( \(1/2\) + \(1/3\) + \(1/4\) + …. + \(1/9\) + \(1/10\))x = \(1/9\) + \(2/8\) …
Đề bài cho chúng ta phương trình:
( \(1/2\) + \(1/3\) + \(1/4\) + …. + \(1/9\) + \(1/10\))x = \(1/9\) + \(2/8\) + \(3/7\) + … + \(8/2\) + \(9/1\)
Đầu tiên, cô sẽ gọi biểu thức trong ngoặc đơn bên trái là A, và biểu thức bên phải là B.
Vậy phương trình trở thành: A * x = B
Chúng ta sẽ đi tính giá trị của A và B.
Bước 1: Tính giá trị biểu thức A
A = \(1/2\) + \(1/3\) + \(1/4\) + \(1/5\) + \(1/6\) + \(1/7\) + \(1/8\) + \(1/9\) + \(1/10\)
Để cộng các phân số này, chúng ta cần tìm mẫu số chung. Tuy nhiên, nhìn vào các phân số, việc tìm mẫu số chung lớn nhất sẽ rất phức tạp và không cần thiết cho bài toán này. Chúng ta sẽ thực hiện từng phép cộng hoặc nhóm các phân số lại một cách hợp lý.
Tuy nhiên, các em hãy nhìn kỹ lại đề bài. Bài toán này có một mẹo nhỏ để giải quyết nhanh hơn. Chúng ta sẽ chưa vội tính A mà hãy nhìn sang biểu thức B.
Bước 2: Phân tích và biến đổi biểu thức B
B = \(1/9\) + \(2/8\) + \(3/7\) + \(4/6\) + \(5/5\) + \(6/4\) + \(7/3\) + \(8/2\) + \(9/1\)
Các em để ý thấy gì không? Các tử số của B tăng dần từ 1 đến 9, còn các mẫu số lại giảm dần từ 9 về 1.
Chúng ta có thể viết lại B như sau:
B = \(1/9\) + \(2/8\) + \(3/7\) + \(4/6\) + \(5/5\) + \(6/4\) + \(7/3\) + \(8/2\) + \(9/1\)
Bây giờ, chúng ta hãy thử cộng thêm 1 vào mỗi phân số trong tổng B và xem điều gì xảy ra. Nhưng cộng 1 vào mỗi phân số thì không đúng với bản chất của B.
Thay vào đó, chúng ta sẽ thử biến đổi từng phân số trong B.
Xét phân số \(k/(10-k)\) với k chạy từ 1 đến 9.
Ví dụ:
Với k=1, ta có 1/9
Với k=2, ta có 2/8
…
Với k=9, ta có 9/1
Bây giờ, cô sẽ biến đổi từng phân số trong B bằng cách cộng thêm 1 vào mỗi phân số. Nhưng trước hết, chúng ta hãy thử cộng thêm 1 vào từng phân số trong tổng B rồi nhóm chúng lại xem.
Ví dụ: \(1/9 + 1 = 10/9\), \(2/8 + 1 = 10/8\), … \(9/1 + 1 = 10/1\). Tổng này không giống với A.
Chúng ta hãy thử một cách khác. Cô sẽ viết lại B và để ý các tử số và mẫu số.
B = \(1/9\) + \(2/8\) + \(3/7\) + \(4/6\) + \(5/5\) + \(6/4\) + \(7/3\) + \(8/2\) + \(9/1\)
Các em hãy thử cộng thêm 1 vào tổng B rồi chia cho một số nào đó. Tuy nhiên, điều đó không giúp ích.
Chúng ta hãy quay lại biểu thức B và thử cộng thêm 1 vào mỗi phân số của B, sau đó nhóm lại.
