- 等比数列的判断与证明
- 共122题
已知数列具有性质:①
为整数;②对于任意的正整数n,当
为偶数时,
;当
为奇数时,
。
(1)若为偶数,且
成等差数列,求
的值;
(2)设(
且
N),数列
的前n项和为
,求证:
;
(3)若为正整数,求证:当
时,都有
。
正确答案
见解析
解析
(1)∵为偶数,∴可设
,故
,
若为偶数,则
,由
成等差数列,可知
,
即,解得
,故
; ……………………2分
若为奇数,则
,由
成等差数列,可知
,
即,解得
,故
;
∴的值为0或2。 …………………… 4分
(2)∵是奇数,∴
,
,
,依此类推,
可知成等比数列,且有
,
又,
,
,…
∴当时,
;当
时,都有
。 ……………………7分
故对于给定的,
的最大值为
,所以
。 ……………………10分
(3)当为正整数时,
必为非负整数,证明如下:
当时,由已知
为正整数, 可知
为非负整数,故结论成立;
假设当时,
为非负整数,若
,则
;若
为正偶数,
则必为正整数;若
为正奇数,则
必为非负整数。
故总有为非负整数, ……………………13分
当为奇数时,
;当
为偶数时,
。
故总有,所以
,
当时,
,即
。 …………………16分
又必为非负整数,故必有
, ……………………18分
【另法提示:先证“若为整数,且
,则
也为整数,且
”,然后由
是正整数,可知存在正整数
,使得
,由此推得
,
,
及其以后的项均为0,可得当
时,都有
】
知识点
已知数列的前
项和为
,且满足
(
),
,设
,
。
(1)求证:数列是等比数列;
(2)若≥
,
,求实数
的最小值;
(3)当时,给出一个新数列
,其中
,设这个新数列的前
项和为
,
若可以写成
(
且
)的形式,则称
为“指数型和”,问
中的项是否存在“指数型和”,若存在,求出所有“指数型和”;若不存在,请说明理由。
正确答案
见解析
解析
解析:
(1),
,
,当
时,
=2,所以
为等比数列。
,
。
(2) 由(1)可得
;
,
,
所以,且
,所以
的最小值为
(3)由(1)当时,
当时,
,
,
所以对正整数都有
。
由,
,(
且
),
只能是不小于3的奇数。
①当为偶数时,
,
因为和
都是大于1的正整数,
所以存在正整数,使得
,
,
,
,所以
且
,
相应的,即有
,
为“指数型和”;
②当为奇数时,
,由于
是
个奇数之和,
仍为奇数,又为正偶数,所以
不成立,此时没有“指数型和”。
知识点
已知实数m是2,8的等比中项,则双曲线的离心率为
正确答案
解析
略
知识点
两个正数、
的等差中项是
,一个等比中项是
,且
则双曲线
的离心率为
正确答案
解析
略
知识点
某高科技企业研制出一种型号为的精密数控车床,
型车床为企业创造的价值逐年减少(以投产一年的年初到下一年的年初为
型车床所创造价值的第一年),若第1年
型车床创造的价值是250万元,且第1年至第6年,每年
型车床创造的价值减少30万元;从第7年开始,每年
型车床创造的价值是上一年价值的50%,现用
(
)表示
型车床在第
年创造的价值。
(1)求数列(
)的通项公式
;
(2)记为数列
的前
项和,
,企业经过成本核算,若
万元,则继续使用
型车床,否则更换
型车床,试问该企业须在第几年年初更换
型车床? (已知:若正数数列
是单调递减数列,则数列
也是单调递减数列)。
正确答案
见解析
解析
(1)由题设,知,
,…,
构成首项
,公差
的等差数列。
故(
,
)(万元)。 (3分)
,
,…,
(
,
)构成首项
,公比
的等比数列。
故(
,
)(万元), (6分)
于是,(
)(万元), (7分)
(2)由(1)知,是单调递减数列,于是,数列
也是单调递减数列。
当时,
,
单调递减,
(万元)。
所以(万元)。
当时,
, (9分)
当时,
(万元);当
时,
(万元), (13分)
所以,当,
时,恒有
。
故该企业需要在第11年年初更换型车床, (14分)
知识点
扫码查看完整答案与解析