解答题已知(1+)n展开式的各项依次记为a1(x),a2(x),a3(x)…an(x),an+1(x).设F(x)=a1(x)+2a2(x)+2a2(x)+3a3(x)…+nan(x)+(n+1)an+1(x).
(1)若a1(x),a2(x),a3(x)的系数依次成等差数列,求n的值;
(2)求证:对任意x1,x2∈[0,2],恒有|F(x1)-F(x2)|≤2n-1(n+2)-1.
网友回答
解:(1)由题意可得 ak(x)=?,k=1、2、3,…n+1,
故a1(x),a2(x),a3(x)的系数依次为 =1,?=,=.
再由2×=1+,解得 n=8.
(2)∵F(x)=a1(x)+2a2(x)+2a2(x)+3a3(x)…+nan(x)+(n+1)an+1(x)
=+2?()+3?+(n+1)?,
∴F(2)=+2+3+…+(n+1).
设Sn=+2+3+…+(n+1),则有Sn=(n+1)+n+…+3+2+.
把以上2个式子相加,并利用=?可得 2Sn=(n+2)[+++…+]=(n+2)?2n-1,
∴Sn=(n+2)?2n-2.
当x∈[0,2]时,由于F′(x)>0,∴F(x)在[0,2]上是增函数,故对任意x1,x2∈[0,2],
恒有|F(x1)-F(x2)|≤F(2)-F(0)=2n-1(n+2)-1,命题得证.解析分析:(1)由题意可得 ak(x)=?,求得a1(x),a2(x),a3(x)的系数,根据前三项的系数成等差数列求得n的值.(2)由F(x)的解析式求得 F(2)═+2+3+…+(n+1),设Sn=+2+3+…+(n+1),利用二项式系数的性质求得Sn=(n+2)?2n-2.再利用导数可得F(x)在[0,2]上是增函数可得对任意x1,x2∈[0,2],恒有|F(x1)-F(x2)|≤F(2)-F(0)=2n-1(n+2)-1.点评:本题主要考查等差数列的性质,二项式定理的应用,二项式系数的性质,利用导数研究函数的单调性,根据函数的单调性求函数的值域,属于中档题.