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52、如果一个数列的各项都是实数,且从第二项开始,每一项与它前一项的平方差是相同的常数,则称该数列为等方差数列,这个常数叫这个数列的公方差. (1)设数列是公方差为的等方差数列,求和的关系式; (2)若数列既是等方差数列,又是等差数列,证明该数列为常数列; (3) 设数列是首项为,公方差为的等方差数列,若将这种顺
序的排列作为某种密码,求这种密码的个数.
(1)解:由等方差数列的定义可知:………………5分
(2)证法一:∵是等差数列,设公差为,则 又是等方差数列,∴………………………………7分 ∴ 即, …………………………………10分 ∴,即是常数列.…………………………………………………11分 证法二:∵是等差数列,设公差为,则……1 又是等方差数列,设公方差为,则……2…………7分 1代入2得,……3 同理有,……4 两式相减得:即,…………………………………10分 ∴,即是常数列.………………………………………………11分
证法三:(接证法二1、2)
由1、2得出:若,则是常数列 …………………8分
若, 则 是常数, ∴,矛盾…………10分
∴ 是常数列. …………………11分 (3)依题意, ,
, ∴,或, ……………………………13分 即该密码的第一个数确定的方法数是,其余每个数都有“正”或“负”两种
确定方法,当每个数确定下来时,密码就确定了,即确定密码的方法数是种, 故,这种密码共种.…………………………………………………16分