Tổng \(S = C_{2019}^0 + C_{2019}^3 + C_{2019}^6 + ... + C_{2019}^{2019}\) bằng
-
A.
\(\dfrac{{{2^{2019}} - 2}}{3}\)
-
B.
\(\dfrac{{{2^{2019}} + 4}}{3}\)
-
C.
\(\dfrac{{{2^{2019}} + 2}}{3}\)
-
D.
\(\dfrac{{{2^{2019}} - 4}}{3}\)
Sử dụng số phức và công thức nhị thức Newton: \({\left( {a + b} \right)^n} = \sum\limits_{k = 0}^n {C_n^k{a^{n - k}}{b^k}} \) từ đó ta tìm được tổng cần tính.
Chỉ số dưới của các tổ hợp bằng nhau, chỉ số trên cách đều k đơn vị thì ta luôn xét phương trình \(z^k-1=0\) Tìm nghiệm rồi thay vào tổng \((x+1)^n\) theo nhị thức Niu-tơn.
Ở đây ta tìm các số phức \(z\) thỏa mãn \({z^3} = 1\) rồi thay lần lượt vào khai triển \({\left( {1 + x} \right)^{2019}}\) để suy ta tổng \(S.\)
+ Ta tìm các số phức \(z\) thỏa mãn \({z^3} = 1\). Ta có \({z^3} = 1 \Leftrightarrow {z^3} - 1 = 0 \Leftrightarrow \left( {z - 1} \right)\left( {{z^2} + z + 1} \right) = 0\)
\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}z = 1\\{z^2} + z + 1 = 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}{z_1} = 1\\{z_2} = - \dfrac{1}{2} + \dfrac{{\sqrt 3 }}{2}i\\{z_3} = - \dfrac{1}{2} - \dfrac{{\sqrt 3 }}{2}i\end{array} \right.\)
+ Xét khai triển
\({\left( {1 + x} \right)^{2019}} = \sum\limits_{k = 0}^{2019} {C_{2019}^k{x^k} = C_{2019}^0 + C_{2019}^1x + C_{2019}^2{x^2} + C_{2019}^3{x^3} + C_{2019}^4{x^4} + C_{2019}^5{x^5} + C_{2019}^6{x^6} + ... + C_{2019}^{2019}{x^{2019}}} \) (*)
+ Thay \({z_2} = - \dfrac{1}{2} + \dfrac{{\sqrt 3 }}{2}i\) vào khai triển (*) ta được
\(\begin{array}{l}{\left( {1 - \dfrac{1}{2} + \dfrac{{\sqrt 3 }}{2}i} \right)^{2019}} \\= C_{2019}^0 + C_{2019}^1{z_2} + C_{2019}^2{z_2}^2 + C_{2019}^3{z_2}^3 \\+ C_{2019}^4{z_2}^4 + C_{2019}^5{z_2}^5 + C_{2019}^6{z_2}^6 + ... + C_{2019}^{2019}{z_2}^{2019}\\ \Leftrightarrow {\left( {\dfrac{1}{2} + \dfrac{{\sqrt 3 }}{2}i} \right)^{2019}} = C_{2019}^0 + C_{2019}^1{z_2} + C_{2019}^2{z_2}^2\\ + C_{2019}^3 + C_{2019}^4{z_2} + C_{2019}^5{z_2}^2 + C_{2019}^6 + ... + C_{2019}^{2019}\\ \Leftrightarrow - 1 = \left( {C_{2019}^0 + C_{2019}^3 + C_{2019}^6 + ... + C_{2019}^{2019}} \right) + {z_2}\left( {C_{2019}^1 + C_{2019}^4 + ... + C_{2019}^{2017}} \right) + z_2^2\left( {C_{2019}^2 + C_{2019}^5 + ... + C_{2019}^{2018}} \right)\,\left( 1 \right)\end{array}\)
+ Tương tự thay \({z_3} = - \dfrac{1}{2} - \dfrac{{\sqrt 3 }}{2}i\) vào khai triển (*) ta được
\(\begin{array}{l}{\left( {1 - \dfrac{1}{2} - \dfrac{{\sqrt 3 }}{2}i} \right)^{2019}} = C_{2019}^0 + C_{2019}^1{z_3} + C_{2019}^2{z_3}^2 \\+ C_{2019}^3{z_3}^3 + C_{2019}^4{z_3}^4 + C_{2019}^5{z_3}^5 + C_{2019}^6{z_3}^6 + ... + C_{2019}^{2019}{z_3}^{2019}\\ \Leftrightarrow {\left( {\dfrac{1}{2} - \dfrac{{\sqrt 3 }}{2}i} \right)^{2019}} = C_{2019}^0 + C_{2019}^1{z_3} + C_{2019}^2{z_3}^2\\ + C_{2019}^3 + C_{2019}^4{z_3} + C_{2019}^5{z_3}^2 + C_{2019}^6 + ... + C_{2019}^{2019}\\ \Leftrightarrow - 1 = \left( {C_{2019}^0 + C_{2019}^3 + C_{2019}^6 + ... + C_{2019}^{2019}} \right) + {z_3}\left( {C_{2019}^1 + C_{2019}^4 + ... + C_{2019}^{2017}} \right) + z_3^2\left( {C_{2019}^2 + C_{2019}^5 + ... + C_{2019}^{2018}} \right)\left( 2 \right)\end{array}\)
+ Thay \(z = 1\) vào vào khai triển (*) ta được
\(\begin{array}{l}{2^{2019}} = C_{2019}^0 + C_{2019}^1 + C_{2019}^2 + C_{2019}^3 + C_{2019}^4 + C_{2019}^5 + C_{2019}^6 + ... + C_{2019}^{2019}\\ \Leftrightarrow {2^{2019}} = \left( {C_{2019}^0 + C_{2019}^3 + C_{2019}^6 + ... + C_{2019}^{2019}} \right) + \left( {C_{2019}^1 + C_{2019}^4 + C_{2019}^7 + ... + C_{2019}^{2017}} \right)\\\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, + \left( {C_{2019}^2 + C_{2019}^5 + C_{2019}^8 + ... + C_{2019}^{2018}} \right)\left( 3 \right)\end{array}\)
