Tính nhanh giá trị các biểu thức sau:

c) \(C = 2 - {2^2} + {2^3} - {2^4} + ... + {2^{99}} - {2^{100}}.\).

Hướng dẫn giải

Gọi số học sinh của trường đó là \(a\) học sinh \(\left( {a \in \mathbb{N},600 > a > 13} \right)\).

Khi xếp thành 8 hàng, 12 hàng, 15 hàng thì dư lần lượt 6 học sinh, 10 học sinh, 13 học sinh nên ta có \(a - 6\) chia hết cho 8, \(a - 10\) chia hết cho 10; \(a - 13\) chia hết cho 15.

Hay nhận thấy \(\left( {a + 2} \right) \vdots 8\); \(\left( {a + 2} \right) \vdots 10\); \(\left( {a + 2} \right) \vdots 15\).

Do đó, \(\left( {a + 2} \right)\) là BC\(\left( {8,{\rm{ 12, 15}}} \right)\)

Ta có: \(8 = {2^3};{\rm{ }}12 = {2^2} \cdot 3;{\rm{ 1}}5 = 3 \cdot 5\) suy ra BCNN\(\left( {8,{\rm{ 12, 15}}} \right)\)\( = {2^3} \cdot 3 \cdot 5 = 120\).

Do đó, \(a + 2 = 120 \cdot k\) (với \(k\) là số tự nhiên)

Nếu \(k = 0\) thì \(a = - 2\) (loại)

Nếu \(k = 1\) thì \(a = 118\) (loại) (vì 118 không chia hết cho 13)

Nếu \(k = 2\) thì \(a = 238\) (loại) (vì 238 không chia hết cho 13)

Nếu \(k = 3\) thì \(a = 358\) (loại) (vì 358 không chia hết cho 13)

Nếu \(k = 4\) thì \(a = 478\) (loại) (vì 478 không chia hết cho 13)

Nếu \(k = 5\) thì \(a = 598\) (thỏa mãn vì 598 chia hết cho 13).

Nếu \(k = 6\) thì \(a = 718\) (loại vì \(a < 600\)).

Vậy số học sinh của trường này là 598 học sinh.

h) \(H = 1 \cdot 3 + 2 \cdot 4 + 3 \cdot 5 + ... + 97 \cdot 99 + 98 \cdot 100\)

 \( = 1 \cdot \left( {2 + 1} \right) + 2 \cdot \left( {3 + 1} \right) + 3 \cdot \left( {4 + 1} \right) + ... + 97 \cdot \left( {98 + 1} \right) + 98 \cdot \left( {99 + 1} \right)\)

 \( = 1 \cdot 2 + 1 \cdot 1 + 2 \cdot 3 + 2 \cdot 1 + 3 \cdot 4 + 3 \cdot 1 + ... + 97 \cdot 98 + 97 \cdot 1 + 98 \cdot 99 + 98 \cdot 1\)

 \[ = \left( {1 \cdot 2 + 2 \cdot 3 + 3 \cdot 4 + ... + 97 \cdot 98 + 98 \cdot 99} \right) + \left( {1 + 2 + 3 + ... + 97 + 98} \right)\]

 \[ = \frac{{98 \cdot 99 \cdot 100}}{3} + \frac{{98 \cdot \left( {98 + 1} \right)}}{2}\]           (tương tự câu d)

 \[ = 98 \cdot 33 \cdot 100 + 49 \cdot 99 = 328\,\,251.\]