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设数列{an}的前n项和为Sn,对一切n∈N*,点(n,Sn)在函数f(x)=x2+x的图象上.(1)求an的表达式;(2

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解决时间 2021-03-02 21:06
设数列{an}的前n项和为Sn,对一切n∈N*,点(n,Sn)在函数f(x)=x2+x的图象上.(1)求an的表达式;(2)设An为数列{1(an?1)(an+1)}的前n项和,是否存在实数a,使得不等式An<a对一切n∈N*都成立?若存在,求出a的取值范围;若不存在,请说明理由;(3)将数列{an}依次按1项,2项循环地分为(a1),(a2,a3),(a4),(a5,a6),(a7),(a8,a9),(a10),…,分别计算各个括号内各数之和,设由这些和按原来括号的前后顺序构成的数列为{bn},求b100的值;(4)如果将数列{an}依次按1项,2项,3项,4项循环;分别计算各个括号内各数之和,设由这些和按原来括号的前后顺序构成的数列为{bn},提出同(3)类似的问题((3)应当作为特例),并进行研究,你能得到什么样的结论?
最佳答案
(1)∵点(n,Sn)在函数f(x)=x2+x的图象上,
∴Sn=n2+n.
a1=S1=2,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n(n=1时也成立).
∴an=2n(n∈N*).
(2)An=
1
(a1?1)(a1+1) +
1
(a2?1)(a2+1) +…+
1
(an?1)(an+1)
=
1
1?3 +
1
3?5 +…+
1
(2n?1)(2n+1) =
1
2 (1?
1
3 +
1
3 ?
1
5 +…+
1
2n?1 ?
1
2n+1 )=
1
2 (1?
1
2n+1 )<
1
2 .
依题意,只要a≥
1
2 即可,故a的取值范围是[
1
2 ,+∞).
(3)数列{an}依次按1项,2项循环地分为(2),(4,6),(8),(10,12);(14),(16,18);(20),…,每一次循环记为一组.由于每一个循环含有2个括号,故b100是第50组中第2个括号内各数之和.
由分组规律知,b2,b4,b6,…,b100,…组成一个首项b2=4+6=10,公差d=12
的等差数列. 
所以b100=10+(50-1)×12=598.
(4)当n是4的整数倍时,求bn的值.
数列{an}依次按1项、2项、3项、4项循环地分为(2),(4,6),(8,10,12);(14,16,18,20);(22),(24,26),(28,30,32),(34,36,38,40);(42),…
第4组,第8组,…,第4k(k∈N*)组的第1个数,第2个 数,…,第4个数分别组成一个等差数列,
其首项分别为14,16,18,20.公差均为20. 
则第4组,第8组,…,第4k组的各数之和也组成一个等差数列,
其公差为80.  
且b4=14+16+18+20=68.
当n=4k时,bn=68+80(k-1)=20n-12.
全部回答
将点(n,sn/n)代入函数f(x)=x+an/2x,得 sn=n^2+an/2 s(n+1)=(n+1)^2+a(n+1)/2 两式相减得 2n+1=(an+a(n+1))/2 则2n+3=(a(n+1)+a(n+2))/2 两式相减得 a(n+2)-an=4 又s1=a1=1+a1/2,--->a1=2 又s2=a1+a2=2+a2=2^2+a2/2,--->a2=4 所以n为奇数时,an=a1+(n-1)*4/2=2n n为偶数时,an=a2+(n-2)/2*4=2n 综上所述得an=2n
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