解答题已知数列{bn},若存在正整数T,对一切n∈N*都有bn+r=bn,则称数列{bn}为周期数列,T是它的一个周期.例如:
数列a,a,a,a,…①可看作周期为1的数列;
数列a,b,a,b,…②可看作周期为2的数列;
数列a,b,c,a,b,c,…③可看作周期为3的数列…
(1)对于数列②,它的一个通项公式可以是,试再写出该数列的一个通项公式;
(2)求数列③的前n项和Sn;
(3)在数列③中,若a=2,b=,c=-1,且它有一个形如bn=Asin(ωn+φ)+B的通项公式,其中A、B、ω、φ均为实数,A>0,ω>0,|φ|<,求该数列的一个通项公式bn.
网友回答
解:(1)∵数列a,b,a,b,…可看作周期为2的数列;
∴an=等.(3分)
(2)数列a,b,c,a,b,c,…可看作周期为3的数列,所以当n=3k+1时,;(5分)
当n=3k+2时,;(7分)
当n=3k+3时,(k∈N).(9分)
(3)由题意,ω>0,应有,得ω=,(10分)
于是bn=Asin(n+φ)+B,
把b1=2,b2=,b3=-1,代入上式得(12分)
由(1)(2)可得Acosφ=,再代入(1)的展开式,可得-φ+B=,与(3)联立得B=,(13分)
Asinφ=-,于是tanφ=-
因为|φ|<,所以φ=-,(14分)
于是可求得A=.(15分)
故bn=sin()+(16分)解析分析:(1)根据数列a,b,a,b,…可看作周期为2的数列,可写出数列的通项;(2)数列a,b,c,a,b,c,…可看作周期为3的数列,故可分类得出结论;(3)由题意,ω>0,应有,得ω=,于是bn=Asin(n+φ)+B,把b1=2,b2=,b3=-1,代入上式,即可得出结论.点评:本题考查数列与三角函数的综合,考查学生分析解决问题的能力,考查分类讨论的数学思想,有一定难度.