题目内容

已知首项为1的数列{an}满足:对任意的正整数n,都有:a1·+a2·+…+an·=(n2-2n+3)·2n+c,其中c是常数.

(1)求实数c的值;

(2)求数列{an}的通项公式;

(3)设数列{·}的前n项和为Sn,求证:S2n-1>S2m,其中m、n∈N*.

解:(1)由a1=1及a1·=(12-2×1+3)·21+c得c=-3.

(2)当n≥2时,有an·=(n2-2n+3)·2n-[(n-1)2-2(n-1)+3]·2n-1=n2·2n-1,

设函数f(x)=x2·2x-1=·2x,则f()=f(n),当x>0时,f′(x)=x·2x+·2xln2>0,

函数f(x)在区间[0,+∞)上是增函数,故=n,an=n2.

又a1=12,从而对n∈N*,有an=n2.8分

(3)证明:对n∈N*,·=n·()n-1

Sn=1+2·()1+3·()2+…+(n-1)·()n-2+n·()n-1,

()Sn=()+2·()2+…+(n-1)·()n-1+n·()n

两式相减,得Sn=1+()+()2+…+()n-1-n·()n

Sn=-n·()n=-()n(n+),Sn=[1-()n(n+1)].

∵S2n-1=[1-()2n-1(3n)]=[1+()2n-1(3n)]>,S2m=[1-()2m(3m+1)]

=[1-()2m(3m+1)]<,∴S2n-1>S2m.

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