Từ đề bài, ta có bảng thể hiện lượng nước trong mỗi cốc sau một vài lần đổ như sau:
Cốc A | Cốc B | |
Lần 1 | \(\dfrac{1}{2}\) | \(\dfrac{1}{2}\) |
Lần 2 | \(\dfrac{2}{3}\) | \(\dfrac{1}{3}\) |
Lần 3 | \(\dfrac{1}{2}\) | \(\dfrac{1}{2}\) |
Lần 4 | \(\dfrac{3}{5}\) | \(\dfrac{2}{5}\) |
Lần 5 | \(\dfrac{1}{2}\) | \(\dfrac{1}{2}\) |
Lần 6 | \(\dfrac{4}{7}\) | \(\dfrac{3}{7}\) |
... |
Từ bảng trên, ta có thể đoán được quy luật sau các lần đổ nước là cứ sau lần đổ nước thứ x (với x là số tự nhiên lẻ) thì lượng nước trong mỗi cốc đều là \(\dfrac{1}{2}\).
Đến đây, ta sẽ dùng phương pháp quy nạp để chứng minh.
Giả sử, sau lần đổ nước thứ (2k - 1) thì lượng nước trong mỗi cốc là \(\dfrac{1}{2}\). (k là một số nguyên dương)
Ta cần chứng minh rằng sau lần đổ nước thứ (2k + 1) thì lượng nước trong mỗi cốc là \(\dfrac{1}{2}\).
Ta có: Cứ lần đổ nước chẵn là lần đổ nước từ cốc B sang cốc A và cứ lần đổ nước lẻ là lần đổ nước từ cốc A sang cốc B
Nên sau lần đổ nước thứ 2k thì lượng nước trong hai cốc A và B lần lượt là \(\dfrac{1}{2}+\dfrac{1}{2k+1}\times\dfrac{1}{2}\) và \(\dfrac{1}{2}-\dfrac{1}{2k+1}\times\dfrac{1}{2}\) .
Khi đó lượng nước trong hai cốc A và B lần lượt là \(\dfrac{k+1}{2k+1}\) và \(\dfrac{k}{2k+1}\).
Sau lần đổ nước thứ (2k + 1) thì lượng nước trong hai cốc A và B lần lượt là \(\dfrac{k+1}{2k+1}-\dfrac{1}{2k+2}\times\dfrac{k+1}{2k+1}\) và \(\dfrac{k}{2k+1}+\dfrac{1}{2k+2}\times\dfrac{k+1}{2k+1}\).
Khi đó lượng nước trong hai cốc A và B lần lượt là \(\dfrac{1}{2}\) và \(\dfrac{1}{2}\).
Từ đó, ta đã chứng minh được quy luật đã nói ở trên là đúng.
Áp dụng quy luật trên, thì sau lần đổ nước thứ 2021, lượng nước trong mỗi cốc đều là \(\dfrac{1}{2}\).
Khi đó sau lần đổ nước thứ 2022 thì lượng nước trong hai cốc A và B lần lượt là \(\dfrac{1012}{2023}\) và \(\dfrac{1011}{2023}\).
Vậy sau lần đổ nước thứ 2022 thì lượng nước còn lại trong cốc A bằng \(\dfrac{1012}{2023}\) lượng nước ban đầu.
*Ghi chú: các phân số được viết ở trong bài làm là lượng nước ở các cốc khi đó so với lượng nước ban đầu.
Bình luận (0)