等差通项和求和公式把公差表示为 k 的函数。最大 k 必超过 1000,此时公差为负,原相邻项下界在靠后的项最严格,可据此给 k 设置上限。
为什么从这里入手:数列题要先识别相邻项之间保持不变的结构。“等差通项和求和公式把公差表示为 k 的函数。最大 k 必超过 1000,此时公差为负,原相邻项下界在靠后的项最严格,可据此给 k 设置上限。”提示了差、比或可累加关系,先识别结构并建立关系能把第 n 项问题改写成已经会处理的等差、等比或裂项模型。
详细展开:设 an=1+(n−1)d。由 Sk=2k[2+(k−1)d]=1000 得 d=2(1000−k)/[k(k−1)]。为求最大值考虑 k>1000,此时 d<0。对 n=1,…,k−1,原下界等价于 2+(2n+1)d≥0,最严格的是 n=k−1,即 d≥−2/(2k−1)。代入 d 并整理得 k2−2000k+1000≤0。该二次式在 k≥1000 递增,且 k=1999 时为 −999,k=2000 时为 1000,故整数 k≤1999。取 k=1999 时 d=−1/1999,求和正好为 1000。