(2008•和平区三模)定义一种运算*,满足n*k=nλk-1(n,k∈N*,λ为非零实常数)

(2008•和平区三模)定义一种运算*,满足n*k=nλk-1(n,k∈N*,λ为非零实常数)
(1)对任意给定的k,设an=n*k(n=1,2…),求证数列{an}是等差数列,并求k=2时,该数列的前10项和;
(2)对任意给定的n,设bk=n*k(k=1,2…),求证数列{bk}是等比数列,并求出此时该数列前10项的和;
(3)设Cn=n*n,试求数列{Cn}的前n项和Sn,并求当λ∈(0,1)时,
lim
n→∞
Sn
花马Finki 1年前 已收到1个回答 举报

gezaipu 幼苗

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解题思路:(1)依题意,可求得an=nλk-1,利用等差数列的定义即可判定数列{an}是公差为λk-1的等差数列,当k=2时,an=nλ,从而可求该数列的前10项和;
(2)bk=n*k=nλk-1
bk+1
bk
=λ,可知数列{bk}是公比为λ的等比数列,分λ=1与λ≠1,利用等比数列的求和公式即可求得该数列前10项的和;
(3)依题意,可求得∴Cn=nλn-1,Sn=1+2λ+3λ2+…+nλn-1,利用错位相减法即可求得Sn

(1)∵an=n*k,又n*k=nλk-1
∴an=nλk-1
∴an+1=(n+1)λk-1
∴an+1-ank-1(2分)
∴数列{an}是公差为λk-1的等差数列(3分)
当k=2时,an=nλ,
∴a1+a2+…+a10=
10(λ+10λ)
2=55λ(4分)
(2)∵bk=n*k=nλk-1
又λ≠0,

bk+1
bk=λ,
故数列{bk}是公比为λ的等比数列(6分)
当λ=1时,b1+b2+…+b10=10n,
当λ≠1时,b1+b2+…+b10=
n(1−λ10)
1−λ(8分)
(3)∵n*k=nλk-1
∴n*n=nλn-1
而Cn=n*n
∴Cn=nλn-1
所以Sn=1+2λ+3λ2+…+nλn-1①(9分)
当λ=1时,Sn=1+2+3+…+n=
n(n+1)
2(10分)
当λ≠1时,λSn=λ+2λ2+3λ3+…+nλn②(11分)
①-②得(1-λ)Sn=1+λ+λ23+…+λn-1-nλn
=
1−λn
1−λ-nλn=
1−(n+1)λn+nλn+1
1−λ
所以Sn=
1−(n+1)λn+nλn+1
(1−λ)2(13分)
则当λ∈(0,1)时,
lim
n→∞Sn=
1
(1−λ)2(14分)

点评:
本题考点: 数列的求和;数列的极限.

考点点评: 本题考查数列的求和,着重考查错位相减法求和,考查极限的运算,突出转化思想与分类讨论思想的综合应用,属于难题.

1年前

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