设f1(x)=,定义fn+1?(x)=f1[fn(x)],an=(n∈N*).(1)求数列{an}的通项公式;(2)若T2n=a1+2a2+3a3+…+2na2n,Q

发布时间:2020-08-01 06:14:08

设f1(x)=,定义fn+1?(x)=f1[fn(x)],an=(n∈N*).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若T2n=a1+2a2+3a3+…+2na2n,Qn=(n∈N*),试比较9T2n与Qn的大小,并说明理由.

网友回答

解:(1)∵f1(0)=2,a1==,fn+1(0)=f1[fn(0)]=,
∴an+1====-=-an.
∴数列{an}是首项为,公比为-的等比数列,
∴an=()n-1.
(2)∵T2n=a1+2a2+3a3+…+(2n-1)a2n-1+2na2n,
∴T2n=(-a1)+(-)2a2+(-)3a3+…+(-)(2n-1)a2n-1+2na2n
=a2+2a3+…+(2n-1)a2n-na2n.
两式相减,得T2n=a1+a2+a3+…+a2n+na2n.
∴T2n=+n×(-)2n-1=-(-)2n+(-)2n-1.
T2n=-(-)2n+(-)2n-1=(1-).
∴9T2n=1-.
又Qn=1-,
当n=1时,22n=4,(2n+1)2=9,∴9T2n<Q?n;
当n=2时,22n=16,(2n+1)2=25,∴9T2n<Qn;
当n≥3时,22n=[(1+1)n]2=(Cn0+Cn1+Cn3+…+Cnn)2>(2n+1)2,∴9T2n<Qn;
综上得:9T2n<Q?n.

解析分析:(1)根据f1(x)=,定义fn+1?(x)=f1[fn(x)],an=(n∈N*).可得f1(0)=2,a1==,fn+1(0)=f1[fn(0)]=,从而an+1=-an.所以数列{an}是首项为,公比为-的等比数列,故可求数列{an}的通项公式.(2)利用错误相减法求得T2n=(1-),从而9T2n=1-,又Qn=1-,故当n=1时,22n=4,(2n+1)2=9,所以9T2n<Q?n;当n=2时,22n=16,(2n+1)2=25,所以9T2n<Qn;当n≥3时,22n=[(1+1)n]2=(Cn0+Cn1+Cn3+…+Cnn)2>(2n+1)2,从而得到结论.

点评:本题以函数为载体,考查数列的通项,考查等比数列的定义,考查错位相减法求数列的和,考查分类讨论的数学思想,综合性强.
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