Chuyển $u_n=(a+b\sqrt{c})^n+(a-b\sqrt{c})^n$ thành biểu thức quy nạp và ứng dụng.

Đặt vấn đề. Biểu thức $u_n=(a+b\sqrt{c})^n+(a-b\sqrt{c})^n$ với $n$ khá lớn sẽ khó để thực hiện phép chia có dư. Vì vậy ta chuyển nó thành dãy số quy nạp và thực hiện chia có dư từ thấp lên cao.
Nếu $u_n=(a+b\sqrt{c})^n+(a-b\sqrt{c})^n\quad (a, b, c \in \mathbb{N})$ thì $$u_1= 2a, u_2=2(a^2+b^2c), \quad u_n=S.u_{n-1}-Pu_{n-2}\ \quad (n \geqslant 3)$$
với $S, P$ lần lượt là tổng và tích của hai cơ số của luỹ thừa.

 

 

Chứng minh (chỉ dành cho GV)

Đặt $x_1=a+b\sqrt{c},\ x_2=a-b\sqrt{c}.$ Ta có: $x_1=\dfrac{P}{x_2}$.
 

Ta tính $u_n-x_1u_{n-1}$ $=x_1^n+x_2^n-x_1\left(x_1^{n-1}+x_2^{n-1}\right)=x_2^n-Px_2^{n-2}$.
 

Tương tự: $u_{n-1}-x_1u_{n-2}$ $=x_2^{n-1}-Px_2^{n-3}$. Suy ra:
$$u_n-x_1u_{n-1}=x_2(u_{n-1}-x_1u_{n-2}) ⇔ u_n=(x_1+x_2)u_{n-1}-x_1x_2u_{n-2}\quad \text{(ĐPCM)}. $$

 

Áp dụng 1: Tìm dư của phép chia số $u_n=(2+3\sqrt5)^{40}+(2-3\sqrt5)^{40}$ cho $2024$.

 

Ta có: $S=4, P=-41$. Vậy $u_n=4u_{n-1}+41u_{n-2} \ \quad (n \geqslant 3)$ với $u_1=4, u_2=98$.

Thực hiện trên máy tính Casio fx-880BTG với 38 lần nhấn OK trong dãy số quy nạp.
 

 
 

Lưu ý: Nếu máy tính xuất ra dư là số âm (ví dụ: $3$ chia cho $7$ có thương là $1$ và số dư là $-4$) thì ta lấy số dư (âm) đó cộng với số chia ta sẽ được số dư (dương) cần tìm.

 

Ví dụ:
 

duam1

 

duam2
 
 

Ngoài cách thực hiện trên màn hình Phép tính thông thường ta có thể thực hiện trên bảng tính:
 
 

Chia sẻ

About TS. Nguyễn Thái Sơn

TS. Nguyễn Thái Sơn
Nguyên trưởng Khoa Toán-Tin học ĐHSP TP HCM (1999-2009). Nguyên Giám đốc- Tổng biên tập NXB ĐHSP TP HCM (2009-2011). Nguyên Tổng thư ký Hội Toán học TP HCM (2008-2013).

Bài Viết Tương Tự

Bảng tính với nhiều hơn 45 số hạng

  Bài toán này yêu cầu ta tính 12 số hạng từ $x_{45}$ đến $x_{57}$. …