【第22章 這道題,陷阱埋得很深啊】
------------------------------------------
林言不僅做完了所有的客觀題,而且正在對付最後一道壓軸的解答題!
最離譜的是。
老李掃了一眼林言前麵填空題的答案,全對!
甚至連第十二題那種需要用到特征方程來求遞推數列的超綱偏題,林言給出的答案都分毫不差!
“這小子……”
老李倒吸了一口涼氣,強忍著揉眼睛的衝動。
他死死地盯著林言正在寫解答大題的筆尖。
解答題第二題,也就是整張卷子的壓軸題。
【已知數列 aₙ 的前 n 項和為 Sₙ,且滿足 Sₙ = 2aₙ − n。】
【(1) 求數列 aₙ 的通項公式。】
【(2) 設 bₙ = n/aₙ,求數列 {bₙ} 的前 n 項和 Tₙ,並證明 Tₙ < 2。】
這道題,是老李昨晚熬夜從市一中的摸底卷裡“借”過來的。
第一問是常規的 a_n 與 S_n 的關係轉換。
但第二問,卻是一個非常凶險的數列不等式放縮與求和的複合題。
放在二中,這道題絕對是用來防滿分,拉開學霸和普通學生差距的“利器”。
老李屏住呼吸,看著林言如何破局。
林言沉吟片刻。
第一問,白給的。
他提筆在答題區域寫下標準的解題格式:
解 (1):
當 n=1 時,S₁ = a₁ = 2a₁ − 1,解得 a₁ = 1。
當 n ≥ 2 時,aₙ = Sₙ − Sₙ₋₁
代入已知條件 Sₙ = 2aₙ − n,得:
aₙ = (2aₙ − n) − (2aₙ₋₁ − (n−1))。
化簡,得:
請訪問ᴏᴏᴘ.ᴛᴡ獲取最快的章節更新
aₙ = 2aₙ₋₁ + 1
到了這一步,很多人就會直接套用待定係數法。
但林言沒有這麼做。
“兩邊同時加1,構造等比數列。”
林言的筆尖沒有絲毫停頓:
aₙ + 1 = 2(aₙ₋₁ + 1)
所以,數列 {aₙ + 1} 是以 a₁ + 1 = 2 為首項,2為公比的等比數列。
aₙ + 1 = 2 × 2ⁿ⁻¹ = 2ⁿ
通項公式:aₙ = 2ⁿ − 1
老李在背後看著這一氣嗬成的推導,滿意地連連點頭。
這第一問的邏輯非常清晰,步驟嚴謹,一點毛病都挑不出來。
但這隻是開胃菜,真正的硬骨頭是第二問。
林言的目光落在第二問上。
bₙ = n/aₙ =n/(2ⁿ − 1)
要求前 n 項和 Tₙ,並且證明 Tₙ < 2。
“這東西,分母帶個減1,直接求和是不可能的。”
林言腦海中立刻排除了錯位相減法。
錯位相減隻適用於等差乘等比的模型,比如 n/2ⁿ。
但現在分母多了一個“-1”,直接破壞了錯位相減的代數結構。
“既然不能直接求和,題目又要求證明不等式,那就是放縮法。”
林言微微眯起眼睛。
對於普通學生來說,放縮法就像是一門玄學。
放大了證明不出來,放小了又達不到題目的要求。
如何精準地把握放縮的“度”,是數學最難的部分。
他看著分母上的 2ⁿ - 1。
“要把減1去掉,才能進行錯位相減或者裂項。”
“但是直接把 2ⁿ - 1 放大成 2ⁿ⁻¹,嗯......
雖然可以錯位相減,但放縮的跨度太大了,
最後求出來的極限肯定大於2,證不出結果。”
他的思維在不停跳躍。
!閃一光靈中海腦他,然突
”!子分放去,母分放不就那,鬆太得放能不母分然既“
。縮放接直難很 n 子分,對不“
”!構結的消相項裂行進能且,大更 )1 - ⁿ2( / n 比個一找尋去就那
。度弧的意肆個一起揚角嘴的言林
。踵之斯琉喀阿的題道這了到找他
。上麵紙在點重重尖筆
】:)2( 明證【
)1 - ⁿ2(/n = ₙb為因
n ≥ 1 - ⁿ2,時 1 ≥ n 當
)略故,立成然顯處此,明證法納歸學數過通可(
。糙粗太縮放個這
:道寫新重,案廢的裡子腦掉劃速迅言林
”。項單的 ₙb 察觀以可們我,2 < ₙT 明證要“
1 = 1/1 = ₁b
,時 2 ≥ n 當
2/)1-n(n + n + 1 ≥ ... + )2,n(C + )1,n(C + 1 = ⁿ)1+1( = ⁿ2
:以所
2/)1+n(n = 2/)1-n(n + n ≥ 1 - ⁿ2
!縮收然驟孔瞳,李老的後背言林在站,裡這到寫
”!?開展式項二“
。呼狂裡心在李老
!縮放的細精行進數函數指對來理定式項二了到用然居子小這
!數函次二的 n 於關個一為化轉 1 - ⁿ2 把
:寫下往地水流雲行續繼,聲氣涼吸倒的後背會理有沒言林
:時 2 ≥ n 當,以所
)1+n(/2 = ]2/)1+n(n[/n ≤ )1 - ⁿ2(/n = ₙb
不是還,的散發,數級和調是來出縮放樣這,不“