Question

已知二次函數(shù)f（x）=ax²+bx的圖象過點（-4n，0），f′（x）是f（x）的導(dǎo)函數(shù)，且f′（0）=2n，（n∈N^*）．
（1）求a的值；
（2）若數(shù)列{a_n}滿足

1

an+1

=f′(

1

an

)，且a₁=4，求數(shù)列{a_n}的通項公式；
（3）對于（II）中的數(shù)列{a_n}，求證：a₁+a₂+a₃+…+a_k＜5（k=1，2，3…）．

Answer 1

（1）由已知，可得f'（x）=2ax+b，
∴

b=2n 16n2a-4nb=0.

解之得a=

1

2

．
（2）∵

1

a  n+1

=

1

a  n

+2n，
∴

1

a  n+1

-

1

a  n

=2n．
由

1

a  2

-

1

a  1

=2×1

1

a  3

-

1

a  2

=2×2

1

a  4

-

1

a3

=2×3

1

a  n

-

1

a  n-1

=2(n-1)，
累加得

1

a  n

-

1

4

=n2-n（n=2，3）．
∴an=

1

n(n-1)+ 1 4

=

4

(2n-1)2

（n=2，3）．
當(dāng)n=1 時，

4

(2n-1)2

=4=a1
∴an=

4

(2n-1)2

（n=1，2，3）．
（3）當(dāng)k=1時，由已知a₁=4＜5顯然成立；
當(dāng)k≥2時，ak=

1

k(k-1)+ 1 4

＜

1

k(k-1)

=

1

k-1

-

1

k

（k≥2）
則a₁+a₂+a₃+…+a_k＜4+[(1-

1

2

) +( 

1

2

-

1

3

)+… +(

1

k-1

-

1

k

)]=5-

1

k

＜5
綜上，a₁+a₂+a₃+…+a_k＜5（k=1，2，3）成立．