有n个首项为1的等差数列,设第m个数列的k项为amk(m,k=1,2,3,…,n,n≥3),公差为dm,并且a1n,a2n

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-04
有n个首项都是1的等差数列,设第m个数列的第k项为amk(m,k=1,2,3,…,n,n≥3),公差为dm,并且a1n

(Ⅰ)由题意知amn=1+(n-1)dm.则a2n-a1n=[1+(n-1)d2]-[1+(n-1)d1]=(n-1)(d2-d1),同理,a3n-a2n=(n-1)(d3-d2),a4n-a3n=(n-1)(d4-d3),…,ann-a(n-1)n=(n-1)(dn-dn-1).又因为a1n,a2n,a3n,ann成等差数列,所以a2n-a1n=a3n-a2n=…=ann-a(n-1)n.故d2-d1=d3-d2=…=dn-dn-1,即dn是公差为d2-d1的等差数列.所以,dm=d1+(m-1)(d2-d1)=(2-m)d1+(m-1)d2.令p1=2-m,p2=m-1,则dm=p1d1+p2d2,此时p1+p2=1.(4分)(Ⅱ)当d1=1,d2=3时,dm=2m-1(m∈N*).数列dm分组如下:(d1),(d2,d3,d4),(d5,d6,d7,d8,d9),.按分组规律,第m组中有2m-1个奇数,所以第1组到第m组共有1+3+5+…+(2m-1)=m2个奇数.注意到前k个奇数的和为1+3+5+…+(2k-1)=k2,所以前m2个奇数的和为(m2)2=m4.即前m组中所有数之和为m4,所以(cm)4=m4.因为cm>0,所以cm=m,从而2cmdm=(2m?1)?2m(m∈N*).所以Sn=1?2+3?22+5?23+7?24+…+(2n-3)?2n-1+(2n-1)?2n.2Sn=1?22+3?23+5?24+…+(2n-3)?2n+(2n-1)?2n+1.①故2Sn=2+2?22+2?23+2?24+…+2?2n-(2n-1)?2n+1=2(2+22+23+…+2n)-2-(2n-1)?2n+1=2×2(2n?1)2?1?2?(2n?1)?2n+1=(3-2n)2n+1-6.②②-①得:Sn=(2n-3)2n+1+6.(9分)(Ⅲ)由(Ⅱ)得dn=2n-1(n∈N*),Sn=(2n-3)2n+1+6(n∈N*).故不等式150(Sn?6)>dn,即(2n-3)2n+1>50(2n-1).考虑函数f(n)=(2n-3)2n+1-50(2n-1)=(2n-3)(2n+1-50)-100.当n=1,2,3,4,5时,都有f(n)<0,即(2n-3)2n+1<50(2n-1).而f(6)=9(128-50)-100=602>0,注意到当n≥6时,f(n)单调递增,故有f(n)>0.因此当n≥6时,(2n-3)2n+1>50(2n-1)成立,即150(Sn?6)>dn成立.所以,满足条件的所有正整数N=6,7,…,20.(14分)

满足题目要求的DK有无穷多个值。只需要在直角坐标系的第一象限以原点为圆心,4为半径,作1/4圆,划直角边长度为7:1的斜边,再作斜边的中垂线,该中垂线与1/4圆的交点就是E点(圆心是M点)。可以知道,有无穷多条斜边满足要求。所以,满足题目要求的DK(即斜边)有无穷多个值。

(1)当d3=2时,由题意可知a31=1
∴a32=a31+d3=3,a33=a31+2d3=5,a34=a31+3d=7a31
a3n=a31+(n-1)d3=2n-1
(2)由题意知,:(Ⅰ)由题意知amn=1+(n-1)dm
则a2n-a1n=[1+(n-1)d2]-[1+(n-1)d1]=(n-1)(d2-d1),
同理,a3n-a2n=(n-1)(d3-d2),a4n-a3n=(n-1)(d4-d3),…,ann-a(n-1)n=(n-1)(dn-dn-1).
又因为a1n,a2n,a3n,,ann成等差数列,所以a2n-a1n=a3n-a2n=…=ann-a(n-1)n
故d2-d1=d3-d2=…=dn-dn-1,即dn是公差为d2-d1的等差数列.
所以,dm=d1+(m-1)(d2-d1)=(2-m)d1+(m-1)d2
令p1=2-m,p2=m-1,则dm=p1d1+p2d2,此时p1+p2=1.
(3)当d1=1,d2=3时,dm=2m-1(m∈N*).
数列dm分组如下:(d1),(d2,d3,d4),(d5,d6,d7,d8,d9),.
按分组规律,第m组中有2m-1个奇数,
所以第1组到第m组共有1+3+5+…+(2m-1)=m2个奇数.
注意到前k个奇数的和为1+3+5+…+(2k-1)=k2
所以前m2个奇数的和为(m22=m4
即前m组中所有数之和为m4,所以(cm4=m4
因为cm>0,所以cm=m,从而 2cmdm=(2m?1)?2m(m∈N*)
所以Sn=1?2+3?22+5?23+7?24+…+(2n-3)?2n-1+(2n-1)?2n.①
2Sn=1?22+3?23+5?24+…+(2n-3)?2n+(2n-1)?2n+1.②
②-①得:Sn=-2-2(22+23+…+2n)+(2n-1)?2n+1
=?2?2?
4(1?2n?1)
1?2
+(2n?1)?2n+1

=(2n-3)2n+1+6.

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