Trong tiết học môn Toán của lớp Minh, cô giáo đưa ra một câu đố như sau:
Trên một tờ giấy chứa 64 ô vuông, theo thứ tự ô vuông từ trái sang phải rồi từ trên xuống dưới, lần lượt điền các số \(\frac{1}{2},\frac{1}{4},\frac{1}{8},....\;\) (như hình vẽ) đến khi nào điền kín tất cả các ô vuông.
Tính ổng giá trị của 64 ô vuông đó ta được:
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTa đặt tên cho giá trị của các ô vuông lần là A1, A2, A3, …, A64 (hình vẽ).
Ta thấy:
\({A_1} = \frac{1}{2};{A_2} = \frac{1}{4} = \frac{1}{{{2^2}}};{A_3} = \frac{1}{8} = \frac{1}{{{2^3}}};...\)
Do đó: \({A_{63}} = \frac{1}{{{2^{63}}}};{A_{64}} = \frac{1}{{{2^{64}}}}\)
Khi đó: \(A{\rm{ }} = {\rm{ }}{A_1}\; + {\rm{ }}{A_2}\; + {\rm{ }}{A_3}\; + {\rm{ }} \ldots {\rm{ }} + {\rm{ }}{A_{63}}\; + {\rm{ }}{A_{64}}\)
Hay \(A = \frac{1}{2} + \frac{1}{{{2^2}}} + \frac{1}{{{2^3}}} + ... + \frac{1}{{{2^{63}}}} + \frac{1}{{{2^{64}}}}\)
\(\begin{array}{l} \Rightarrow 2A = 2.\left( {\frac{1}{2} + \frac{1}{{{2^2}}} + \frac{1}{{{2^3}}} + ... + \frac{1}{{{2^{63}}}} + \frac{1}{{{2^{64}}}}} \right)\\ 2A = \frac{2}{2} + \frac{2}{{{2^2}}} + \frac{2}{{{2^3}}} + ... + \frac{2}{{{2^{63}}}} + \frac{2}{{{2^{64}}}}\\ 2A = 1 + \frac{1}{2} + \frac{1}{{{2^2}}} + \frac{1}{{{2^3}}} + ... + \frac{1}{{{2^{63}}}}\\ 2A = 1 + \frac{1}{2} + \frac{1}{{{2^2}}} + \frac{1}{{{2^3}}} + ... + \frac{1}{{{2^{63}}}} + \frac{1}{{{2^{64}}}} - \frac{1}{{{2^{64}}}}\\ 2A = 1 + \left( {\frac{1}{2} + \frac{1}{{{2^2}}} + \frac{1}{{{2^3}}} + ... + \frac{1}{{{2^{63}}}} + \frac{1}{{{2^{64}}}}} \right) - \frac{1}{{{2^{64}}}}\\ 2A = 1 + A - \frac{1}{{{2^{64}}}} \end{array}\)
Do đó:
\(\begin{array}{l} 2A - A = 1 - \frac{1}{{{2^{64}}}}\\ \Rightarrow A = 1 - \frac{1}{{{2^{64}}}} \end{array}\)