设数列S1,S2,…是一个严格递增的正整数数列.
(1)若是该数列的其中两项,求证:;
(2)若该数列的两个子数列和都是等差数列,求证:这两个子数列的公差相等;
(3)若(2)中的公差为1,求证:,并证明数列{Sn}也是等差数列.
网友回答
解:(1)证明:由条件知:.
(2)设两子数列的首项分别为a,b,公差分别为d1,d2.
∵
∴a+(k-1)d1<b+(k-1)d2≤a+kd1
即a-b<(k-1)(d2-d1)≤a-b+d1
上式左,右端皆为常数,中间的k∈N,故必须d2-d1=0,
∴d1=d2
(3)∵公差为1,∴.
又数列{Sn}是严格递增的正整数数列,
∴
∴
又由(1)知∴.
故Sk+1=Sk+1(k∈N),即数列{Sn}是公差为1的等差数列.
解析分析:(1)由题设条件知:.(2)设两子数列的首项分别为a,b,公差分别为d1,d2.由题设知a-b<(k-1)(d2-d1)≤a-b+d1,由此可知d1=d2(3)由题设知.数列{Sn}是严格递增的正整数数列,所以,由此能够导出Sk+1=Sk+1,故数列{Sn}是公差为1的等差数列.
点评:本题考查等差数列的性质和应用,解题时要注意公式的灵活运用.