题目内容
(本小题满分13分)
已知数列
满足:
,![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231400275171185.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140027533427.gif)
(I)求
得值;
(II)设
求证:数列
是等比数列,并求出其通项公式;
(III)对任意的
,在数列
中是否存在连续的
项构成等差数列?若存在,写出这
项,并证
明这
项构成等差数列;若不存在,说明理由.
已知数列
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140027470263.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140027486244.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231400275171185.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140027533427.gif)
(I)求
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140027548397.gif)
(II)设
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140027564601.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140027579263.gif)
(III)对任意的
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140027595491.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140027470263.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140027720313.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140027720313.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/2014082314002775172.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140027720313.gif)
解:(I)因为
,
………………3分
(II)由题意,对于任意的正整数
,
所以
………………4分
又![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140027860921.gif)
所以
………………6分
又
………………7分
所以
是首项为2,公比为2的等比数列,所以
………………8分
(III)存在,事实上,对任意的
中,
这连续的
项就构成一个等差数列………………10分
我们先来证明:
“对任意的
”
由(II)得![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140028001754.gif)
当
为奇数时,![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140028032863.gif)
当k为偶数时,![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140028047750.gif)
记![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231400280631040.gif)
因此要证![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231400280791267.gif)
其中![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140028094625.gif)
(这是因为若
时,则k一定是奇数)
有![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140028125864.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231400281411824.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231400282031911.gif)
如此递推,要证![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231400283591307.gif)
其中![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231400283591572.gif)
如此递推下去,我们只需证明![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231400283751019.gif)
即
,由(I)可得,
所以对![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231400285151398.gif)
对任意的![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140028531512.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231400285471504.gif)
所以![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140028671546.gif)
又![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231400287181280.gif)
所以
这连续的
项,
是首项为
的等差数列。 ………………13分
说明:当
时,
因为
构成一个项数为
的等差数列,所以从这个数列中任取连续的
项,也是一个项数为
的等差数列。
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140027798948.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140027813781.gif)
(II)由题意,对于任意的正整数
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140027829483.gif)
所以
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140027845453.gif)
又
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140027860921.gif)
所以
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140027876417.gif)
又
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140027876549.gif)
所以
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140027891263.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140027923381.gif)
(III)存在,事实上,对任意的
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140027938758.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140027954599.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140027720313.gif)
我们先来证明:
“对任意的
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231400279851392.gif)
由(II)得
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140028001754.gif)
当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140028016199.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140028032863.gif)
当k为偶数时,
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140028047750.gif)
记
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231400280631040.gif)
因此要证
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231400280791267.gif)
其中
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140028094625.gif)
(这是因为若
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140028110876.gif)
有
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140028125864.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231400281411824.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231400282031911.gif)
如此递推,要证
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231400283591307.gif)
其中
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231400283591572.gif)
如此递推下去,我们只需证明
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231400283751019.gif)
即
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140028391846.gif)
所以对
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231400285151398.gif)
对任意的
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140028531512.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231400285471504.gif)
所以
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140028671546.gif)
又
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231400287181280.gif)
所以
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140027954599.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140027720313.gif)
是首项为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140028968669.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/2014082314002898365.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140028999889.gif)
因为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140029015635.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140029030324.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140029046317.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823140029061548.gif)
略
![](http://thumb.zyjl.cn/images/loading.gif)
练习册系列答案
相关题目