\(1/9 + 1 = 10/9\)
\(2/8 + 1 = 10/8\)
\(3/7 + 1 = 10/7\)
\(4/6 + 1 = 10/6\)
\(5/5 + 1 = 10/5\)
\(6/4 + 1 = 10/4\)
\(7/3 + 1 = 10/3\)
\(8/2 + 1 = 10/2\)
\(9/1 + 1 = 10/1\)
Khi cộng thêm 1 vào mỗi phân số trong B, chúng ta có:
( \(1/9 + 1\) ) + ( \(2/8 + 1\) ) + ( \(3/7 + 1\) ) + ( \(4/6 + 1\) ) + ( \(5/5 + 1\) ) + ( \(6/4 + 1\) ) + ( \(7/3 + 1\) ) + ( \(8/2 + 1\) ) + ( \(9/1 + 1\) )
= \(10/9\) + \(10/8\) + \(10/7\) + \(10/6\) + \(10/5\) + \(10/4\) + \(10/3\) + \(10/2\) + \(10/1\)
Chúng ta thấy rằng:
( \(1/9 + 1\) ) + ( \(2/8 + 1\) ) + … + ( \(9/1 + 1\) ) = \(10/9 + 10/8 + 10/7 + 10/6 + 10/5 + 10/4 + 10/3 + 10/2 + 10/1\)
Biểu thức này có 9 hạng tử.
Tổng ban đầu của B cũng có 9 hạng tử.
Vậy, ( \(1/9 + 1\) ) + ( \(2/8 + 1\) ) + … + ( \(9/1 + 1\) ) = B + 9*1 = B + 9.
Do đó, \(B + 9 = 10/9 + 10/8 + 10/7 + 10/6 + 10/5 + 10/4 + 10/3 + 10/2 + 10/1\)
Chúng ta có thể nhóm 10 ra ngoài:
\(B + 9 = 10 * (1/9 + 1/8 + 1/7 + 1/6 + 1/5 + 1/4 + 1/3 + 1/2 + 1/1)\)
Các em thấy biểu thức trong ngoặc đơn này có quen không? Nó chưa giống với A lắm, vì A có \(1/10\) và không có \(1/1\).
Hãy quay lại phép biến đổi B.
Chúng ta có B = \(1/9\) + \(2/8\) + \(3/7\) + \(4/6\) + \(5/5\) + \(6/4\) + \(7/3\) + \(8/2\) + \(9/1\)
Cô sẽ cộng thêm 1 vào mỗi phân số trong B một cách khéo léo.
Chúng ta sẽ viết lại từng phân số như sau:
\(1/9 = 1 – 8/9\) (không đúng)
Hãy thử cách này:
\(1/9 = (10-9)/9 = 10/9 – 1\)
\(2/8 = (10-8)/8 = 10/8 – 1\)
\(3/7 = (10-7)/7 = 10/7 – 1\)
\(4/6 = (10-6)/6 = 10/6 – 1\)
\(5/5 = (10-5)/5 = 10/5 – 1\)
\(6/4 = (10-4)/4 = 10/4 – 1\)
\(7/3 = (10-3)/3 = 10/3 – 1\)
\(8/2 = (10-2)/2 = 10/2 – 1\)
\(9/1 = (10-1)/1 = 10/1 – 1\)
Khi đó, B sẽ bằng tổng của các biểu thức trên:
B = \( (10/9 – 1) \) + \( (10/8 – 1) \) + \( (10/7 – 1) \) + \( (10/6 – 1) \) + \( (10/5 – 1) \) + \( (10/4 – 1) \) + \( (10/3 – 1) \) + \( (10/2 – 1) \) + \( (10/1 – 1) \)
Ta nhóm các số hạng lại:
B = \( (10/9 + 10/8 + 10/7 + 10/6 + 10/5 + 10/4 + 10/3 + 10/2 + 10/1) \) – \( (1 + 1 + 1 + 1 + 1 + 1 + 1 + 1 + 1) \)
B = \( 10 * (1/9 + 1/8 + 1/7 + 1/6 + 1/5 + 1/4 + 1/3 + 1/2 + 1/1) \) – 9
Bây giờ, chúng ta xem xét biểu thức A một lần nữa:
A = \(1/2\) + \(1/3\) + \(1/4\) + \(1/5\) + \(1/6\) + \(1/7\) + \(1/8\) + \(1/9\) + \(1/10\)
Nhìn vào biểu thức B + 9 mà chúng ta vừa biến đổi:
B + 9 = \(10/9\) + \(10/8\) + \(10/7\) + \(10/6\) + \(10/5\) + \(10/4\) + \(10/3\) + \(10/2\) + \(10/1\)
Chúng ta có thể nhóm 10 ra ngoài:
B + 9 = \(10 * (1/9 + 1/8 + 1/7 + 1/6 + 1/5 + 1/4 + 1/3 + 1/2 + 1/1)\)
Bây giờ, hãy nhìn kỹ lại biểu thức A.
