tìm x biết:
6^2 + 8^2 +….+ (2x)^2 = 182084
6^2 + 8^2 +….+ (2x)^2 = 182084
Chào các em học sinh yêu quý! Hôm nay, thầy/cô sẽ cùng các em giải một bài toán rất thú vị về tổng các số chính phương nhé.
Bài toán của chúng ta là: tìm x biết:
\(6^2 + 8^2 + \dots + (2x)^2 = 182084\)
Bước 1: Phân tích và tìm quy luật của dãy số
Các em hãy quan sát các số hạng trong tổng:
- Số hạng đầu tiên là \(6^2\)
- Số hạng tiếp theo là \(8^2\)
- …
- Số hạng cuối cùng là \((2x)^2\)
Chúng ta thấy rằng, tất cả các số hạng đều là bình phương của các số chẵn. Cụ thể:
- \(6 = 2 \times 3\) nên \(6^2 = (2 \times 3)^2\)
- \(8 = 2 \times 4\) nên \(8^2 = (2 \times 4)^2\)
- …
- Số hạng cuối cùng là \((2x)^2\)
Vậy, tổng của chúng ta có thể viết lại như sau:
\((2 \times 3)^2 + (2 \times 4)^2 + \dots + (2x)^2 = 182084\)
Bước 2: Rút gọn biểu thức
Chúng ta nhớ lại một tính chất của lũy thừa: \((a \times b)^2 = a^2 \times b^2\). Áp dụng tính chất này, chúng ta có:
- \((2 \times 3)^2 = 2^2 \times 3^2 = 4 \times 3^2\)
- \((2 \times 4)^2 = 2^2 \times 4^2 = 4 \times 4^2\)
- …
- \((2x)^2 = 2^2 \times x^2 = 4 \times x^2\)
Thay vào tổng, ta được:
\(4 \times 3^2 + 4 \times 4^2 + \dots + 4 \times x^2 = 182084\)
Bây giờ, chúng ta thấy tất cả các số hạng đều có thừa số chung là 4. Chúng ta có thể đặt 4 ra ngoài làm thừa số chung:
\(4 \times (3^2 + 4^2 + \dots + x^2) = 182084\)
Bước 3: Tìm tổng của các số chính phương
Để tìm \(x\), trước hết chúng ta cần tìm giá trị của tổng trong ngoặc: \(3^2 + 4^2 + \dots + x^2\).
Chúng ta sẽ chia cả hai vế của phương trình cho 4:
\(3^2 + 4^2 + \dots + x^2 = \frac{182084}{4}\)
\(3^2 + 4^2 + \dots + x^2 = 45521\)
Các em có nhớ một công thức rất hay để tính tổng các số chính phương từ 1 đến \(n\) không? Đó là:
\(1^2 + 2^2 + 3^2 + \dots + n^2 = \frac{n(n+1)(2n+1)}{6}\)
Trong bài này, tổng của chúng ta bắt đầu từ \(3^2\), không phải từ \(1^2\). Vậy, chúng ta có thể viết lại tổng \(3^2 + 4^2 + \dots + x^2\) như sau:
\(3^2 + 4^2 + \dots + x^2 = (1^2 + 2^2 + 3^2 + \dots + x^2) – (1^2 + 2^2)\)
Giá trị của \(1^2 + 2^2\) là \(1 + 4 = 5\).
Vậy, phương trình trở thành:
\(\frac{x(x+1)(2x+1)}{6} – 5 = 45521\)
Bước 4: Giải phương trình tìm \(x\)
Đầu tiên, chúng ta cộng 5 vào cả hai vế:
\(\frac{x(x+1)(2x+1)}{6} = 45521 + 5\)
\(\frac{x(x+1)(2x+1)}{6} = 45526\)
Tiếp theo, chúng ta nhân cả hai vế với 6:
\(x(x+1)(2x+1) = 45526 \times 6\)
\(x(x+1)(2x+1) = 273156\)
Bây giờ, chúng ta cần tìm một số tự nhiên \(x\) sao cho tích của \(x\), \((x+1)\) và \((2x+1)\) bằng \(273156\).
Chúng ta có thể ước lượng giá trị của \(x\). Vì \(x\), \((x+1)\) và \((2x+1)\) là ba số tự nhiên liên tiếp (hoặc gần nhau), và \((2x+1)\) xấp xỉ \(2x\). Vậy tích của chúng xấp xỉ \(x \times x \times (2x) = 2x^3\).
