对于数列{xn},从中选取若干项,不改变它们在原来数列中的先后次序,得到的数列称为是原来数列的一个子数列.某同学在学习了这一个概念之后,打算研究首项为a1,公差为d的

发布时间:2020-07-31 13:55:20

对于数列{xn},从中选取若干项,不改变它们在原来数列中的先后次序,得到的数列称为是原来数列的一个子数列.某同学在学习了这一个概念之后,打算研究首项为a1,公差为d的无穷等差数列{an}的子数列问题,为此,他取了其中第一项a1,第三项a3和第五项a5.
(1)若a1,a3,a5成等比数列,求d的值;
(2)在a1=1,d=3?的无穷等差数列{an}中,是否存在无穷子数列{bn},使得数列(bn)为等比数列?若存在,请给出数列{bn}的通项公式并证明;若不存在,说明理由;
(3)他在研究过程中猜想了一个命题:“对于首项为正整数a,公比为正整数q(q>1)的无穷等比数列{cn},总可以找到一个子数列{bn},使得{dn}构成等差数列”.于是,他在数列{cn}中任取三项ck,cm,cn(k<m<n),由ck+cn与2cm的大小关系去判断该命题是否正确.他将得到什么结论?

网友回答

解:(1)由题意可得a32=a1a5,…..(2分)
即(a1+2d)2=a1(a1+4d),解得d=0.…..(4分)
(2)由题意可得an=1+3(n-1),如bn=4n-1便为符合条件的一个子数列.…..(7分)
下面证明:因为bn=4n-1=(1+3)n-1=1+3+32+…+3n-1=1+3M,…..(9分)
这里M=+3+…+3n-2为正整数,
所以,bn=1+3M=1+3[(M+1)-1]是{an}中的第M+1项,….(11分)
(3)该命题为假命题.….(12分)
由已知可得,,,
因此,又,
故?=aqk-1(1+qn-k-2qm-k),…..(15分)
由于k,m,n是正整数,且n>m,故n≥m+1,n-k≥m-k+1,
又q是满足q>1的正整数,则q≥2,
∴1+qn-k-2qm-k≥1+qm-k+1-2qm-k=1+qqm-k-2qm-k≥1+2qm-k-2qm-k=1>0,
所以,ck+cn>2cm,从而原命题为假命题.…..(18分)
解析分析:(1)由题意可得(a1+2d)2=a1(a1+4d),解之即可;(2)可举bn=4n-1,然后结合二项式定理证明即可;(3)命题为假命题,由不等式的性质可证ck+cn>2cm,故不成等差数列.

点评:本题考查合情推理,涉及数列的等差等比的判定,属中档题.
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