- 等差数列的判断与证明
- 共95题
已知数列{an}中,a2=1,前n项和为Sn,且。
(1)求a1,a3;
(2)求证:数列{an}为等差数列,并写出其通项公式;
(3)设,试问是否存在正整数p,q(其中1<p<q),使b1,bp,bq成等比数列?若存在,求出所有满足条件的数组(p,q);若不存在,说明理由。
正确答案
见解析
解析
解析:(1)令n=1,则a1=S1==0。 2分; a3=2; 3分
(2)由,即
, ① 得
。 ②
②-①,得 。 ③ 5分
于是,。 ④
③+④,得,即
。 7分
又a1=0,a2=1,a2-a1=1,
所以,数列{an}是以0为首项,1为公差的等差数列。
所以,an=n-1。 9分
法二②-①,得 。 ③ 5分
于是, 7分
所以,an=n-1。 9分
(3)假设存在正整数数组(p,q),使b1,bp,bq成等比数列,
则lgb1,lgbp,lgbq成等差数列, 10分
于是,。 11分
所以,(☆),易知(p,q)=(2,3)为方程(☆)的一组解。 12分
当p≥3,且p∈N*时,<0,
故数列{}(p≥3)为递减数列 14分
于是≤
<0,所以此时方程(☆)无正整数解。 15分
综上,存在唯一正整数数对(p,q)=(2,3),使b1,bp,bq成等比数列。
知识点
由下面四个图形中的点数分别给出了四个数列的前四项,将每个图形的层数增加可得到这四个数列的后继项,按图中多边形的边数依次称这些数列为“三角形数列”、“四边形数列”…,将构图边数增加到n可得到“n边形数列”,记它的第r项为P(n,r),则(1)使得P(3,r)>36的最小r的取值是 ;(2)试推导P(n,r)关于,n、r的解析式是____。
正确答案
(1),(2)
,(或
等)
解析
(1), 由题意得
, 所以,最小的
,
(2)设边形数列所对应的图形中第
层的点数为
,则
从图中可以得出:后一层的点在条边上增加了一点,两条边上的点数不变,
所以,
所以是首项为1公差为
的等差数列,
所以,(或
等)
知识点
已知各项均不为零的数列,定义向量
,下列命题中真命题是
正确答案
解析
由,可得,nan+1=(n+1)an,即
,于是an=na1,故选A。
知识点
在数列中,
, 且对任意的
,
成等比数列, 其公比为
.
(1) 若, 求
;
(2) 若对任意的,
成等差数列, 其公差为
, 设
.
① 求证:成等差数列, 并指出其公差;
② 若, 试求数列
的前
项和
.
正确答案
见解析
解析
解:(1)因为,所以
,故
是首项为1,公比为4的等比数列,
所以
(注: 讲评时可说明, 此时数列也是等比数列, 且公比为2)
(2)①因为成等差数列,所以
,
而,所以
,则
得,所以
,即
,
所以是等差数列,且公差为
②因为,所以
,则由
,解得
或
(ⅰ)当时,
,所以
,则
,即
,得
,所以
,则
所以,则
,故
(ⅱ)当时,
,所以
,则
,即
,得
,
所以,
则,所以
,从而
.
综上所述,或
知识点
设均为正数,且
,求证:
正确答案
见解析
解析
证明:因为a1,a2,a3均为正数,且,
所以,
当且仅当时等号成立,
所以.
知识点
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