题目内容
若n∈N*,
(an,bn∈N*).
(1)求a4+b4的值;
(2)证明:
;
(3)若[x]表示不超过x的最大整数.试证:当n为偶数时,
.当n为奇数时,上述结果是否依然成立?如果不成立,请用bn表示
(不必证明)
解:(1)(1+√2)4={C}{0{4}}+{C}{1{4}}•√2+{C}{2{4}}(√2)2+{C}{3{4}}(√2)3+{C}{4{4}}(√2)4=12√2+17,所以a4=12,b4=17,a4+b4=29. …(3分)(2)当n为偶数时,(1+√2){n}={C}{0{n}}+{C}{1{n}}•√2+{C}{2{n}}(√2)2+…+{C}{{n}{n}}(√2){n},b{n}={C}{0{n}}+{C}{2{n}}(√2)2+{C}{4{n}}(√2)4+…+{C}{{n}{n}}(√2){n},而(1-√2){n}={C}{0{n}}+{C}{1{n}}•(-√2)+{C}{2{n}}(-√2)2+…+{C}{{n}{n}}(-√2){n},(1+√2){n}+(1-√2){n}=2[{C}{0{n}}+{C}{2{n}}(√2)2+{C}{4{n}}(√2)4+…+{C}{{n}{n}}(√2){n}],所以b{n}=(1+√2){n}+(1-√2){n}/2成立. …(6分)当n为奇数时,(1+√2){n}={C}{0{n}}+{C}{1{n}}•√2+{C}{2{n}}(√2)2+…+{C}{{n}{n}}(√2){n},b{n}={C}{0{n}}+{C}{2{n}}(√2)2+{C}{4{n}}(√2)4+…+{C}{{n-1}{n-1}}(√2){n-1},而(1-√2){n}={C}{0{n}}+{C}{1{n}}•(-√2)+{C}{2{n}}(-√2)2+…+{C}{{n}{n}}(-√2){n},(1+√2){n}+(1-√2){n}=2[{C}{0{n}}+{C}{2{n}}(√2)2+{C}{4{n}}(√2)4+…+{C}{{n-1}{n-1}}(√2){n-1}],所以b{n}=(1+√2){n}+(1-√2){n}/2成立. …(9分)(3)由(2)可得2b{n}=(1+√2){n}+(1-√2){n}是正整数,-1<1-√2<0,所以当n为偶数时,0<(1-√2){n}<1,…(12分)则有2b{n}-1<(1+√2){n}<2b{n},所以2bn-1是不超过(1+√2){n}的最大整数,[(1+√2){n}]=2b{n}-1. …(14分)当n为奇数时,[(1+√2){n}]=2b{n}. …(16分)
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