已知{ak}数列是等差数列.
(1)若m+n=p+q,求证am+an=ap+aq.
(2)若ak=2k-1,求证a12+a22+…+ak2=k(4k2-1).
(3)若对于给定的正整数s,有a12+as+12=1,求S=as+1+…+a2s+a2s+1的最大值.
网友回答
证明:(1)因为{ak}是等差数列,设其首项为a1,公差为d,
所以am+an=a1+(m-1)d+a1+(n-1)d=2a1+(m+n-2)d.
ap+aq=a1+(p-1)d+a1+(q-1)d=2a1+(p+q-2)d.
因为m+n=p+q,
所以2a1+(m+n-2)d=2a1+(p+q-2)d,
所以am+an=ap+aq.
(2)因为ak=2k-1,
所以ak2=4k2-4k+1,
所以a12+a22+…+ak2
=4(12+22+…+k2)+4(1+2+3+…+k)+k
=4
=k(4k2-1).
即a12+a22+…+ak2=k(4k2-1).
(3)解:
设as+1+a2s+1=A,
则A=as+1+a2s+1+a1-a1=as+1+2as+1-a1=3as+1-a1.
则,由,可得:10a12+2Aa1+A2-9=0,
由△=4A2-40(A2-9)≥0,可得:.(12分)
所以.(14分)
所以S=as+1+…+a2s+a2s+1的最大值为.
解析分析:(1)由等差数列的通项公式得到所要证的等式.(2)将和分组,利用等差数列的前n项和公式及公式得到要证的等式.(3)由等差数列的前n项和公式可得要求S的最大值,设as+1+a2s+1=A,根据等差数列的性质推出A与a1、as+1的关系,代入已知条件,消去as+1,得到a1、A的方程,利用方程有解,即可求出A的范围,故本题可解.
点评:本题考查了等差数列的通项公式、前n项和公式及解不等式的有关知识,考查运算能力和推理能力.属于一道难题.