{an}是等差数列,设fn(x)=a1x a2x^2 ...anx^n,n是正偶数,且已知fn(1)=n^2,fn(-1)=n

问题描述:

{an}是等差数列,设fn(x)=a1x a2x^2 ...anx^n,n是正偶数,且已知fn(1)=n^2,fn(-1)=n
(1)求数列{an}的通项公式
(2)证明5/4

(1)由于fn(1)=a1+a2+a3+...+an = n^2,又fn(-1)=-a1+a2-a3+.+an = n,两式相加,有2*(a2+a4+a6+...an) = n^2+n; 两式相减有2* (a1+a3+a5+...+a(n-1)) = n^2-n,由等差数列定义,a2=a1+d,a4=a3+d...,上面两式相减有2 * (d*n/2) = n^2+n-(n^2-n) = 2n,有d=2.根据等差数列求和公式 a1+a2+...+an = [2*a1+d(n-1)]*n/2 = n^2,有a1=1.
既通项公式为an=a1+d(n-1)=1+2*(n-1)=2n-1
(2)fn(1/2)= 1/2 * 1 + 1/4 * 3 + 1/8 * 5 + ...+ 1/(2^n) * (2n-1)
由于每项均为正,故n增大时fn(1/2)值必然增大,故fn(1/2)>= f3(1/2)= 15/8 > 5/4.
易知f5(1/2)=83/32.而第7项 :第6项 = (13/128) :(11/64) = 13/22.且之后任意相邻两项之比均不大于13/22,并趋近于1/2.
故fn(1/2) = f5(1/2) + 11/64 + 13/128 + 15/256 + .后面是一个无穷等比数列,Sn = (11/64 * 1) / [1- (13/22)] = 121/288.
于是fn(1/2) 但是在计算第8项的时候,本应为15/256,但是我们即为 11/64 * 13/22 * 13/22 = 169/2816,我们将差额予以扣除,得fn(1/2)