Question

已知二次函數(shù)f（x）=ax²+bx的圖象過(guò)點(diǎn)（-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(xiàng)公式；
（3）對(duì)于（II）中的數(shù)列{a_n}，求證：a₁+a₂+a₃+…+a_k＜5（k=1，2，3…）．

Answer 1

分析：（1）先求導(dǎo)，由

f′(0)=2n f(-4n)=0

，求出a．
（2）由題目中信息，得到數(shù)列{a_n}的遞推關(guān)系式．再由累加法計(jì)算出數(shù)列{

1

an

}的通項(xiàng)公式，從而得到a_n的通項(xiàng)公式．
（3）由數(shù)學(xué)歸納法分步驟證明即可．

解答：解：（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(shí)，

4

(2n-1)2

=4=a1
∴an=

4

(2n-1)2

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

點(diǎn)評(píng)：本題綜合了導(dǎo)數(shù)，數(shù)列和數(shù)學(xué)歸納法的知識(shí)點(diǎn)的考查，是高考中往往容易考查到的內(nèi)容，在作答時(shí)也可以酌情按步驟給分．