Question

設(shè)a_n=1+q+q²+…+q^n-1（n∈N^*，q≠±1），A_n=C_n¹a₁+C_n²a₂+…+C_nⁿa_n．
（1）用q和n表示A_n；
（2）當(dāng)-3＜q＜1時(shí)，求

lim

n→∞

An

2n

．

Answer 1

分析：（1）利用等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式求出a_n，利用二項(xiàng)式系數(shù)和是2ⁿ及二項(xiàng)式定理的逆用，求出A_n．
（2）先化簡(jiǎn)

An

2n

，再利用公式

lim

n→∞

qn =0其中0＜|q|＜1求出極限值．

解答：解：（1）因?yàn)閝≠1，
所以a_n=1+q+q²+…+q^n-1=

1-qn

1-q

．
于是A_n=

1-q

1-q

C_n¹+

1-q2

1-q

C_n²+…+

1-qn

1-q

C_nⁿ
=

1

1-q

[（C_n¹+C_n²+…+C_nⁿ）-（C_n¹q+C_n²q²+…+C_nⁿqⁿ）]
=

1

1-q

{（2ⁿ-1）-[（1+q）ⁿ-1]}
=

1

1-q

[2ⁿ-（1+q）ⁿ]．
（2）

An

2n

=

1

1-q

[1-（

1+q

2

）ⁿ]．
因?yàn)?3＜q＜1，且q≠-1，
所以0＜|

1+q

2

|＜1．
所以

lim

n→∞

An

2n

=

1

1-q

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式；二項(xiàng)式系數(shù)的性質(zhì)；二項(xiàng)式定理的逆用；利用特殊的極限值求函數(shù)的極限．