(Ⅰ)证明:设把骰子掷了n+1次,硬币仍然正面朝上的概率为Pn+1,此时有两种情况:
①第n次硬币正面朝上,其概率为Pn,且第n+1次骰子出现1点或6点,硬币不动,其概率为=,
因此,此种情况下产生硬币正面朝上的概率为Pn.…(3分)
②第n次硬币反面朝上,其概率为1-Pn,且第n+1次骰子出现2,3,4,5点或6点,其概率为,
因此,此种情况下产生硬币正面朝上的概率为(1-Pn).
∴Pn+1=Pn+(1-Pn),变形得 Pn+1-=-( Pn- ).
∴点(Pn,Pn+1)恒在过定点(,),斜率为-的直线上.…(6分)
(Ⅱ)P0=1,P1=P0+(1-P0)=,
又由(Ⅰ)知:=-,
∴{Pn-}是首项为P1-=-=-,公比为-的等比数列,…(8分)
∴Pn-=-•(-)n-1,
故所求通项公式为Pn=+.…(10分)
(Ⅲ)解法一:由(Ⅱ)知{Pn-}是首项为a1=P1-=-,公比为q=-的等比数列,又
∵=a1qnk(1+q+…+qk-1) |
a1q(n-1)k(1+q+…+qk-1) |
=qk(k∈N*)是常数,
∴S1→k,Sk+1→2k,…,S(n-1)k+1→nk,…,也成等比数列,…(12分)
且S1→k==-[1-(-)k]
从而 Tn==-[1-(-)k]•[1-(-)kn] |
1-(-)k |
=-[1-(-)kn].…(14分)
解法二:Tn=S1→k+Sk+1→2k+…+S(n-1)k+1→nk=a1+a2+…+ank==-[1-(-)nk].…(14分)