题目内容
(本小题满分12分)
古代印度婆罗门教寺庙内的僧侣们曾经玩过一种被称为“河内宝塔问题”的游戏,其玩法如下:如图,设有n(
)个圆盘依其半径大小,大的在下,小的在上套在A柱上,现要将套在A柱上的盘换到C柱上,要求每次只能搬动一个,而且任何时候不允许将大盘套在小盘上面,假定有三根柱子A、B、C可供使用.

现用an表示将n个圆盘全部从A柱上移到C柱上所至少需要移动的次数,回答下列问题:
(1) 写出a1,a2,a3,并求出an;
(2) 记
,求和
(
);
(其中
表示所有的积
的和)
(3) 证明:
.
古代印度婆罗门教寺庙内的僧侣们曾经玩过一种被称为“河内宝塔问题”的游戏,其玩法如下:如图,设有n(
现用an表示将n个圆盘全部从A柱上移到C柱上所至少需要移动的次数,回答下列问题:
(1) 写出a1,a2,a3,并求出an;
(2) 记
(其中
(3) 证明:
(1)
(2)
(3)略
(1) 
事实上,要将
个圆盘全部转移到C柱上,只需先将上面
个圆盘转移到B柱上,需要
次转移,然后将最大的那个圆盘转移到C柱上,需要一次转移,再将
柱上的
个圆盘转移到C柱上,需要
次转移,所以有
则
,所以
(2)
则

(
)
(3) 令
,则当
时



又
,所以对一切
有:


另方面
恒成立,所以对一切
有

综上所述有:
事实上,要将
则
(2)
则
(3) 令
又
另方面
综上所述有:
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