一道数列题,要详细过程

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/25 10:10:56
设M(k)是满足不等式Log25(上面是X)+log25(上面是26*25^k-1次方-X)≥2k-1的正整数X的个数,记S=M(1)+M(2)+……+M(n),n是正整数,则S=_________?

其实这个题目看起来好像挺难的,主要是把对数的一个小性质弄进来了。但是你在开始的时候进行一点小小的转变,就简单了,下面给出我的证明:

解:
Log25(上面是X)+log25(上面是26*25^k-1次方-X)≥2k-1……(1)
由于Log25(a)+Log25(b)=Log25(a*b),且2k-1=Log25(25的2k-1次方)
所以(1)式可以变形成:
Log25[X*(26*25^k-1次方-X)]≥Log25(25的2k-1次方)
由于Log25(X)是一个递增的函数
所以X*(26*25^k-1次方-X)≥25的2k-1次方
即:X^2-26*25^(k-1)*X+25^(2k-1)≤0……(2)
你令t=25^(k-1)的话,
那么25^(2k-1)=25*25^(2k-2)=25*t^2
所以上面的(2)式就可以转化为:
X^2-26*t*X+25*t^2≤0
这个是一个可以分解因式的:
(X-t)(X-25t)≤0
即:t≤X≤25t
我把t=25^(k-1)还原进去就可以得到解:
25^(k-1)≤X≤25^k
那么显然,X的整数解的个数为:
M(k)=25^k-25^(k-1)+1=24×25^(k-1)+1
对于通项公式M(k)=24×25^(k-1)+1求前n项和,
我相信你应该会求吧?还是把结果稍微写一下:
那么S=M(1)+M(2)+……+M(n)可以这样看
M(1)=24×25^0+1
M(2)=24×25^1+1
M(3)=24×25^2+1
……
M(n)=24×25^n+1
这上面n个式子相加得:
S=24×(25^0+25^1+25^2+…+25^n)+n
上式的括号中是一个首项为1,公比为25,共n项的等比数列求和
S=24×(25^0+25^1+25^2+…+25^n)+n=
S=25^n+n-1