如图所示,某城市有南北街道和东西街道各n+1条,一邮递员从该城市西北角的邮局A出发,送信到东南角B地,要求所走路程最短.

如图所示,某城市有南北街道和东西街道各n+1条,一邮递员从该城市西北角的邮局A出发,送信到东南角B地,要求所走路程最短.
(1)求该邮递员途径C地的概率f(n);
(2)求证:2<[2f(n)]2n+1<3,(n∈N*).
人亦惜花 1年前 已收到1个回答 举报

ghell 幼苗

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解题思路:(1)求得所走路程最短共有
C
n+1
2n+2
种不同的走法,其中途径C地的走法有2
C
n
2n
种走法,由此可得邮递员途径C地的概率f(n) 的值.
(2)由2f(n)=
2(n+1)
2n+1
=1+[1/2n+1],得只要证且n≥3 时,2<(1+
1
n
)
n
<3 即可.利用放缩法证明 2<(1+
1
n
)
n
(1+
1
n
)
n
<3,从而证明不等式成立.

(1)邮递员从该城市西北角的邮局A到达东南角B地,要求所走路程最短共有
Cn+12n+2种不同的走法,其中途径C地的走法有2
Cn2n种走法,
所以邮递员途径C地的概率f(n)=
2
C n2n

Cn+12n+2=
2(2n)!
(n!)2•
[(n+1)!]2
(2n+2)!=[n+1/2n+1].
(2)由2f(n)=
2(n+1)
2n+1=1+[1/2n+1],得[2f(n)]2n+1=(1+
1
2n+1)2n+1.
要证 n∈N*时,2<[2f(n)]2n+1<3,
只要证 n∈N* 时,2<(1+
1
2n+1)2n+1<3,
因为 n∈N* 时,2n+1∈N*,且 2n+1≥3,
所以只要证 n∈N* 时,且n≥3 时,2<(1+
1
n)n<3.
由于n≥3 时,(1+
1
n)n=
C0n+
C1n•[1/n]+
C2n•(
1
n)2+…+
Cnn•(
1
n)n>
C0n+
C

点评:
本题考点: 二项式定理的应用;等可能事件的概率;组合及组合数公式.

考点点评: 本题主要考查排列、组合以及二项式定理的应用,等可能事件的概率,用放缩法证明不等式,属于难题.

1年前

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