专题地图 › 数列的和
2022 年广西预赛
立方根倒数和的整数部分
F2填空题数列的和
已知
(n+1)α+1−nα+1<nα(α+1)<nα+1−(n−1)α+1,−1<α<0.
设
x=k=4∑1063k1,
则 x 的整数部分为。
作答
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
标准答案:14996
解析
思路
题面已经给出相邻幂差夹逼;取 α=−1/3 后求和,两侧都会望远镜消去。
解答
在已知不等式中取 α=−1/3,再乘以 3/2,得
23((n+1)2/3−n2/3)<3n1<23(n2/3−(n−1)2/3).
从 n=4 求和到 N=106,得到
23((N+1)2/3−42/3)<x<23(N2/3−32/3).(1)
因 N2/3=10000,且
(N+1)2/3>10000,42/3<38,
故 (1) 的左端大于 14996。又 32/3>2,所以 (1) 的右端小于 14997。因此
14996<x<14997,
所求整数部分为
14996.
复核
42/3<8/3 等价于 16<512/27,而 32/3>2 等价于 9>8,两处比较均严格成立。
方法总结
根式倒数和可通过幂函数相邻差夹逼;选择与根指数匹配的 α 后,长和式会化成只含首尾项的界。
为什么评为 F2(会透露解法方向)
估计工具已直接给出,只需取alpha=-1/3累加,使和式夹在可比较的两个端点表达式间,再用粗根式界定位相邻整数。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:估计余项,确定整数部分
专题卡:整数夹逼:保留余项,证明严格端点