Đề kiểm tra Giới hạn của dãy số lớp 11 (có lời giải) - Đề 2

Chọn D

Ta có: \(\lim \frac{{{2^n} + 1}}{{{{2.2}^n} + 3}} = \lim \frac{{1 + {{\left( {\frac{1}{2}} \right)}^n}}}{{2 + 3.{{\left( {\frac{1}{2}} \right)}^n}}} = \frac{{1 + 0}}{{2 + 0}} = \frac{1}{2}\)

Chọn C

Ta có \(T = \lim \left( {\sqrt {{{16}^{n + 1}} + {4^n}}  - \sqrt {{{16}^{n + 1}} + 3} } \right)\)\( = \lim \frac{{{4^n} - {3^n}}}{{\sqrt {{{16}^{n + 1}} + {4^n}}  + \sqrt {{{16}^{n + 1}} + {3^n}} }}\)

\( = \lim \frac{{{4^n} - {3^n}}}{{\sqrt {{{16.16}^n} + {4^n}}  + \sqrt {{{16.16}^n} + {3^n}} }}\)\( = \lim \frac{{1 - {{\left( {\frac{3}{4}} \right)}^n}}}{{\sqrt {16 + {{\left( {\frac{1}{4}} \right)}^n}}  + \sqrt {16 + {{\left( {\frac{3}{4}} \right)}^n}} }}\)\( = \frac{1}{{4 + 4}}\)\( = \frac{1}{8}\).

Ta có \(0 < \left| {\frac{{\cos n + \sin n}}{{{n^2} + 1}}} \right| \le \frac{{\left| {\cos n} \right| + \left| {\sin n} \right|}}{{{n^2} + 1}} < \frac{2}{{{n^2} + 1}}\) và \(\lim \frac{2}{{{n^2} + 1}} = 0\).

Suy ra \(\lim \frac{{\cos n + \sin n}}{{{n^2} + 1}} = 0.\)

Chọn C

Nếu \(\lim {u_n} = a > 0\) và \({{\mathop{\rm limv}\nolimits} _n} = 0\) thì $\lim \left(\frac{u_n}{v_n}\right)=+\infty$ là mệnh đề sai vì chưa rõ dấu của \({v_n}\) là dương hay âm.

a) Ta có: \(\lim \frac{{5{n^3} - 2n + 1}}{{n - 2{n^3}}} = \lim \frac{{{n^3}\left( {5 - \frac{2}{{{n^2}}} + \frac{1}{{{n^3}}}} \right)}}{{{n^3}\left( {\frac{1}{{{n^2}}} - 2} \right)}} = \lim \frac{{5 - \frac{2}{{{n^2}}} + \frac{1}{{{n^3}}}}}{{\frac{1}{{{n^2}}} - 2}} = - \frac{5}{2}\).

b) parabol \((P):y = {x^2} + 5x + 2\) nhận \(x = - \frac{5}{2}\) làm trục đối xứng

c) Phương trình lượng giác \(\sin x = - \frac{5}{2}\) vô nghiệm

d) Cho cấp số cộng \(\left( {{u_n}} \right)\) với công sai \(d = 3\) và \({u_1} = a\), thì \({u_3} = {u_1} + \left( {3 - 1} \right)d = - \frac{5}{2} + 2.3 = \frac{7}{2}\)

a) Ta có: \(\lim \frac{{2{n^2} + 1}}{{3{n^3} - 3n + 3}} = \lim \frac{{{n^3}\left( {\frac{2}{n} + \frac{1}{{{n^3}}}} \right)}}{{{n^3}\left( {3 - \frac{3}{{{n^2}}} + \frac{3}{{{n^3}}}} \right)}} = \lim \frac{{\frac{2}{n} + \frac{1}{{{n^3}}}}}{{3 - \frac{3}{{{n^2}}} + \frac{3}{{{n^3}}}}} = \frac{0}{3} = 0\).

b) Ta có: \(\lim \frac{{n\sqrt {{n^2} + 1} }}{{\sqrt {4{n^4} - {n^2} + 3} }} = \lim \frac{{{n^2}\sqrt {1 + \frac{1}{{{n^2}}}} }}{{{n^2}\sqrt {4 - \frac{1}{{{n^2}}} + \frac{3}{{{n^4}}}} }} = \lim \frac{{\sqrt {1 + \frac{1}{{{n^2}}}} }}{{\sqrt {4 - \frac{1}{{{n^2}}} + \frac{3}{{{n^4}}}} }} = \frac{1}{2}\).

c) Phương trình lượng giác \(\cos x = 0\) có một nghiệm là \(x = \frac{\pi }{2}\)

d) Cho cấp số cộng \(\left( {{u_n}} \right)\) với công sai \(d = \frac{1}{2}\) và \({u_1} = 0\), thì \({u_3} = 0 + 2.\frac{1}{2} = 1\)

Ta có: \(0,212121 \ldots = 0,21 + 0,0021 + 0,000021 + \ldots \)

Đây là tổng của cấp số nhân lùi vô hạn với số hạng đầu 0,21 và công bội \(\frac{1}{{100}}\).

Vì vậy \(0,212121 \ldots = 0,21 + 0,0021 + 0,000021 + \ldots = \frac{{0,21}}{{1 - \frac{1}{{100}}}} = \frac{7}{{33}}\).

Ta có: \(0,333 \ldots = 0,3 + 0,03 + 0,003 + \ldots \)

Đây là tổng của cấp số nhân lùi vô hạn với số hạng đầu là 0,3 và công bội là \(\frac{1}{{10}}\).

