(2008•湖南)数列{an}满足a1=0,a2=2,an+2=(1+cos2nπ2)an+4sin2nπ2,n=1,2

(2008•湖南)数列{an}满足a1=0,a2=2,an+2=(1+cos2
2
)an+4sin2
2
,n=1,2,3,…

(Ⅰ)求a3,a4,并求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)设Sk=a1+a3+…+a2k-1,Tk=a2+a4+…+a2kWk
2Sk
2+Tk
(k∈N*)
,求使Wk>1的所有k的值,并说明理由.
fu鱼 1年前 已收到1个回答 举报

狸猫的叶子 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)由题意知a3=(1+cos2
π
2
)a1+4sin2
π
2
a1+4=4
,a4=(1+cos2π)a2+4sin2π=2a2=4,一般地,当n=2k-1(k∈N*)时,a2k+1-a2k-1=4.因此a2k-1=4(k-1).当n=2k(k∈N*)时,a2k=2k.由此可知数列{an}的通项公式为an
2(n−1),n=2k−1(k∈N*)
2
n
2
,n=2k(k∈N*)

(Ⅱ)由题设知,Sk=a1+a3+…+a2k-1=0+4+…+4(k-1)=2k(k-1),Tk=a2+a4+…+a2k=2+22+2k=2k+1-2,Wk
2Sk
2+Tk
k(k−1)
2k−1

由此可知当k≥6时,Wk+1<Wk.满足Wk>1的所有k的值为3,4,5.

(Ⅰ)因为a1=0,a2=2,所以a3=(1+cos2
π
2)a1+4sin2
π
2=a1+4=4,a4=(1+cos2π)a2+4sin2π=2a2=4,一般地,当n=2k-1(k∈N*)时,a2k+1=[1+cos2
(2k−1)π
2]a2k−1+4sin2
2k−1
2π=a2k−1+4,
即a2k+1-a2k-1=4.所以数列{a2k-1}是首项为0、公差为4的等差数列,
因此a2k-1=4(k-1).
当n=2k(k∈N*)时,a2k+2=[1+cos2
2kπ
2]a2k+4sin2
2k
2π=2a2k,
所以数列{a2k}是首项为2、公比为2的等比数列,因此a2k=2k
故数列{an}的通项公式为an=

2(n−1),n=2k−1(k∈N*)
2
n
2,n=2k(k∈N*)

(Ⅱ)由(Ⅰ)知,Sk=a1+a3+…+a2k-1=0+4+…+4(k-1)=2k(k-1),Tk=a2+a4+…+a2k=2+22+2k=2k+1-2,Wk=
2Sk
2+Tk=
k(k−1)
2k−1.
于是W1=0,W2=1,W3=
3
2,W4=
3
2,W5=
5
4,W6=

点评:
本题考点: 数列的求和;数列递推式.

考点点评: 本题考查数列的性质和应用,解题时要认真审题,仔细解答.

1年前

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