(2010•卢湾区二模)从数列{an}中取出部分项,并将它们按原来的顺序组成一个数列,称之为数列{an}的一个子数列.设

(2010•卢湾区二模)从数列{an}中取出部分项,并将它们按原来的顺序组成一个数列,称之为数列{an}的一个子数列.设数列{an}是一个首项为a1、公差为d(d≠0)的无穷等差数列.
(1)若a1,a2,a5成等比数列,求其公比q.
(2)若a1=7d,从数列{an}中取出第2项、第6项作为一个等比数列的第1项、第2项,试问该数列是否为{an}的无穷等比子数列,请说明理由.
(3)若a1=1,从数列{an}中取出第1项、第m(m≥2)项(设am=t)作为一个等比数列的第1项、第2项,试问当且仅当t为何值时,该数列为{an}的无穷等比子数列,请说明理由.
pengge25 1年前 已收到1个回答 举报

珍惜你我的缘 幼苗

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解题思路:(1)由题设知(a1+d)2=a1(a1+4d),由此可求出其公比q=
a2
a1
=3

(2)设等比数列为{bm},其公比q=
a6
a2
3
2
bma2qm−1=8d•(
3
2
)m−1
,由题设an=a1+(n-1)d=(n+6)d.再由反证法能够推出该数列不为{an}的无穷等比子数列.
(3)①设{an}的无穷等比子数列为{br},其公比
am
a1
b2
b1
=t
(t≠1),得br=tr-1,由此入手能够推导出t是大于1的正整数.
②再证明:若t是大于1的正整数,则数列{an}存在无穷等比子数列.即证明无穷等比数列{br}中的每一项均为数列{an}中的项.综上,当且仅当t是大于1的正整数时,数列{an}存在无穷等比子数列.

(1)由题设,得a22=a1a5,即(a1+d)2=a1(a1+4d),得d2=2a1d,又d≠0,
于是d=2a1,故其公比q=
a2
a1=3.
(2)设等比数列为{bm},其公比q=
a6
a2=
3
2,bm=a2qm−1=8d•(
3
2)m−1,
由题设an=a1+(n-1)d=(n+6)d.
假设数列{bm}为{an}的无穷等比子数列,
则对任意自然数m(m≥3),都存在n∈N*,使an=bm
即(n+6)d=8d•(
3
2)m−1,
得n=8(
3
2)m−1−6,
当m=5时,n=8(
3
2)5−1−6=
69
2∉N*,与假设矛盾,
故该数列不为{an}的无穷等比子数列.
(3)①设{an}的无穷等比子数列为{br},其公比
am
a1=
b2
b1=t(t≠1),得br=tr-1
由题设,在等差数列{an}中,d=
am−a1
m−1=
t−1
m−1,an=1+(n−1)
t−1
m−1,
因为数列{br}为{an}的无穷等比子数列,
所以对任意自然数r(r≥3),都存在n∈N*,使an=br
即1+(n−1)
t−1
m−1=tr−1,
得n=
tr−1−1
t−1(m−1)+1=(tr−2+tr−3+t+1)(m−1)+1,
由于上式对任意大于等于3的正整数r都成立,且n,m-1均为正整数,
可知tr-2+tr-3+t+1必为正整数,
又d≠0,
故t是大于1的正整数.
②再证明:若t是大于1的正整数,则数列{an}存在无穷等比子数列.
即证明无穷等比数列{br}中的每一项均为数列{an}中的项.
在等比数列{br}中,br=tr-1
在等差数列{an}中,d=
am−a1
m−1=

点评:
本题考点: 数列的应用.

考点点评: 本题考查数列的综合运用,难度较大,解题时要认真审题,仔细解答,避免出错.

1年前

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