Vì vậy \(4,333 \ldots = 4 + 0,3 + 0,03 + 0,003 + \ldots = 4 + \frac{{0,3}}{{1 - \frac{1}{{10}}}} = \frac{{13}}{3}\).

\(\lim \frac{{2n + 3}}{{{n^2}{u_n}}} = \lim \left( {\frac{{2n + 3}}{n} \cdot \frac{1}{{n{u_n}}}} \right) = \lim \frac{{2n + 3}}{n} \cdot \lim \frac{1}{{n{u_n}}}\)

\( = \lim \left( {2 + \frac{3}{n}} \right) \cdot \frac{1}{{\lim n{u_n}}} = 2 \cdot \frac{1}{3} = \frac{2}{3}{\rm{. }}\)

\(\mathop {\lim }\limits_{n \to + \infty } \left( {\sqrt {{n^2} - n} - \sqrt {{n^2} + 1} } \right) = \mathop {\lim }\limits_{n \to + \infty } \frac{{ - n - 1}}{{\sqrt {{n^2} - n} + \sqrt {{n^2} + 1} }} = \mathop {\lim }\limits_{n \to + \infty } \frac{{ - 1 - \frac{1}{n}}}{{\sqrt {1 - \frac{1}{n}} + \sqrt {1 + \frac{1}{{{n^2}}}} }} = - \frac{1}{2}\)

Ta thấy \(S\) là tổng của cấp số nhân lùi vô hạn \(\left( {{u_n}} \right)\) với \({u_1} = - 1\) và \(q = - \frac{1}{5}\).

Do đó \(S = \frac{{ - 1}}{{1 + \frac{1}{5}}} = - \frac{5}{6}\)

Ta có \(\left| {{u_n}} \right| = \frac{{|\cos n|}}{{{n^2}}} \le \frac{1}{{{n^2}}}\). Do \(\frac{1}{{{n^2}}} \to 0\) khi \(n \to + \infty \) nên \(\mathop {\lim }\limits_{n \to + \infty } {u_n} = 0\).

Ta có: 2,(12) = 2+0,(12);

\(\begin{array}{*{20}{l}}{0,(12)}&{ = 0,12121212 \ldots = 0,12 + 0,0012 + 0,000012 + 0,00000012 \ldots }\\{}&{ = 0,12 + 0,12 \cdot \frac{1}{{100}} + 0,12 \cdot \frac{1}{{{{100}^2}}} + 0,12 \cdot \frac{1}{{{{100}^3}}} + 0,12 \cdot \frac{1}{{{{100}^4}}} \ldots }\end{array}\)

Đây là tổng của cấp số nhân lùi vô hạn với số hạng đầu bằng 0,12 và công bội bằng \(\frac{1}{{100}}\). Tổng này bằng \(0,12 \cdot \frac{1}{{1 - \frac{1}{{100}}}} = \frac{{12}}{{99}} = \frac{4}{{33}}\).

Vậy \(2,(12) = 2 + \frac{4}{{33}} = \frac{{70}}{{33}}\).

Lượng thuốc trong cơ thể bệnh nhân sau khi uống viên thuốc của ngày đầu tiên là \(150mg\).

Sau ngày đầu, trước mỗi lần uống, hàm lượng thuốc cũ trong cơ thể vẫn còn \(5\% \).

Do đó, lượng thuốc trong cơ thể bệnh nhân sau khi uống viên thuốc của ngày thứ hai là

\(150 + 150 \cdot 5\% = 150(1 + 0,05)\)

Lượng thuốc trong cơ thể bệnh nhân sau khi uống viên thuốc của ngày thứ ba là

\(150 + 150(1 + 0,05) \cdot 5\% = 150 + 150\left( {0,05 + 0,{{05}^2}} \right) = 150\left( {1 + 0,05 + 0,{{05}^2}} \right)\)

Lượng thuốc trong cơ thể bệnh nhân sau khi uống viên thuốc của ngày thứ tư là

\(150 + 150\left( {1 + 0,05 + 0,{{05}^2}} \right) \cdot 5\% = 150\left( {1 + 0,05 + 0,{{05}^2} + 0,{{05}^3}} \right)\)

Lượng thuốc trong cơ thể bệnh nhân sau khi uống viên thuốc của ngày thứ năm là

\(\begin{array}{l}150 + 150\left( {1 + 0,05 + 0,{{05}^2} + 0,{{05}^3}} \right) \cdot 5\% = 150\left( {1 + 0,05 + 0,{{05}^2} + 0,{{05}^3} + 0,{{05}^4}} \right)\\ = 157,8946875(mg).\end{array}\)

Cứ tiếp tục như vậy, ta ước tính lượng thuốc trong cơ thể bệnh nhân nếu bệnh nhân sử dụng thuốc trong một thời gian dài là

\(S = 150\left( {1 + 0,05 + 0,{{05}^2} + 0,{{05}^3} + 0,{{05}^4} + \ldots } \right)\)

Lại có \(1 + 0,05 + 0,{05^2} + 0,{05^3} + 0,{05^4} +  \ldots \) là tổng của cấp số nhân lùi vô hạn với số hạng đầu \({u_1} = 1\) và công bội \(q = 0,05\).

Do đó, \(1 + 0,05 + 0,{05^2} + 0,{05^3} + 0,{05^4} + \ldots = \frac{{{u_1}}}{{1 - q}} = \frac{1}{{1 - 0,05}} = \frac{{20}}{{19}}\).

Suy ra \(S = 150 \cdot \frac{{20}}{{19}} = \frac{{400}}{{361}}\).