• 试题 ID 25006


对于数列 $\left\{a_n\right\}\left(n \in N ^*\right)$ ,记 $\Delta a_n=$ $a_{n+1}-a_n$ ,称数列 $\left\{\Delta a_n\right\}$ 为数列 $\left\{a_n\right\}$ 的一阶差分数列;记 $\Delta^2 a_n=\Delta\left(\Delta a_n\right)=\Delta a_{n+1}-\Delta a_n$ ,称数列 $\left\{\Delta^2 a_n\right\}$ 为数列 $\left\{a_n\right\}$ 的二阶差分数列,$\cdots$ ,一般地,对于 $k \in N$ ,记 $\Delta^{k+1} a_n=\Delta\left(\Delta^k a_n\right)=\Delta^k a_{n+1}-\Delta^k a_n$ ,规定:$\Delta^0 a_n=a_n, \Delta^1 a_n=$ $\Delta a_n$ ,称 $\left\{\Delta^k a_n\right\}$ 为数列 $\left\{a_n\right\}$ 的 $k$ 阶差分数列。对于数列 $\left\{a_n\right\}$ ,如果 $\Delta^k a_n=d \neq 0$( $d$ 为常数),则称数列 $\left\{a_n\right\}$ 为 $k$ 阶等差数列。
(1)数列 $\left\{n^2\right\}$ 是否为 $k$ 阶等差数列,如果是,求 $k$ 值,如果不是,请说明为什么?
(2)请用 $a_1, \Delta a_1, \Delta^2 a_1, \Delta^3 a_1, \cdots$ 表示 $a_3, a_4$ ,并归纳出表示 $a_n$ 的正确结论(不要求证明);
(3)请你用(2)归纳的正确结论,证明:如果数列 $\left\{a_n\right\}$ 为 $k$ 阶等差数列,则其前 $n$ 项和为 $S_n=C_n^1 a_1+C_n^2 \Delta a_1+C_n^3$ $\Delta^2 a_1+\cdots+C_n^{k+1} \Delta^k a_1$ ;
(4)某同学用大小一样的球堆积了一个"正三棱锥",巧合用了 2024 个球。第 1 层有 1 个球,第 2 层有 3 个,第 3 层有 6 个球,$\cdots$ ,每层都摆放成"正三角形",从第 2 层起,每层"正三角形"的"边"都比上一层的"边"多 1 个球,问:这位同学共堆积了多少层?
A
B
C
D
E
F
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