已知数列{an}的首项为1,设f(n)=a1Cn1+a2Cn2+…+akCnk+…+anCnn(n∈N*).

已知数列{an}的首项为1,设f(n)=a1Cn1+a2Cn2+…+akCnk+…+anCnn(n∈N*).
(1)若{an}为常数列,求f(4)的值;
(2)若{an}为公比为2的等比数列,求f(n)的解析式;
(3)数列{an}能否成等差数列,使得f(n)-1=2n•(n-1)对一切n∈N*都成立?若能,求出数列{an}的通项公式;若不能,试说明理由.

- #综合
  • .1.参考答案-1
    解题思路:(1){an}为常数列,a1=1,可求an=1,代入f(n)=a1Cn1+a2Cn2+…+akCnk+…+anCnn(n∈N*)可求f(4)的值;
    (2)根据题意可求an=2n-1(n∈N*),f(n)=Cn1+2Cn2+4Cn3+…+2n-1Cnn,两端同时2倍,配凑二项式(1+2)n,问题即可解决;
    (3)假设数列{an}能为等差数列,使得f(n)-1=(n-1)2n对一切n∈N*都成立,利用倒序相加法求得f(n)=an+
    a1+an−1
    2
    (2n−2)
    ,最终转化为
    (d-2)+(d-2)(n+2)2n-1=0对n∈N*恒成立,从而求得d=2,问题解决.

    (1)∵{an}为常数列,∴an=1(n∈N*).
    ∴f(4)=C41+C42+C43+C44=15.
    (2)∵{an}为公比为2的等比数列,
    ∴an=2n-1(n∈N*).
    ∴f(n)=Cn1+2Cn2+4Cn3+…+2n-1Cnn
    ∴1+2f(n)=1+2Cn1+22Cn2+23Cn3+…+2nCnn=(1+2)n=3n
    故f(n)=
    3n-1
    2.
    (3)假设数列{an}能为等差数列,使得f(n)-1=(n-1)2n对一切n∈N*都成立,设公差为d,
    则f(n)=a1Cn1+a2Cn2+…+akCnk+…+an-1Cnn-1+anCnn
    且f(n)=anCnn+an-1Cnn-1+…+akCnk+…+a2Cn2+a1Cn1
    相加得 2f(n)=2an+(a1+an-1)(Cn1+Cn2+…+Cnk+…+Cnn-1),
    ∴f(n)=an+
    a1+an-1
    2(
    C1n+
    C2n+…+
    Ckn+…+
    Cn-1n)
    =an+
    a1+an-1
    2(2n-2)
    =1+(n-1)d+[2+(n-2)d](2n-1-1).
    ∴f(n)-1=(d-2)+[2+(n-2)d]2n-1=(n-1)2n对n∈N*恒成立,
    即(d-2)+(d-2)(n+2)2n-1=0对n∈N*恒成立,∴d=2.
    故{an}能为等差数列,使得f(n)-1=(n-1)2n对一切n∈N*都成立,它的通项公式为an=2n-1.

    点评:
    本题考点: 二项式定理的应用;等差数列的性质;等比数列的性质.

    考点点评: 本题重点考查二项式定理的应用,解决的方法有倒序相加法求 f(n),难点在于综合分析,配凑逆用二项式定理,属于难题.

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