- 反证法
- 共255题
已知数列a1=1,a2=2,.
(1)求a3,a4的值;
(2)证明:任意相邻三项不可能有两个偶数;
(3)若,求n的值.
正确答案
(1)解:∵a1=1,a2=2,
∴a3=5a2﹣3a1=7,a4=5a3﹣3a2=29
(2)证明:假设an,a n+1,a n+2中存在两项为偶数,若有相邻两项为偶数,
不妨设an,a n+1为偶数,
由已知3a n﹣1=5an﹣a n+1或a n﹣1=an﹣a n+1,
得a n﹣1必为偶数,以此类推,可得a1为偶数,与已知条件矛盾,
若有不相邻两项为偶数,不妨设an,a n+2为偶数,
由已知5a n+1=3an+a n+2或a n+1=an+a n+2得a n+1必为偶数,
以此类推,可得a1为偶数,与已知条件矛盾,
故任意相邻三项不可能有两个偶数
(3)解:由n=1,2显然满足题意,
下证:n≥3时,无满足题意的n,
设使得an是4的倍数的最小下标为m,则
由(1)知m>4,
由于am是偶数,由(2)知a m﹣1,a m﹣2为奇数,
再由已知条件知a m﹣3为偶数
又a m﹣1=5a m﹣2+a m﹣3或am=a m﹣1+a n﹣2得3a m﹣3=4a m﹣2﹣am,
从而a m﹣3也为4的倍数,与假设矛盾,
综上所述,当n≥3时,无满足题意的n使得 ,
故n=1,2
等差数列{an}的前n项和为Sn,a1=1+,S2=9+
。
(1)求数列{an}的通项an与前n项和为Sn;
(2)设(n∈N*),求证:数列{bn}中任意不同的三项都不可能成为等比数列。
正确答案
解:(1)由已知得
∴
故,
。
(2)由(1)得
假设数列中存在三项
(
互不相等)成等比数列,则
即
∴
∵
∴
∴
∴
与矛盾
所以数列中任意不同的三项都不可能成等比数列。
数列{an}满足a1=1,an+1=(n2+n-λ)an(n=1,2,…),λ是常数。
(1)当a2=-1时,求λ及a3的值;
(2)数列{an}是否可能为等差数列?若可能,求出它的通项公式;若不可能,说明理由;
(3)求λ的取值范围,使得存在正整数m,当n>m时总有an<0。
正确答案
解:(1)由于且a1=1,
所以当a2=-1时,得,
故
从而
(2)数列{an}不可能为等差数列
证明如下:由a1=1,得
若存在,使{an}为等差数列,则a3-a2=a2-a1,即
解得=3
于是
这与{an}为等差数列矛盾,
所以,对任意,{an}都不可能是等差数列。
(3)记
根据题意可知,b1<0且,即
>2且
N*),
这时总存在N*,满足:当n≥n0时,bn>0;当n≤n0-1时,bn<0
所以由an+1=bnan及a1=1>0可知,若n0为偶数,则,
从而当n>n0时an<0;
若n0为奇数,则,
从而当n>n0时an>0
因此“存在m∈N*,当n>m时总有an<0”的充分必要条件是:n0为偶数,
记n0=2k(k=1,2, …),则满足
故λ的取值范围是4k2+2k(k∈N*)。
设m个不全相等的正数a1,a2,…,am(m≥7)依次围成一个圆圈,
(Ⅰ)若m=2009,且a1,a2,…,a1005是公差为d的等差数列,而a1,a2009,a2008,…,a1006是公比为q=d的等比数列;数列a1,a2,…,am的前n项和Sn(n≤m)满足:S3=15,S2009=S2007+12a1,求通项an(n≤m);
(Ⅱ)若每个数an(n≤m)是其左右相邻两数平方的等比中项,求证:
。
正确答案
解:(Ⅰ)因是公比为d的等比数列,
从而,
由,
故解得d=3或d=-4(舍去),因此d=3,
又,
从而当n≤1005时,;
当1006≤n≤2009时,
由是公比为d的等比数列,
得,
因此;
(Ⅱ)由题意得
,
由①得,④
由①,②,③得,
故,⑤
又,
故有,⑥
下面反证法证明:m=6k,若不然,设m=6k+p,其中1≤p≤5,
若取p=1即m=6k+1,
则由⑥得,
而由③得,得
,
由②得,
而,
由④及⑥可推得(1≤n≤m)与题设矛盾;
同理若P=2,3,4,5均可得(1≤n≤m)与题设矛盾,
因此m=6k为6的倍数,
由均值不等式得,
由上面三组数内必有一组不相等(否则,从而
与题设矛盾),
故等号不成立,从而;
又m=6k,由④和⑥得
,
因此由⑤得
。
等差数列{an}的前n项和为Sn,a1=1+,S2=9+
。
(1)求数列{an}的通项an与前n项和为Sn;
(2)设(n∈N*),求证:数列{bn}中任意不同的三项都不可能成为等比数列。
正确答案
解:(1)由已知得
∴
故,
。
(2)由(1)得
假设数列中存在三项
(
互不相等)成等比数列,则
即
∴
∵
∴
∴
∴
与矛盾
所以数列中任意不同的三项都不可能成等比数列。
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