题文
(本题满分18分) 本题共有3个小题,第1小题满分4分,第2小题满分6分. 第3小题满分8分.(理)对于数列

,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,打算研究首项为正整数

,公比为正整数

的无穷等比数列

的子数列问题. 为此,他任取了其中三项

.
(1) 若

成等比数列,求

之间满足的等量关系;
(2) 他猜想:“在上述数列

中存在一个子数列

是等差数列”,为此,他研究了

与

的大小关系,请你根据该同学的研究结果来判断上述猜想是否正确;
(3) 他又想:在首项为正整数

,公差为正整数

的无穷等差数列中是否存在成等比数列的子数列?请你就此问题写出一个正确命题,并加以证明. 题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)
;(2)不成立;(3) 对于首项为正整数

,公差为正整数

的无穷等差数列

,总可以找到一个无穷子数列

,使得

是一个等比数列.
解析
(1)由已知可得:

, 1分
则

,即有

, 3分

,化简可得.

. 4分
(2)

,又

,
故

, 6分
由于

是正整数,且

,则

,
又

是满足

的正整数,则

,

,
所以,

>

,从而上述猜想不成立. 10分
(3)命题:对于首项为正整数

,公差为正整数

的无穷等差数列

,总可以找到一个无穷子数列

,使得

是一个等比数列. 13分
此命题是真命题,下面我们给出证明.
证法一: 只要证明对任意正整数n,

都在数列{an}中.因为bn=a(1+d)n=a(1+

d+

d2+…+

dn)=a(Md+1),这里M=

+

d+…+

dn-1为正整数,所以a(Md+1)=a+aMd是{an}中的第aM+1项,证毕. 18分
证法二:首项为

,公差为

(

)的等差数列为

,考虑数列

中的项:

依次取数列

中项

,

,

,则由

,可知

,并由数学归纳法可知,数列

为

的无穷等比子数列. 18分
点评:此题考查了等差数列的性质即通项公式,同时本题属于新定义及结论探索性问题,这类试题的一般解法是:充分抓住已知条件,找准问题的突破点,由浅入深,多角度、多侧面探寻,联系符合题设的有关知识,合理组合发现新结论,围绕所探究的结论环环相扣,步步逼近发现规律,得出结论.熟练掌握公式及性质是解本题的关键.
考点
据考高分专家说,试题“(本题满分18分) 本题共有3个小题,第.....”主要考查你对 [等差数列的定义及性质 ]考点的理解。 等差数列的定义及性质等差数列的定义:
一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列,这个常数叫做公差,用符号语言表示为an+1-an=d。
等差数列的性质:
(1)若公差d>0,则为递增等差数列;若公差d<0,则为递减等差数列;若公差d=0,则为常数列;
(2)有穷等差数列中,与首末两端“等距离”的两项和相等,并且等于首末两项之和;
(3)m,n∈N*,则am=an+(m-n)d;
(4)若s,t,p,q∈N*,且s+t=p+q,则as+at=ap+aq,其中as,at,ap,aq是数列中的项,特别地,当s+t=2p时,有as+at=2ap;
(5)若数列{an},{bn}均是等差数列,则数列{man+kbn}仍为等差数列,其中m,k均为常数。
(6)

(7)从第二项开始起,每一项是与它相邻两项的等差中项,也是与它等距离的前后两项的等差中项,即

(8)
仍为等差数列,公差为
对等差数列定义的理解:
①如果一个数列不是从第2项起,而是从第3项或某一项起,每一项与它前一项的差是同一个常数,那么此数列不是等差数列,但可以说从第2项或某项开始是等差数列.
②求公差d时,因为d是这个数列的后一项与前一项的差,故有
还有
③公差d∈R,当d=0时,数列为常数列(也是等差数列);当d>0时,数列为递增数列;当d<0时,数列为递减数列;
④
是证明或判断一个数列是否为等差数列的依据;
⑤证明一个数列是等差数列,只需证明an+1-an是一个与n无关的常数即可。
等差数列求解与证明的基本方法:
(1)学会运用函数与方程思想解题;
(2)抓住首项与公差是解决等差数列问题的关键;
(3)等差数列的通项公式、前n项和公式涉及五个量:a1,d,n,an,Sn,知道其中任意三个就可以列方程组求出另外两个(俗称“知三求二’).


