Với hình vuông A1B1C1D1 như hình vẽ bên, cách tô màu như phần gạch sọc được gọi là cách tô màu
76/100
Với hình vuông A1B1C1D1 như hình vẽ bên, cách tô màu như phần gạch sọc được gọi là cách tômàu “đẹp”. Một nhà thiết kế tiến hành tô màu cho một hình vuông như hình bên, theo quy định sau:
Bước 1: Tô màu "đẹp" cho hình vuông A1B1C1D1.
Bước 2: Tô màu "đẹp" cho hình vuông A2B2C2D2 là hình vuông ở chính giữa khi chia hình vuông A1B1C1D1 thành 9 phần bằng nhau như hình vẽ.
Bước 3: Tô màu "đẹp" cho hình vuông A3B3C3D3 là hình vuông ở chính giữa khi chia hình vuông A2B2C2D2 thành 9 phần bằng nhau. Cứ tiếp tục như vậy. Hỏi cần đúng bao nhiêu bước để tổng diện tích phần được tô màu chiếm \(\frac{{40}}{{81}}\)phần diện tích hình vuông ban đầu?
2 bước
4 bước
5 bước
6 bước
Phương pháp giải
Lời giải
Gọi diện tích được tô màu ở mỗi bước là \({u_n},n \in {\mathbb{N}^*}\). Dễ thấy dãy các giá trị \({u_n}\) là một cấp số nhân với số hạng đầu \({u_1} = \frac{4}{9}\) và công bội \(q = \frac{1}{9}\).
Gọi \({S_k}\) là tổng của \(k\) số hạng đầu trong cấp số nhân đang xét thì \({S_k} = \frac{{{u_1}\left( {{q^k} - 1} \right)}}{{q - 1}}\). Để tổng diện tích phần được tô màu chiếm \(\frac{{40}}{{81}}\) phần diện tích hình vuông ban đầu thì \(\frac{{{u_1}\left( {{q^k} - 1} \right)}}{{q - 1}} = \frac{{40}}{{81}} \Leftrightarrow k = 2\).
Vậy cần đúng 2 bước.