Vậy, \(2x^3 \approx 273156\)
\(x^3 \approx \frac{273156}{2}\)
\(x^3 \approx 136578\)
Chúng ta thử một vài giá trị để ước lượng \(x\):
- Nếu \(x = 50\), thì \(x^3 = 50^3 = 125000\).
- Nếu \(x = 60\), thì \(x^3 = 60^3 = 216000\).
Giá trị của \(x^3\) là \(136578\) nằm giữa \(125000\) và \(216000\), nên \(x\) sẽ nằm giữa 50 và 60.
Tích \(x(x+1)(2x+1)\) kết thúc bằng chữ số 6. Chúng ta thử các số có tận cùng có thể tạo ra chữ số 6:
- Nếu \(x\) có tận cùng là 1, thì \(x+1\) có tận cùng là 2, \(2x+1\) có tận cùng là 3. Tích \(\dots 1 \times \dots 2 \times \dots 3 = \dots 6\).
- Nếu \(x\) có tận cùng là 6, thì \(x+1\) có tận cùng là 7, \(2x+1\) có tận cùng là 3. Tích \(\dots 6 \times \dots 7 \times \dots 3 = \dots 6\).
Hãy thử \(x=51\) (vì \(51^3 = 132651\) gần với \(136578\) hơn và tận cùng là 1):
\(51 \times (51+1) \times (2 \times 51 + 1)\)
\(= 51 \times 52 \times (102 + 1)\)
\(= 51 \times 52 \times 103\)
Thực hiện phép nhân:
\(51 \times 52 = 2652\)
\(2652 \times 103 = 2652 \times (100 + 3)\)
\(= 2652 \times 100 + 2652 \times 3\)
\(= 265200 + 7956\)
\(= 273156\)
Kết quả này hoàn toàn trùng khớp với giá trị chúng ta đã tính được! Vậy, \(x = 51\).
Kết luận:
Vậy, giá trị của \(x\) cần tìm là \(51\).
Thầy/cô hy vọng các em đã hiểu rõ cách giải bài toán này. Chúc các em học tốt!
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
\(6^2 +8^2 +… + ( 2x )^2 = 182 084 \)
\( ( 2. 3 )^2 + ( 2. 4 )^2 +… + ( 2. x )^2 = 182 084 \)
\( 2^2. 3^2 + 2^2. 4^2 +… + 2^2. x^2 = 182 084 \)
\( 2^2. ( 3^2 + 4^2 +… + x^2 ) = 182 084 \)
\( 4. ( 3^2 + 4^2 +…. + x^2 ) = 182 084 \)
\( 3^2 + 4^2 +… + x^2 = 182 084 : 4 \)
\( 3^2 + 4^2 + … + x^2 = 45 521 \)
\( 1^2 + 2^2 + 3^2 + 4^2 +… + x^2 = 45 521 + 1^2 + 2^2 \)
\( ( x( x + 1 )( 2x + 1 ) )/( 6 ) = 45 526 \)
\( x( x + 1 )( 2x + 1 ) = 45 526. 6 \)
\( x( x + 1 )( 2x + 1 ) = 273 156 \)
\( x( x + 1 )( 2x + 1 ) = 51( 51 + 1 )( 2. 51 + 1 ) \)
\( => x = 51 \)
Vậy \( x = 51 \)
\(#love-ends \)
\(6^2 + 8^2 + … + (2x)^2 = 182084\)
\((2 . 3)^2 + (2 . 4)^2 + … + (2 . x)^2 = 182084\)
\(4 . 3^2 + 4 . 4^2 + … + 4 . x^2 = 182084\)
\(4 . (3^2 + 4^2 + … + x^2) = 182084\)
\(3^2 + 4^2 + … + x^2 = 182084 / 4\)
\(3^2 + 4^2 + … + x^2 = 45521\)
\(1^2 + 2^2 + 3^2 + 4^2 + … + x^2 = 45521 + 1^2 + 2^2\)
\(1^2 + 2^2 + 3^2 + 4^2 + … + x^2 = 45526\)
\((x . (x + 1) . (2x + 1)) / 6 = 45526\)
\(x . (x + 1) . (2x + 1) = 273156\)
\(=>\) Vì \(51 . 52 . 103 = 273156\)
\(=>\) \(x = 51\)

Trợ Lý Xưởng In Thiên Nam
Add comment