题目内容
【题目】对于给定的正整数k,若数列{an}满足:an﹣k+an﹣k+1+…+an﹣1+an+1+…an+k﹣1+an+k=2kan对任意正整数n(n>k)总成立,则称数列{an}是“P(k)数列”.
(Ⅰ)证明:等差数列{an}是“P(3)数列”;
(Ⅱ)若数列{an}既是“P(2)数列”,又是“P(3)数列”,证明:{an}是等差数列.
【答案】解:(Ⅰ)证明:设等差数列{an}首项为a1 , 公差为d,则an=a1+(n﹣1)d,
则an﹣3+an﹣2+an﹣1+an+1+an+2+an+3 ,
=(an﹣3+an+3)+(an﹣2+an+2)+(an﹣1+an+1),
=2an+2an+2an ,
=2×3an ,
∴等差数列{an}是“P(3)数列”;
(Ⅱ)证明:由数列{an}是“P(2)数列”则an﹣2+an﹣1+an+1+an+2=4an , ①
数列{an}是“P(3)数列”an﹣3+an﹣2+an﹣1+an+1+an+2+an+3=6an , ②
由①可知:an﹣3+an﹣2+an+an+1=4an﹣1 , ③
an﹣1+an+an+2+an+3=4an+1 , ④
由②﹣(③+④):﹣2an=6an﹣4an﹣1﹣4an+1 ,
整理得:2an=an﹣1+an+1 ,
∴数列{an}是等差数列.
【解析】(Ⅰ)由题意可知根据等差数列的性质,an﹣3+an﹣2+an﹣1+an+1+an+2+an+3=(an﹣3+an+3)+(an﹣2+an+2)+(an﹣1+an+1)═2×3an , 根据“P(k)数列”的定义,可得数列{an}是“P(3)数列”;
(Ⅱ)由“P(k)数列”的定义,则an﹣2+an﹣1+an+1+an+2=4an , an﹣3+an﹣2+an﹣1+an+1+an+2+an+3=6an , 变形整理即可求得2an=an﹣1+an+1 , 即可证明数列{an}是等差数列.
【考点精析】本题主要考查了等差数列的通项公式(及其变式)和等差关系的确定的相关知识点,需要掌握通项公式:或;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,即-=d ,(n≥2,n∈N)那么这个数列就叫做等差数列才能正确解答此题.