12 nên

(12)0+(12)1+(12)2+...+(12)n=(12)0+12(1(12)n)112

=1+(1(12)n)=2(12)n

Tương tự, ta tính được: 

(56)0+(56)1+(56)2+...+(56)n=(56)0+56(1(56)n)156

=1+5(1(56)n)=65.(56)n

Do đó, vn=k=0n3k+5k6k=[2(12)n]+[65.(56)n]=8(12)n5.(56)n

Vậy limn+vn=limn+(k=0n3k+5k6k)=limn+[8(12)n5.(56)n]=8

c) Ta có: |wn|=|sinn4n|14n<1nlimn+1n=0

Do đó, limn+wn=limn+sinn4n=0

Bài tập 5.27 trang 124 sgk Toán 11 tập 1 KNTT: Viết các số thập phân vô hạn tuần hoàn sau đây dưới dạng phân số

a)1.(01)

b) 5.(132)


a) Ta có: 1.(01)=1+0.01+0.0001+0.000001+...

=1+1×102+1×104+1×106+...

Đây  là tổng của cấp số nhân lùi vô hạn với u1=1,q=102 nên 1.(01)=u11q=11102=10099

b) Ta có: 5.(132)=5+0.132+0.000132+0.000000132+...

=5+132×103+132×106+132×109+...

132×103+132×106+132×109+... là tổng của cấp số nhân lùi vô hạn với u1=132×103,q=103 nên 5.(132)=5+u11q=132×1031103=1709333

 

Bài tập 5.28 trang 124 sgk Toán 11 tập 1 KNTT: Tính các giới hạn sau:

a) limx7x+23x7

b) limx1x31x21

c) limx12x(1x)2

d) limxx+24x2+1


a) limx7x+23x7=limx71x+2+3=16

b) limx1x31x21=limx1x2+x+1x+1=32

c)limx12x(1x)2=limx1[(2x)(1(1x)2)]

limx1(2x)=1

limx1(1(1x)2)=+

limx12x(1x)2)=+

d) limxx+24x2+1=limx1+2x4+1x2=12

Bài tập 5.29 trang 124 sgk Toán 11 tập 1 KNTT: Tính các giới hạn một bên

a) limx3+x29|x3|

b) limx1x1x


a) x3+x3>0

limx3+x29|x3|=limx3+x29x3=limx3+(x+3)=6

b) limx1x=1

limx111x=+

limx1x1x=+

Bài tập 5.30 trang 124 sgk Toán 11 tập 1 KNTT: Chứng minh rằng giới hạn limx0|x|x không tồn tại


f(x)=limx0|x|x

Ta lấy hai dãy của biến hội tụ về 0 xn(1)=1n;xn(2)=1n

Khi đó: limf(xn(1))=lim1n1n=1

limf(xn(2))=lim1n1n=1

limx+(xn(1))limx(xn(2))

Vậy không tồn tại limx0|x|x

Bài tập 5.31 trang 124 sgk Toán 11 tập 1 KNTT: Giải thích tại sao các hàm số sau đây gián đoạn tại điểm đã cho

a) f(x)={1xnếux01nếux=0 tại điểm x = 0

b) g(x)={1+xnếux<12xnếux1 tại điểm x = 1


a) limx0f(x)=limx01x=+

f(0)=1

f(0)limx0f(x) suy ra hàm số gián đoạn tại x = 0

b) limx1g(x)=limx1(1+x)=2

limx1+g(x)=limx1+(2x)=1

limx1g(x)limx1+ do đó không tồn tại limx1(gx)

Vậy hàm số gián đoạn tại x = 1

Bài tập 5.32 trang 124 sgk Toán 11 tập 1 KNTT: Lực hấp dẫn tác dụng lên một đơn vị khối lượng ở khoảng cách r tính từ tâm Trái Đất là F(r)={GMrR3nếur<RGMr2nếurR, trong đó M và R là khối lượng và bán kính của Trái Đất, G là hằng số hấp dẫn. Xét tính liên tục của hàm số F(r)


Vì M và R lần lượt là khối lượng và bán kính của Trái Đất, G là hằng số hấp dẫn, do đó M, R, G đều khác 0, r là khoảng cách nên r > 0.

Ta có:  F(r)={GMrR3nếur<RGMr2nếurR. Tập xác định của hàm số F(r) là (0; +∞).

+) Với r < R thì F(r) = GMrR3 hay F(r) = GMrR3.r là hàm đa thức nên nó liên tục trên (0; R).

+) Với r > R thì F(r) =GMr2 là hàm phân thức nên nó liên tục trên (R; +∞).

+) Tại r = R, ta có F(R) = GMr2

limrR+F(r)=limrR+GMr2;limrRf(R)=limrRGMrR3=GMRR3=GMR2

Do đó limrR+F(r)=limrRF(r)=GMR2limrRF(r)=GMR2=F(R)

Suy ra hàm số F(r) liên tục tại r = R.

Vậy hàm số F(r) liên tục trên (0; +∞).

Bài tập 5.33 trang 124 sgk Toán 11 tập 1 KNTT: Tìm tập xác định của các hàm số sau và giải thích tại sao các hàm số này liên tục trên các khoảng xác định của chúng

a) f(x)=cosxx2+5x+6

b) g(x)=x2sinx


Biểu thức có nghĩa khi x2 + 5x + 6 ≠ 0 ⇔ (x + 2)(x + 3) ≠ 0 {x2x3

Do đó, tập xác định của hàm số f(x) là ℝ \ {– 3; – 2} = (–∞; – 3) ∪ (– 3; – 2) ∪ (– 2; +∞).

Suy ra hàm số f(x) xác định trên các khoảng (–∞; – 3), (– 3; – 2) và (– 2; +∞). Trên các khoảng này, tử thức (hàm lượng giác) và mẫu thức (hàm đa thức) là các hàm số liên tục. Vậy hàm số f(x)=cosxx2+5x+6 liên tục trên các khoảng xác định của chúng.

b) Biểu thức x2sinx có nghĩa khi sin x ≠ 0 ⇔ x ≠ kπ, k ∈ ℤ.

Do đó, tập xác định của hàm số g(x) là ℝ \ {kπ | k ∈ ℤ}.

Trên các khoảng xác định của hàm số g(x), tử thức x – 2 (hàm đa thức) và mẫu thức sin x (hàm lượng giác) là các hàm số liên tục.

Vậy hàm số g(x)=x2sinx liên tục trên các khoảng xác định của chúng.

Bài tập 5.34 trang 124 sgk Toán 11 tập 1 KNTT: Tìm các giá trị của a để hàm số f(x)={x+1nếuxax2nếux>a liên tục trên R


Ta có: f(x)={x+1nếuxax2nếux>a. Tập xác định của hàm số f(x) là ℝ.

+) Với x < a thì f(x) = x + 1 là hàm đa thức nên nó liên tục trên (–∞; a).

+) Với x > a thì f(x) = x2 là hàm đa thức nên nó liên tục trên (a; +∞).

+) Tại x = a, ta có f(a) = a + 1.

limxaf(x)=limxa(x+1)=a+1;limxa+f(x)=limxa+x2=a2

Để hàm số f(x) đã cho liên tục trên ℝ thì f(x) phải liên tục tại x = a, điều này xảy ra khi và chỉ khi limxa+f(x)=limxaf(x)=f(a)a+1=a2a2a1=0

Suy ra a=152 hoặc a=1+52

Vậy a {152;1+52} thì thỏa mãn yêu cầu bài toán.