Cộng vế với vế của (1) (2) và (3) ta được
\(\begin{array}{l}{2^{2019}} - 2 = 3\left( {C_{2019}^0 + C_{2019}^3 + C_{2019}^6 + ... + C_{2019}^{2019}} \right) + \left( {1 + {z_2} + {z_3}} \right)\left( {C_{2019}^1 + C_{2019}^4 + C_{2019}^7 + ... + C_{2019}^{2018}} \right)\\\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, + \left( {1 + z_2^2 + z_3^2} \right)\left( {C_{2019}^2 + C_{2019}^5 + C_{2019}^8 + ... + C_{2019}^{2017}} \right)\end{array}\)
Nhận thấy \(1 + {z_2} + {z_3} = 1 - \dfrac{1}{2} + \dfrac{{\sqrt 3 }}{2}i - \dfrac{1}{2} - \dfrac{{\sqrt 3 }}{2}i = 0\) và \(1 + z_2^2 + z_3^2 = 1 + {\left( { - \dfrac{1}{2} + \dfrac{{\sqrt 3 }}{2}i} \right)^2} + {\left( { - \dfrac{1}{2} - \dfrac{{\sqrt 3 }}{2}i} \right)^2} = 0\)
Nên \({2^{2019}} - 2 = 3S \Leftrightarrow S = \dfrac{{{2^{2019}} - 2}}{3}\)
Đáp án : A
Các bài tập cùng chuyên đề
Số phức \(w\) là căn bậc hai của số phức \(z\) nếu:
Căn bậc hai của số phức khác \(0\) là:
Căn bậc hai của số \(a = - 3\) là:
Cho phương trình bậc hai \(A{z^2} + Bz + C = 0\left( {A \ne 0} \right)\). Biệt thức \(\Delta \) của phương trình được tính bởi:
Cho phương trình \(2{z^2} - 3iz + i = 0\). Chọn mệnh đề đúng:
Phương trình bậc hai trên tập số phức có thể có mấy nghiệm?
Cho \({z_1},{z_2}\) là hai nghiệm của phương trình \({z^2} + 2iz + i = 0\). Chọn mệnh đề đúng:
Gọi \({z_1};{z_2}\) là hai nghiệm phức của phương trình \({z^2} + 2z + 5 = 0\). Tính \(\left| {{z_1}} \right| + \left| {{z_2}} \right|\).
Gọi ${z_{1,}}$${z_2}$ là các nghiệm phức của phương trình ${z^2} + 4z + 5 = 0$. Đặt $w = {\left( {1 + {z_1}} \right)^{100}} + {\left( {1 + {z_2}} \right)^{100}}$, khi đó
Cho phương trình \({z^2} - 2z + 2 = 0\) . Mệnh đề nào sau đây là sai?
Biết rằng phương trình ${z^2} + bz + c = 0\left( {b;c \in R} \right)$ có một nghiệm phức là ${z_1} = 1 + 2i$ . Khi đó:
Gọi \({z_0}\) là nghiệm phức có phần ảo âm của phương trình \(2{z^2} - 6z + 5 = 0\). Điểm nào dưới đây biểu diễn số phức \(i{z_0}\)?
Cho số phức $z = a + bi$ với $a,b$ là hai số thực khác $0$. Một phương trình bậc hai với hệ số thực nhận \(\bar z\) làm nghiệm với mọi $a,b$ là:
Cho số phức \({\rm{w}}\)và hai số thực \(a,b\). Biết \({z_1} = {\rm{w}} + 2i\) và \({z_2} = 2w - 3\) là 2 nghiệm phức của phương trình \({z^2} + az + b = 0\). Tính \(T = \left| {{z_1}} \right| + \left| {{z_2}} \right|\).
Cho số phức $w$ và hai số thực $a,b$. Biết rằng $2w + i$ và $3w - 5$ là hai nghiệm của phương trình ${z^2} + az + b = 0$. Tìm phần thực của số phức $w$.
Kí hiệu \({z_1},{z_2}\) là hai nghiệm của phương trình \({z^2} + z + 1 = 0\). Tính \(P = z_1^2 + z_2^2 + {z_1}{z_2}.\)
Gọi \({z_1};{z_2};{z_3};{z_4}\) là bốn nghiệm phức của phương trình \(2{z^4} - 3{z^2} - 2 = 0\). Tổng \(T = |{z_1}{|^2} + |{z_2}{|^2} + |{z_3}{|^2} + |{z_4}{|^2}\) bằng:
Số nghiệm thực của phương trình $({z^2} + 1)({z^2} - i) = 0$ là
Kí hiệu ${z_1},{z_2},{z_3},{z_4}$ là bốn nghiệm phức của phương trình ${z^4} - {z^2} - 12 = 0$. Tính tổng $T = \left| {{z_1}} \right| + \left| {{z_2}} \right| + \left| {{z_3}} \right| + \left| {{z_4}} \right|$.
Có bao nhiêu giá trị nguyên của hàm số \(m\) để phương trình \({z^2} - 2mz + 6m - 5 = 0\) có hai nghiệm phức phân biệt \({z_1},\,\,{z_2}\) thỏa mãn \(\left| {{z_1}} \right| = \left| {{z_2}} \right|?\)
