题文
(Ⅰ)设a1,a2,…an是各项均不为零的n(n≥4)项等差数列,且公差d≠0。若将此数列删去某一项后得到的数列(按原来的顺序)是等比数列.(ⅰ)当n=4时,求

的数值;
(ⅱ)求n的所有可能值.
(Ⅱ)求证:对于给定的正整数n(n≥4),存在一个各项及公差均不为零的等差数列b1,b2,…,bn,其中任意三项(按原来顺序)都不能组成等比数列. 题型:未知 难度:其他题型
答案
解:首先证明一个“基本事实”:一个等差数列中,若有连续三项成等比数列,则这个数列的公差d0=0.
事实上,设这个数列中的连续三项a-d0,a,a+d0成等比数列,则a2=(a-d0)(a+d0),由此得d0=0.
(Ⅰ)(ⅰ)当n=4时,由于数列的公差d≠0,故由“基本事实”推知,删去的项只可能为a2或a3,
①若删去a2,则由a1,a3,a4成等比数列,得(a1+2d)2=a1(a1+3d),
因d≠0,故由上式得a1= -4d,即

=-4,
此时数列为-4d,-3d,-2d,-d,满足题设.
②若删去a3,则由a1,a2,a4成等比数列,得(a1+d)2=a1(a1+3d),
因d≠0,故由上式得a1=d,即

=1,
此时数列为d,2d,3d,4d,满足题设;
综上可知,

的值为-4或1。
(ⅱ)若n≥6,则从满足题设的数列a1,a2,…an中删去一项后得到的数列,必有原数列中的连续三项,从而这三项既成等差数列又成等比数列,
故由“基本事实”知,数列a1,a2,…an的公差必为0,这与题设矛盾,所以满足题设的数列的项数n≤5.
又因题设n≥4,故n=4或5,
当n=4时,由(ⅰ)中的讨论知存在满足题设的数列;
当n=5时,若存在满足题设的数列a1,a2,a3,a4,a5,
则由“基本事实”知,删去的项只能是a3,从而a1,a2,a4,a5成等比数列,
故(a1+d)2=a1(a1+3d),及(a1+3d)2=(a1+d)(a1+4d),
分别化简上述两个等式,得a1d=d2及a1d=-5d2,故d=0,矛盾.
因此,不存在满足题设的项数为5的等差数列;
综上可知,n只能为4.
(Ⅱ)假设对于某个正整数n,存在一个公差为d′的n项等差数列

,
其中三项

成等比数列,这里

,
则有

,
化简,得

,(*)
由

知,

与

或同时为零或均不为零,
若

=0且

=0,则有

,
即

,得

,从而

,矛盾;
因此,

与

都不为零,
故由(*)式,得

,
因为m1,m2,m3均为非负整数,
所以上式右边为有理数,从而

是一个有理数,
于是,对于任意的正整数n≥4,只要取

为无理数,则相应的数列b1,b2,…,bn就是满足要求的数列,例如,取b1=1,

,那么n项数列

满足要求.
解析
该题暂无解析
考点
据考高分专家说,试题“(Ⅰ)设a1,a2,…an是.....”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’).


