|
(15分)设数列$\{a_{n}\}$满足$a_{1}=3$,$\dfrac{{a}_{n+1}}{n}=\dfrac{{a}_{n}}{n+1}+\dfrac{1}{n(n+1)}$. (1)证明:$\{na_{n}\}$为等差数列; (2)设$f(x)=a_{1}x+a_{2}x^{2}+\dotsb +a_{m}x^{m}$,求$f\prime (-2)$. 〖答案〗(1)证明见解答;(2)$f\prime (-2)=\dfrac{7}{9}-\dfrac{3m+7}{9}\cdot (-2)^{m}$,$m\in N^*$. 〖分析〗(1)将条件式两边同时乘以$n(n+1)$后移项即可证得; (2)由(1)得$na_{n}=n+2$,对函数求导后赋值可得$f\prime (-2)$的形式,由错位相减法求和即可. 〖解答〗解:(1)证明:因为$\dfrac{{a}_{n+1}}{n}=\dfrac{{a}_{n}}{n+1}+\dfrac{1}{n(n+1)}$, 所以$(n+1)a_{n+1}=na_{n}+1$,即$(n+1)a_{n+1}-na_{n}=1$, 因为$a_{1}=3$,所以数列$\{na_{n}\}$是首项为3,公差为1的等差数列; (2)由(1)知,$na_{n}=3+n-1=n+2$, 因为$f(x)=a_{1}x+a_{2}x^{2}+\dotsb +a_{m}x^{m}$, 所以$f\prime (x)={a}_{1}+2{a}_{2}x+...+m{a}_{m}{x}^{m-1}=3+4x+5x^{2}+...+(m+1)x^{m-2}+(m+2)x^{m-1}$, 所以$f\prime (-2)=3+4\times (-2)+5\times (-2)^{2}+...+(m+1)(-2)^{m-2}+(m+2)(-2)^{m-1}$,① $-2f\prime (-2)=3\times (-2)+4\times (-2)^{2}+5\times (-2)^{3}+...+(m+1)(-2)^{m-1}+(m+2)(-2)^{m}$,② ①$-$②得:$3f\prime (-2)=3+(-2)^{1}+(-2)^{2}+(-2)^{3}+...+(-2)^{m-1}-(m+2)(-2)^{m}$ $=3+\dfrac{-2[1-(-2)^{m-1}]}{1-(-2)}-(m+2)(-2)^{m}=\dfrac{7}{3}-\dfrac{3m+7}{3}\cdot (-2)^{m}$, 所以$f\prime (-2)=\dfrac{7}{9}-\dfrac{3m+7}{9}\cdot (-2)^{m}$,$m\in N^*$. 〖点评〗本题考查等差数列的概念,错位相减法求和,导数的运算,属于中档题.
|