Question

已知集合{1}，{3，5}，{7，9，11}，{13，15，17，19}，…，其中第n個集合有n個元素，每一個集合都由連續(xù)正奇數(shù)組成，并且每一個集合中最大的數(shù)與后一個集合中最小的數(shù)是連續(xù)奇數(shù)．
（I）求第n個集合中最小的數(shù)a_n的表達(dá)式；
（Ⅱ）設(shè)b_n=，求數(shù)列{}的前n項和T_n．

Answer 1

【答案】分析：（I）設(shè)第n個集合中最小的數(shù)為a_n，則第n-1個集合中最小的數(shù)為a_n-1，依題意，可求得a_n與a_n-1之間的關(guān)系，利用累加法即可求得a_n的表達(dá)式；
（Ⅱ）由（I）知a_n=n²-n+1，從而可知b_n=n-1；于是T_n=+++…+=++…+，利用錯位相減法即可求得T_n．
解答：解（ I）設(shè)第n個集合中最小的數(shù)為a_n，則第n-1個集合中最小的數(shù)為a_n-1．
又第n-1個集合中共有n-1個數(shù)，且依次增加2，
∴a_n-1+2（n-1）=a_n，即a_n-a_n-1=2（n-1）（n≥2）…4分
∴a_n-1-a_n-2=2（n-2），
a_n-2-a_n-3=2（n-3）…
a₂-a₁=2．
以上各式相加得a_n-a₁=2×=n²-n，
又a₁=1，
∴a_n=n²-n+1（n≥2）…6分
驗證n=1時a₁適合上式
∴a_n=n²-n+1…7分
（ II）∵a_n=n²-n+1，
∴b_n===n-1…8分
∴T_n=+++…+=++…+①
又T_n=+++…++②
①-②得，T_n=+++…+-
∴T_n=2×-=2--
即T_n=2--…12分
點評：本題考查數(shù)列的求和，著重考查累加法與錯位相減法的應(yīng)用，考查觀察理解與綜合應(yīng)用的能力，屬于難題．