A = \(1/2\) + \(1/3\) + \(1/4\) + \(1/5\) + \(1/6\) + \(1/7\) + \(1/8\) + \(1/9\) + \(1/10\)
Chúng ta sẽ nhóm lại biểu thức B + 9 như sau:
B + 9 = \(10/1\) + \(10/2\) + \(10/3\) + \(10/4\) + \(10/5\) + \(10/6\) + \(10/7\) + \(10/8\) + \(10/9\)
Cô sẽ biến đổi B + 9 thành một biểu thức liên quan đến A.
B + 9 = \( (1 + 1/9) \) + \( (1 + 1/8) \) + \( (1 + 1/7) \) + \( (1 + 1/6) \) + \( (1 + 1/5) \) + \( (1 + 1/4) \) + \( (1 + 1/3) \) + \( (1 + 1/2) \) + \( (1 + 0) \) — Cách này không đúng với B.
Hãy nhìn kỹ lại biểu thức B:
B = \(1/9\) + \(2/8\) + \(3/7\) + \(4/6\) + \(5/5\) + \(6/4\) + \(7/3\) + \(8/2\) + \(9/1\)
Chúng ta sẽ thêm 1 vào mỗi phân số của B.
B + (1+1+1+1+1+1+1+1+1) = B + 9
\(1/9 + 1 = 10/9\)
\(2/8 + 1 = 10/8\)
\(3/7 + 1 = 10/7\)
\(4/6 + 1 = 10/6\)
\(5/5 + 1 = 10/5\)
\(6/4 + 1 = 10/4\)
\(7/3 + 1 = 10/3\)
\(8/2 + 1 = 10/2\)
\(9/1 + 1 = 10/1\)
Vậy, B + 9 = \(10/9\) + \(10/8\) + \(10/7\) + \(10/6\) + \(10/5\) + \(10/4\) + \(10/3\) + \(10/2\) + \(10/1\)
B + 9 = \(10 \times (1/9 + 1/8 + 1/7 + 1/6 + 1/5 + 1/4 + 1/3 + 1/2 + 1/1)\)
Bây giờ, chúng ta hãy xem xét biểu thức A:
A = \(1/2\) + \(1/3\) + \(1/4\) + \(1/5\) + \(1/6\) + \(1/7\) + \(1/8\) + \(1/9\) + \(1/10\)
Cô sẽ viết lại A như sau:
A = \(1/10\) + \( (1/2 + 1/3 + 1/4 + 1/5 + 1/6 + 1/7 + 1/8 + 1/9) \)
Bây giờ, cô sẽ biến đổi B + 9 thành một biểu thức có chứa A.
B + 9 = \(10/1\) + \(10/2\) + \(10/3\) + \(10/4\) + \(10/5\) + \(10/6\) + \(10/7\) + \(10/8\) + \(10/9\)
B + 9 = \(10\) + \(5\) + \(10/3\) + \(5/2\) + \(2\) + \(5/3\) + \(10/7\) + \(5/4\) + \(10/9\) (việc tính toán này vẫn rất phức tạp)
Hãy quay lại phép biến đổi B:
B = \(1/9\) + \(2/8\) + \(3/7\) + \(4/6\) + \(5/5\) + \(6/4\) + \(7/3\) + \(8/2\) + \(9/1\)
Cô sẽ nhóm lại biểu thức B như sau:
B = \( (1/9) \) + \( (2/8) \) + \( (3/7) \) + \( (4/6) \) + \( (5/5) \) + \( (6/4) \) + \( (7/3) \) + \( (8/2) \) + \( (9/1) \)
Nhận thấy rằng mỗi phân số \(k/(10-k)\) có thể viết lại.
