若对于正整数 $k$,$g(k)$ 表示 $k$ 的最大奇数因数,例如 $g(3)=3,g(10)=5$.设 $S(n)=g(1)+g(2)+g(3)+\cdots+g(2^n)$.
【难度】
【出处】
【标注】
  • 方法
    >
    思考方式
    >
    信息迁移
  • 方法
    >
    思考方式
    >
    信息迁移
  • 题型
    >
    数列
    >
    求数列的通项公式
  • 方法
    >
    思考方式
    >
    递推与递归
  1. 求 $g(6),g(20)$ 的值;
    标注
    • 方法
      >
      思考方式
      >
      信息迁移
    答案
    $g(6)=3,g(20)=5$
    解析
    $g(6)=3,g(20)=5$.
  2. 求 $S_1,S_2,S_3$ 的值;
    标注
    • 方法
      >
      思考方式
      >
      信息迁移
    答案
    $S_1=2,S_2=6,S_3=22$
    解析
    由题可知\[\begin{split}&S_1=g(1)+g(2)=2,\\&S_2=g(1)+g(2)+g(3)+g(4)=1+1+3+1=6,\\&S_3=g(1)+g(2)+\cdots+g(8)=1+1+3+1+5+3+7+1=22.\end{split}\]
  3. 求数列 $\{S_n\}$ 的通项公式.
    标注
    • 题型
      >
      数列
      >
      求数列的通项公式
    • 方法
      >
      思考方式
      >
      递推与递归
    答案
    $S_n=\dfrac{2^{2n}+2}{3}=\dfrac13(4^n+2),n\in\mathbb N^*$
    解析
    考虑到 $g(2k)=g(k)$,于是\[\begin{split}S_n&=g(1)+g(2)+g(3)+g(4)+\cdots+g(2^n)\\&=[g(1)+g(3)+\cdots+g(2^n-1)]+[g(2)+g(4)+\cdots+g(2^n)]\\&=(1+3+5+\cdots+2^n-1)+S_{n-1},\end{split}\]于是$$S_n-S_{n-1}=2^{2n-2},$$而 $S_1=2$,所以$$S_n=\dfrac{2^{2n}+2}{3}=\dfrac13(4^n+2),n\in\mathbb N^*.$$
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2 问题3 答案3 解析3 备注3
0.112380s