Question

已知數列{a_n}中的相鄰兩項a_2k-1，a_2k是關于x的方程x²-（3k+2^k）x+3k•2^k=0的兩個根，且a_2k-1≤a_2k（k=1，2，3，…）．
（Ⅰ）求a₁，a₃，a₅，a₇；
（Ⅱ）求數列{a_n}的前2n項和S_2n；
（Ⅲ）記f(n)=

1

2

(

|sinn|

sinn

+3)，Tn=

(-1)f(2)

a1a2

+

(-1)f(3)

a3a4

+

(-1)f(4)

a5a6

+…+

(-1)f(n+1)

a2n-1a2n

，求證：

1

6

≤Tn≤

5

24

(n∈N*)．

Answer 1

分析：（1）用解方程或根與系數的關系表示a_2k-1，a_2k，k賦值即可．
（2）由S_2n=（a₁+a₂）+…+（a_2n-1+a_2n）可分組求和．
（3）T_n復雜，常用放縮法，但較難．

解答：解：（Ⅰ）解：方程x²-（3k+2^k）x+3k•2^k=0的兩個根為x₁=3k，x₂=2^k，
當k=1時，x₁=3，x₂=2，所以a₁=2；
當k=2時，x₁=6，x₂=4，所以a₃=4；
當k=3時，x₁=9，x₂=8，所以a₅=8時；
當k=4時，x₁=12，x₂=16，所以a₇=12．
（Ⅱ）解：S_2n=a₁+a₂+…+a_2n=（3+6+…+3n）+（2+2²+…+2ⁿ）=

3n2+3n

2

+2n+1-2．
（Ⅲ）證明：Tn=

1

a1a2

+

1

a3a4

-

1

a5a6

+…+

(-1)f(n+1)

a2n-1a2n

，
所以T1=

1

a1a2

=

1

6

，T2=

1

a1a2

+

1

a3a4

=

5

24

．
當n≥3時，Tn=

1

6

+

1

a3a4

-

1

a5a6

+…+

(-1)f(n+1)

a2n-1a2n

≥

1

6

+

1

a3a4

-(

1

a5a6

+…+

1

a2n-1a2n

)≥

1

6

+

1

6•22

-

1

6

(

1

23

+…+

1

2n

)=

1

6

+

1

6•22

-

1

24

(1-

1

2n-3

)＞ 

1

6

，
同時，Tn=

5

24

-

1

a5a6

-

1

a7a8

+…+

(-1)f(n+1)

a2n-1a2n

≤

5

24

-

1

a5a6

+(

1

a7a8

+…+

1

a2n-1a2n

)≤

5

24

-

1

9•23

+

1

9

(

1

24

+…+

1

2n

)=

5

24

-

1

9•23

+

1

9

•

1

23

(1-

1

2n-3

)＜ 

5

24

．
綜上，當n∈N*時，

1

6

≤Tn≤

5

24

．

點評：本題主要考查等差、等比數列的基本知識，考查運算及推理能力．本題屬難題，一般要求做（1），（2）即可，讓學生掌握常見方法，對（3）不做要求．