Ví dụ: \(1/9 = 1 – 8/9\) (không đúng)
Chúng ta sẽ biến đổi biểu thức B để xuất hiện các phân số giống như A.
Hãy nhìn vào B:
B = \(1/9\) + \(2/8\) + \(3/7\) + \(4/6\) + \(5/5\) + \(6/4\) + \(7/3\) + \(8/2\) + \(9/1\)
Chúng ta sẽ thêm 1 vào mỗi phân số của B.
B + 9 = \( (1/9 + 1) \) + \( (2/8 + 1) \) + \( (3/7 + 1) \) + \( (4/6 + 1) \) + \( (5/5 + 1) \) + \( (6/4 + 1) \) + \( (7/3 + 1) \) + \( (8/2 + 1) \) + \( (9/1 + 1) \)
B + 9 = \(10/9\) + \(10/8\) + \(10/7\) + \(10/6\) + \(10/5\) + \(10/4\) + \(10/3\) + \(10/2\) + \(10/1\)
B + 9 = \(10 * (1/9 + 1/8 + 1/7 + 1/6 + 1/5 + 1/4 + 1/3 + 1/2 + 1/1)\)
Bây giờ, hãy so sánh với A:
A = \(1/2\) + \(1/3\) + \(1/4\) + \(1/5\) + \(1/6\) + \(1/7\) + \(1/8\) + \(1/9\) + \(1/10\)
Cô sẽ viết lại A một chút:
A = \(1/10\) + \(1/9\) + \(1/8\) + \(1/7\) + \(1/6\) + \(1/5\) + \(1/4\) + \(1/3\) + \(1/2\)
Còn biểu thức \(1/9 + 1/8 + 1/7 + 1/6 + 1/5 + 1/4 + 1/3 + 1/2 + 1/1\) trong biểu thức B + 9 là:
\(1/1 + 1/2 + 1/3 + 1/4 + 1/5 + 1/6 + 1/7 + 1/8 + 1/9\)
Vậy ta có:
B + 9 = \(10 * ( (1/1 + 1/2 + 1/3 + 1/4 + 1/5 + 1/6 + 1/7 + 1/8 + 1/9) )\)
Bây giờ, chúng ta sẽ biến đổi biểu thức B + 9 một cách khéo léo để nó liên quan trực tiếp đến A.
B + 9 = \(10 (1/1) + 10 (1/2) + 10 (1/3) + … + 10 (1/9)\)
Hãy nhóm lại biểu thức B như sau:
B = \(1/9\) + \(2/8\) + \(3/7\) + \(4/6\) + \(5/5\) + \(6/4\) + \(7/3\) + \(8/2\) + \(9/1\)
B = \(1/9\) + \(1/4\) + \(3/7\) + \(2/3\) + \(1\) + \(3/2\) + \(7/3\) + \(4\) + \(9\) (tính toán này không giúp ích)
Quay lại với B + 9:
B + 9 = \(10/9\) + \(10/8\) + \(10/7\) + \(10/6\) + \(10/5\) + \(10/4\) + \(10/3\) + \(10/2\) + \(10/1\)
Chúng ta có thể viết lại như sau:
B + 9 = \( (10/9 + 1) \) + \( (10/8 + 1) \) + … + \( (10/2 + 1) \) + \( (10/1 – 8) \) — cách này không đúng.
Hãy nhìn vào B và A một lần nữa.
A = \(1/2\) + \(1/3\) + \(1/4\) + \(1/5\) + \(1/6\) + \(1/7\) + \(1/8\) + \(1/9\) + \(1/10\)
B = \(1/9\) + \(2/8\) + \(3/7\) + \(4/6\) + \(5/5\) + \(6/4\) + \(7/3\) + \(8/2\) + \(9/1\)
Hãy thử thêm 1 vào mỗi phân số của B một cách tinh tế.
