Tính tổng S = 14 + 24 + … + n4.

Sử dụng định lí: r5 – (r – 1)5 = 5r4 – 10r3 + 10r2 – 5r + 1. Với r = 1 đến r = n, ta có: 15 – 05 = 5 . 14 – 10 . 13 + 10 . 12 – 5 . 1 + 1 25 – 15 = 5 . 24 – 10 . 23 + 10 . 22 – 5 . 2 + 1 35 – 25 = 5 . 34 – 10 . 33 + 10 . 32 – 5 . 3 + 1 ... n5 – (n – 1)5 = 5n4 – 10n3 + 10n2 – 5n + 1 Cộng vế theo vế các đẳng thức trên ta được: n5 = 5(14 + 24 + ... + n4) – 10(13 + 23 + ... + n3) + 10(12 + 22 + ... + n2) – 5(1 + 2 + ... + n) + n ⇔ n5 = 5S – 10 . nn+122 + 10 . nn+12n+16 −5n+1n2+ n ⇒ 5S = n5 + 10 . nn+122 – 10 . nn+12n+16+ 5n+1n2−n = n.6n4+15n3+2n2+n−102n2+3n+1+15n+1−66 = n66n4+15n3+10n2−1 = n6n+16n3+4n2+n−1 = n6n+12n+13n2+3n−1 ⇒S=n30n+12n+13n2+3n−1.

Câu hỏi:

30/06/2023 738

Tính tổng S = 1⁴ + 2⁴ + … + n⁴.

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: 7881 câu Trắc nghiệm tổng hợp môn Toán 2023 cực hay có đáp án !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Sử dụng định lí: r⁵ – (r – 1)⁵ = 5r⁴ – 10r³ + 10r² – 5r + 1.

Với r = 1 đến r = n, ta có:

1⁵– 0⁵ = 5 . 1⁴ – 10 . 1³ + 10 . 1² – 5 . 1 + 1

2⁵– 1⁵ = 5 . 2⁴ – 10 . 2³ + 10 . 2² – 5 . 2 + 1

3⁵– 2⁵ = 5 . 3⁴ – 10 . 3³ + 10 . 3² – 5 . 3 + 1

...

n⁵ – (n – 1)⁵ = 5n⁴ – 10n³ + 10n² – 5n + 1

Cộng vế theo vế các đẳng thức trên ta được:

n⁵ = 5(1⁴ + 2⁴ + ... + n⁴) – 10(1³ + 2³ + ... + n³) + 10(1² + 2² + ... + n²) – 5(1 + 2 + ... + n) + n

⇔ n⁵ = 5S – 10 . ${(\frac{n (n + 1)}{2})}^{2}$ + 10 . $\frac{n (n + 1) (2 n + 1)}{6}$ $- \frac{5 (n + 1) n}{2}$ + n

⇒ 5S = n⁵ + 10 . ${(\frac{n (n + 1)}{2})}^{2}$ – 10 . $\frac{n (n + 1) (2 n + 1)}{6}$ + $\frac{5 (n + 1) n}{2} - n$

= $n . \frac{6 n^{4} + 15 (n^{3} + 2 n^{2} + n) - 10 (2 n^{2} + 3 n + 1) + 15 (n + 1) - 6}{6}$

= $\frac{n}{6} (6 n^{4} + 15 n^{3} + 10 n^{2} - 1)$

= $\frac{n}{6} (n + 1) (6 n^{3} + 4 n^{2} + n - 1)$

= $\frac{n}{6} (n + 1) (2 n + 1) (3 n^{2} + 3 n - 1)$

\Rightarrow S = \frac{n}{30} (n + 1) (2 n + 1) (3 n^{2} + 3 n - 1)

Hot: 500+ Đề thi thử tốt nghiệp THPT các môn, ĐGNL các trường ĐH... file word có đáp án (2025). Tải ngay

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

Bình luận

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Có bao nhiêu số có 2 chữ số đều chia hết cho 3?

Xem đáp án

Lời giải

Số có 2 chữ số nhỏ nhất chia hết cho 3 là: 12

Số có 2 chữ số lớn nhất chia hết cho 3 là: 99

Có số số có 2 chữ số chia hết cho 3 là:

(99 – 12) : 3 + 1 = 30 (số)

Đáp số: 30 số.

Câu 2

Chứng minh rằng: . $\frac{1}{4^{2}} + \frac{1}{5^{2}} + ... \frac{1}{100^{2}} < \frac{1}{3}$

Xem đáp án

Lời giải

$\frac{1}{4^{2}} + \frac{1}{5^{2}} + ... \frac{1}{100^{2}} = \frac{1}{4.4} + \frac{1}{5.5} + ... + \frac{1}{100.100} < \frac{1}{3.4} + \frac{1}{4.5} + ... + \frac{1}{99.100}$

Mà $\frac{1}{3.4} + \frac{1}{4.5} + ... + \frac{1}{99.100} = \frac{1}{3} - \frac{1}{4} + \frac{1}{4} - \frac{1}{5} + ... + \frac{1}{99} - \frac{1}{100} = \frac{1}{3} - \frac{1}{100} < \frac{1}{3}$