题目内容

(本小题满分14分)(注意:在试题卷上作答无效)
设数列的前项和为,对一切,点都在函数 的图象上.
(Ⅰ)求及数列的通项公式
(Ⅱ) 将数列依次按1项、2项、3项、4项循环地分为(),(),(),();(),(),(),();(),…,分别计算各个括号内各数之和,设由这些和按原来括号的前后顺序构成的数列为,求的值;
(Ⅲ)令),求证:
(Ⅰ) ,,,
(Ⅱ) =2010
(Ⅲ)
解:(1)因为点在函数的图象上,
,所以.令,得,所以
,得;令,得
由此猜想:
用数学归纳法证明如下:
①当时,有上面的求解知,猜想成立.
②假设时猜想成立,即成立,
则当时,注意到

两式相减,得,所以
由归纳假设得,,故
这说明时,猜想也成立.
由①②知,对一切成立 . …………………………………………4分
另解:因为点在函数的图象上,
,所以   ①.令,得,所以
   ②
时①-②得

比较可得
,解得
因此
,所以,从而. …………4分
(2)因为),所以数列依次按1项、2项、3项、4项循环地分为(2),(4,6),(8,10,12),(14,16,18,20);(22),(24,26),(28,30,32),(34,36,38,40);(42),…. 每一次循环记为一组.由于每一个循环含有4个括号, 故 是第25组中第4个括号内各数之和.由分组规律知,由各组第4个括号中所有第1个数组成的数列是等差数列,且公差为20. 同理,由各组第4个括号中所有第2个数、所有第3个数、所有第4个数分别组成的数列也都是等差数列,且公差均为20. 故各组第4个括号中各数之和构成等差数列,且公差为80. 注意到第一组中第4个括号内各数之和是68,
所以 .又=22,所以="2010." ………………9分
(3)有(1)中知,∴
时,
时,
显然


。…………………14分
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