Ta có: \(1/9 = (10-9)/9\) không đúng.
Hãy xem xét biểu thức B như thế này:
B = \( \frac{1}{9} + \frac{2}{8} + \frac{3}{7} + \frac{4}{6} + \frac{5}{5} + \frac{6}{4} + \frac{7}{3} + \frac{8}{2} + \frac{9}{1} \)
Chúng ta sẽ biến đổi từng phân số của B:
\( \frac{1}{9} = \frac{10-9}{9} = \frac{10}{9} – 1 \)
\( \frac{2}{8} = \frac{10-8}{8} = \frac{10}{8} – 1 \)
\( \frac{3}{7} = \frac{10-7}{7} = \frac{10}{7} – 1 \)
\( \frac{4}{6} = \frac{10-6}{6} = \frac{10}{6} – 1 \)
\( \frac{5}{5} = \frac{10-5}{5} = \frac{10}{5} – 1 \)
\( \frac{6}{4} = \frac{10-4}{4} = \frac{10}{4} – 1 \)
\( \frac{7}{3} = \frac{10-3}{3} = \frac{10}{3} – 1 \)
\( \frac{8}{2} = \frac{10-2}{2} = \frac{10}{2} – 1 \)
\( \frac{9}{1} = \frac{10-1}{1} = \frac{10}{1} – 1 \)
Khi đó, B sẽ bằng:
B = \( (\frac{10}{9} – 1) + (\frac{10}{8} – 1) + (\frac{10}{7} – 1) + (\frac{10}{6} – 1) + (\frac{10}{5} – 1) + (\frac{10}{4} – 1) + (\frac{10}{3} – 1) + (\frac{10}{2} – 1) + (\frac{10}{1} – 1) \)
Nhóm các số hạng lại:
B = \( (\frac{10}{9} + \frac{10}{8} + \frac{10}{7} + \frac{10}{6} + \frac{10}{5} + \frac{10}{4} + \frac{10}{3} + \frac{10}{2} + \frac{10}{1}) – (1+1+1+1+1+1+1+1+1) \)
B = \( 10 (\frac{1}{9} + \frac{1}{8} + \frac{1}{7} + \frac{1}{6} + \frac{1}{5} + \frac{1}{4} + \frac{1}{3} + \frac{1}{2} + \frac{1}{1}) – 9 \)
Bây giờ, chúng ta xem xét lại biểu thức A:
A = \( \frac{1}{2} + \frac{1}{3} + \frac{1}{4} + \frac{1}{5} + \frac{1}{6} + \frac{1}{7} + \frac{1}{8} + \frac{1}{9} + \frac{1}{10} \)
Nhận thấy rằng:
\( \frac{1}{9} + \frac{1}{8} + \frac{1}{7} + \frac{1}{6} + \frac{1}{5} + \frac{1}{4} + \frac{1}{3} + \frac{1}{2} + \frac{1}{1} = 1 + \frac{1}{2} + \frac{1}{3} + \frac{1}{4} + \frac{1}{5} + \frac{1}{6} + \frac{1}{7} + \frac{1}{8} + \frac{1}{9} \)
Và A = \( \frac{1}{10} + (\frac{1}{2} + \frac{1}{3} + \frac{1}{4} + \frac{1}{5} + \frac{1}{6} + \frac{1}{7} + \frac{1}{8} + \frac{1}{9}) \)
Suy ra: \( \frac{1}{2} + \frac{1}{3} + \frac{1}{4} + \frac{1}{5} + \frac{1}{6} + \frac{1}{7} + \frac{1}{8} + \frac{1}{9} = A – \frac{1}{10} \)
Thay vào biểu thức của B:
B = \( 10 (1 + ( \frac{1}{2} + \frac{1}{3} + \frac{1}{4} + \frac{1}{5} + \frac{1}{6} + \frac{1}{7} + \frac{1}{8} + \frac{1}{9} )) – 9 \)
B = \( 10 (1 + (A – \frac{1}{10})) – 9 \)
B = \( 10 (1 + A – \frac{1}{10}) – 9 \)
B = \( 10 + 10A – 10 \times \frac{1}{10} – 9 \)
B = \( 10 + 10A – 1 – 9 \)
B = \( 10A \)
Bước 3: Giải phương trình A * x = B
Chúng ta có phương trình ban đầu là A * x = B.
