题目内容

【题目】设f(k)是满足不等式log2x+log2(52k﹣1﹣x)≥2k(k∈N*)的自然数x的个数.
(1)求f(k)的函数解析式;
(2)Sn=f(1)+2f(2)+…+nf(n),求Sn .

【答案】
(1)

解:由原不等式得log2(52k﹣1x﹣x2)≥2k=log222k,

则x2﹣52k﹣1x+22k≤0,

故2k﹣1≤x≤42k﹣1.

∴f(k)=42k﹣1﹣2k﹣1+1=32k﹣1+1(k∈N*);


(2)

解:kf(k)=3k2k﹣1+k.

Sn=f(1)+2f(2)+…+nf(n)=3(1+22+…+n2n﹣1)+(1+2+…+n),

设t=1+22+…+n2n﹣1(1)

2t=12+222+…+n2n(2)

(1)式减(2)式得﹣t=1+2+…+2n﹣1﹣n2n

∴t=(n﹣1)2n+1

∴ .


【解析】(1)由原不等式得log2(52k﹣1x﹣x2)≥2k=log222k , 则x2﹣52k﹣1x+22k≤0,得到x的取值范围后,就能求出f(k)的解析式;(2)由Sn=f(1)+2f(2)+…+nf(n)=3(1+22+…+n2n﹣1)+(1+2+…+n),利用错位相减法、等差数列的求和公式,即可求得结果.
【考点精析】本题主要考查了对数的运算性质和数列的前n项和的相关知识点,需要掌握①加法:②减法:③数乘:④⑤;数列{an}的前n项和sn与通项an的关系才能正确解答此题.

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