题目内容

.(本小题满分14分)
在平面直角坐标系上,设不等式组)所表示的平面区域为,记内的整点(即横坐标和纵坐标均为整数的点)的个数为.(Ⅰ)求并猜想的表达式再用数学归纳法加以证明;(Ⅱ)设数列的前r项和为,数列的前r项和,是否存在自然数m?使得对一切恒成立。若存在,求出m的值,若不存在,请说明理由。


.(1)由题意得△,即,进而可得,.                              
(2)由于,所以,因为,所以数列是以为首项,公比为2的等比数列,知数列是以为首项,公比为的等比数列,于是


 ,∴.

解析

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