Question

設(shè)a∈R，把三階行列式中第一行第二列元素的余子式記為f（x），且關(guān)于x的不等式f（x）＜0的解集為（-2，0）．各項均為正數(shù)的數(shù)列{a_n}的前n項和為S_n，點列（a_n，S_n）（n∈N^*）在函數(shù)y=f（x）的圖象上．
（1）求函數(shù)y=f（x）的解析式；
（2）若，求的值；
（3）令，求數(shù)列{c_n}的前20項之和．

Answer 1

【答案】分析：（1）由條件可知，f（x）=x²+ax，利用不等式f（x）＜0的解集為（-2，0），可求a，從而可得函數(shù)y=f（x）的解析式；
（2）利用點列（a_n，S_n）（n∈N^*）在函數(shù)y=f（x）的圖象上，可得所以S_n=+，利用當(dāng)n≥2時，由=S_n-S_n-1，可得數(shù)列{a_n}為等差數(shù)列，從而可得a_n=2n，b_n=2²ⁿ=4ⁿ，進(jìn)而可求；
（3）分n為奇數(shù)、偶數(shù)分別求和，即可求得數(shù)列{c_n}的前20項之和．
解答：解：（1）由條件可知，f（x）=x²+ax…（2分）
因為關(guān)于x的不等式f（x）＜0的解集為（-2，0），所以a=…（3分）
即函數(shù)y=f（x）的解析式為f（x）=x²+x…（4分）
（2）因為點列（a_n，S_n）（n∈N^*）在函數(shù)y=f（x）的圖象上，所以S_n=+
n=1代入，a₁=S₁=+，即-=0，
因為a₁＞0，所以a₁=2；…（6分）
當(dāng)n≥2時，由a_n=S_n-S_n-1，化簡可得（a_n+a_n-1）（a_n-a_n-1-2）=0，…（8分）
因為a_n＞0，所以a_n-a_n-1=2，即數(shù)列{a_n}為等差數(shù)列，且a_n=2n（n∈N^*）…（10分）
則b_n=2²ⁿ=4ⁿ，所以==2…（12分）
（3）n為奇數(shù)時，c₁+c₃+…+c₁₉=a₁+a₃+…+a₁₉=…（14分）
n偶數(shù)時，c₂+c₄+…+c₂₀=c₁+c₂+…+c₁₀=4c₁+2c₃+2c₅+c₇+c₉=72…（16分）
所以，數(shù)列{c_n}的前20項之和為200+72=272…（18分）
點評：本題考查數(shù)列與函數(shù)的關(guān)系，考查數(shù)列通項的求解，考查數(shù)列求和，確定數(shù)列通項是關(guān)鍵．