Question

在數(shù)列a_n中，a₁=0時(shí)，且對(duì)任意k∈N^*，a_2k-1，a_2k，a_2k+1成等差數(shù)列，其公差為2k．
（1）求a₂，a₃，a₄；
（2）求數(shù)列{a_n}的通項(xiàng)公式；
（3）記，證明：當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)，有．

Answer 1

【答案】分析：（1）利用a₁=0時(shí)，且對(duì)任意k∈N^*，a_2k-1，a_2k，a_2k+1成等差數(shù)列，代入計(jì)算，可求a₂，a₃，a₄；
（2）觀察已知條件可得a_2k+1-a_2k-1=4k，利用累加法a_2k+1=a₁+（a₃-a₁）+（a₅-a₃）+…+（a_2k-1+a_2k-3）可求出a_2k+1，從而可得數(shù)列的通項(xiàng)；
（3）確定數(shù)列的通項(xiàng)，利用分組求和法，即可證得結(jié)論．
解答：（1）解：由題設(shè)，可得a₂=a₁+2=2，a₃=a₂+2=4，a₄=a₃+4=8；
（2）解：由題意可得a_2k+1-a_2k-1=4k，k∈N₊，
所以a_2k+1-a₁=（a_2k+1-a_2k-1）+（a_2k-1-a_2k-3）+…+（a₃-a₁）=4k+4（k-1）+…+4×1=2k（k+1）
由a₁=0，得a_2k+1=2k（k+1），從而a_2k=a_2k+1-2k=2k²，a_2k+2=2（k+1）²
于是數(shù)列{a_n}的通項(xiàng)公式為；
（3）證明：由（2）知，當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)，
當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)，
n=2時(shí)，2n-T_n=4-2=2，不等式成立
當(dāng)n為偶數(shù)且n≥4時(shí)，
=+
=++…+[]=2n-2+=
∴
∴
綜上，當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)，有．
點(diǎn)評(píng)：本題主要考查等差數(shù)列的定義及通項(xiàng)公式，前n項(xiàng)和公式、等比數(shù)列的定義、數(shù)列求和等基礎(chǔ)知識(shí)，考查運(yùn)算能力、推理論證能力、綜合分析和解決問(wèn)題的能力及分類(lèi)討論的思想方法．