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本小題滿分12分）

古代印度婆羅門教寺廟內的僧侶們曾經玩過一種被稱為“河內寶塔問題”的游戲，其玩法如下：如圖，設有個圓盤依其半徑大小，大的在下，小的在上套在A桿上，現要將套在A柱上的盤換到C柱上，要求每次只能搬動一個，而且任何不允許將大盤套在小盤上面，假定有三柱子A，B，C可供使用。

現用表示將n個圓盤全部從A柱上移到C上所至少需要移動的次數，回答下列問題：

   （1）寫出，并求出

   （2）記，求和；

       （其中表示所有的積的和）

   （3）證明：

(本小題滿分12分）
在一個直徑是50的球形器材中，嵌入一根圓軸（如圖5-5），為了使圓軸不易脫出，應該使它與球有最大的接觸面積，問圓軸的半徑x應是多少？

本小題滿分12分）
古代印度婆羅門教寺廟內的僧侶們曾經玩過一種被稱為“河內寶塔問題”的游戲，其玩法如下：如圖，設有個圓盤依其半徑大小，大的在下，小的在上套在A桿上，現要將套在A柱上的盤換到C柱上，要求每次只能搬動一個，而且任何不允許將大盤套在小盤上面，假定有三柱子A，B，C可供使用。

現用表示將n個圓盤全部從A柱上移到C上所至少需要移動的次數，回答下列問題：
（1）寫出，并求出
（2）記，求和；
（其中表示所有的積的和）
（3）證明：