题目内容

已知集合An={
1
mn
2
mn
,…,
mn-1
mn
}(其中m,n∈N*,且m为不小于2的常数),例如当m=3时,A1={
1
3
2
3
},A2={
1
9
2
9
,…,
8
9
},…,An={
1
3n
2
3n
,…,
3n-1
3n
};设集合B1=A1,Bn={x|x∈An,且x∉An-1,n≥2},若集合Bn的所有元素和为an,则an=
 
考点:数列的求和
专题:等差数列与等比数列
分析:当n=1时,B1=A1={
1
m
2
m
,…,
m-1
m
}
,可得a1=
1
m
+
2
m
+…+
m-1
m
=
m-1
2
.当n≥2时,An={
1
mn
2
mn
,…,
mn-1
mn
}
,An-1={
1
mn-1
2
mn-1
,…,
mn-1-1
mn-1
}
.把集合An-1中的所有元素乘以m可得:
m
mn
2m
mn
,…,
mn-m
mn
.因此Bn的元素是从集合An中去掉:
m
mn
2m
mn
,…,
mn-m
mn
,之后剩下的元素.
解答: 解:当n=1时,B1=A1={
1
m
2
m
,…,
m-1
m
}
,∴a1=
1
m
+
2
m
+…+
m-1
m
=
m(m-1)
2
m
=
m-1
2

当n≥2时,An={
1
mn
2
mn
,…,
mn-1
mn
}
,An-1={
1
mn-1
2
mn-1
,…,
mn-1-1
mn-1
}

把集合An-1中的所有元素乘以m可得:
m
mn
2m
mn
,…,
mn-m
mn

因此Bn的元素是从集合An中去掉:
m
mn
2m
mn
,…,
mn-m
mn
,之后剩下的元素.
∴Bn={x|x∈An,且x∉An-1,n≥2}={
1
mn
,…
m-1
mn
m+1
mn
,…,
mn-(m-1)
mn
,…,
mn-1
mn
}

∴an=
(mn-1)mn
2
mn
-(
m
mn
+
2m
mn
+…+
mn-m
mn
)

=
mn-1
2
-
mn(mn-1-1)
2
mn

=
mn-mn-1
2

当n=1时,上式也成立.
故答案为:
mn-mn-1
2
点评:本题考查了等差数列的通项公式及其前n项和公式、集合与元素之间的关系、交集运算性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
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