本题导读
本题考查方程根与系数的关系、数列求和及不等式证明。第一问通过因式分解确定项的值;第二问利用韦达定理进行分组求和;第三问利用放缩法证明级数的部分和有界性。
📌【题干】
Question
(2007年浙江卷(理)) 已知数列 中的相邻两项 是关于 的方程 的两个根,且 ().
(1) 求 ;
(2) 求数列 的前 项和 ;
(3) 记 ,,求证: ().
🔍【思路分析】
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- 分解方程求出两根为 与 ,依据 确定前几项的值。
- 将 分组为 ,利用韦达定理将两根之和整体代入,转化为等差与等比数列组合求和。
- 分析 的符号特征,计算前两项后对剩余项利用绝对值进行几何级数放缩,确立上下界。
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对任意 , 恒成立
✍【详细解析】
Abstract
解: (1) 原方程可化为 ,两根为 与 。 因 ,故 。
- 当 时,两根为 ,故 ;
- 当 时,两根为 ,故 ;
- 当 时,两根为 ,故 ;
- 当 时,两根为 ,故 。 所以 。
(2) 由韦达定理知 。
(3) 证明: 由 定义可知,当 时 ;当 时 。 又由韦达定理知 。 由 知 。 由 知 。 故 的前三项分别为 。
- 当 时, ,结论成立。
- 当 时, ,结论成立。
- 当 时, 。 利用绝对值放缩法: 当 时, ,故: 因此: 综上所述,对任意 , 恒成立。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:方程根的分布,数列分组求和,交错级数的绝对值放缩。
- 核心方法:整体代换与等比级数夹逼。
- 避坑指南:第二问求和时无需因两根大小关系的切换而分段,直接应用两根之和的整体代数关系最为简捷。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源: 本题由一元二次方程根的离散分布规律衍生,第三问具有高等数学中交错级数绝对收敛性的理论背景。
- 结论推广: 对于形如 () 的长尾级数,精确提取前几项的波动后,剩余部分均可通过等比数列求和公式进行绝对值放大围堵。
🔗【关联脉络】
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