Question

若正整數數列1，2，3，…，2ⁿ（n∈N^*）中各項的最大奇數因子的和為a_n﹒求證：

Answer 1

【答案】分析：先看奇數2k+1的最大奇數因子是2k+1；形如2^k（k∈N）的數的最大奇數因子是1，根據1，2，3，，2ⁿ，，2ⁿ⁺¹中各項的最大奇數因子之和為a_n+1，進而表示出a_n+1，然后用分組求和的方法求得a_n的表達式，代入，分析推斷，代入即可證明原式．
解答：證明：顯然，a₁=2
下面考慮a_n與a_n+1的關系．
奇數2k+1的最大奇數因子是2k+1；形如2^k（k∈N）的數的最大奇數因子是1．．
由于1，2，3，，2ⁿ，，2ⁿ⁺¹中各項的最大奇數因子之和為a_n+1，則a_n+1=1+3+5++（2ⁿ⁺¹-1）+a'_n，其中a'_n是數列2，4，6，，2ⁿ⁺¹中各項最大奇數因子之和，它等于1，2，3，，2ⁿ中各項的最大奇數因子之和．所以有a_n+1=1+3+5+…+（2ⁿ⁺¹-1）+a_n⇒a_n+1-a_n=4ⁿ．
因此，a_n=a₁+（a₂-a₁）+（a₃-a₂）++（a_n-a_n-1）=，．
從而，．
故，．
點評：本題主要考查了等差數列的 求和問題．涉及了不等式的問題，綜合性強．