Và chúng ta vừa tìm được B = 10A.
Vậy, A * x = 10A.
Để tìm x, chúng ta sẽ chia cả hai vế cho A. Tuy nhiên, chúng ta cần đảm bảo A khác 0.
A = \(1/2\) + \(1/3\) + \(1/4\) + \(1/5\) + \(1/6\) + \(1/7\) + \(1/8\) + \(1/9\) + \(1/10\).
Vì tất cả các phân số đều dương, nên tổng A chắc chắn lớn hơn 0. Do đó, chúng ta có thể chia cả hai vế cho A.
A * x = 10A
x = \( \frac{10A}{A} \)
x = 10
Vậy, giá trị của x là 10.
Kiểm tra lại:
Nếu x = 10, thì phương trình trở thành:
( \(1/2\) + \(1/3\) + \(1/4\) + …. + \(1/9\) + \(1/10\)) * 10 = \(1/9\) + \(2/8\) + \(3/7\) + … + \(8/2\) + \(9/1\)
\(10 \times A = B\)
Chúng ta đã chứng minh rằng B = 10A trong quá trình giải. Do đó, kết quả x = 10 là hoàn toàn chính xác.
Chúc mừng các em đã hoàn thành bài toán khó này! Các em thấy đấy, đôi khi chúng ta cần nhìn nhận vấn đề một cách tổng thể và tìm ra những phép biến đổi khéo léo để bài toán trở nên đơn giản hơn. Luôn giữ tinh thần ham học hỏi và kiên trì nhé các em!
Đáp án:
\(\downarrow\) \(\downarrow\) \(\downarrow\)
Giải thích các bước giải:
Ta có :
\( \frac{1}{9} + \frac{2}{8} + \frac{3}{7} + … + \frac{8}{2} + \frac{9}{1} = \frac{1}{9} + \frac{2}{8} + \frac{3}{7} + … + \frac{8}{2} + 1 + 1 + … + 1 ( 9 chữ số 1 ) = ( \frac{1}{9} + 1 ) + (\frac{2}{8}+1 + (\frac{3}{7}+1) + … + (\frac{8}{2} + 1 ) + 1 = \frac{10}{9} + \frac{10}{8} + \frac{10}{7} + … + \frac{10}{2} + \frac{10}{10} = 10 ( \frac{1}{9} + \frac{1}{8} + \frac{1}{7} + … + \frac{1}{2} + \frac{1}{10} )\)
Ta lại có :
\( 10 ( \frac{1}{9} + \frac{1}{8} + \frac{1}{7} + … + \frac{1}{2} + \frac{1}{10} ) = x ( \frac{1}{9} + \frac{1}{8} + \frac{1}{7} + … + \frac{1}{2} + \frac{1}{10} )\)
\( ⇒ 10 = x \)
Vậy \(x=10\)
\( Chúc bạn hk tốt \)
Đáp án:
\(( 1/2+1/3+1/4+..+1/9+1/10 )x=1/9+2/8+3/7+..+8/2+9/1\)
ta có:\(1/9+2/8+3/7+..+8/2+9/1\)
\(=1/9+1+2/8+1+3/7+1+..+8/2+1+9/1+1+1-10\)
\(=10/9+10/8+10/7+…+10/1+1-10\)
\(=10/9+10/8+10/7+…+10/2+1\)
\(=10(1/2+1/3+1/4+…+1/10)\)
\(<=>( 1/2+1/3+1/4+..+1/9+1/10 )x=10(1/2+1/3+1/4+…+1/10)\)
\(=>x=10\)
Giải thích các bước giải: