Question

已知數(shù)列滿足（）．

（1）若數(shù)列是等差數(shù)列，求它的首項(xiàng)和公差；

（2）證明：數(shù)列不可能是等比數(shù)列；

（3）若，（），試求實(shí)數(shù)和的值，使得數(shù)列為等比數(shù)列；并求此時數(shù)列的通項(xiàng)公式．

 

Answer 1

【答案】

（1）首項(xiàng)為，公差為；（2）證明見解析；（3），，．

【解析】

試題分析：（1）這個問題可以用特殊值法，數(shù)列是等差數(shù)列，則前3項(xiàng)也成等差數(shù)列，利用它就可求出，或者先由已知求出通項(xiàng)公式，再與等差數(shù)列的通項(xiàng)公式比較求出，或者假設(shè)是等差數(shù)列，則代入已知，求出，然后與其通項(xiàng)公式比較，得出；（2）要證數(shù)列不是等比數(shù)列，只要證明不能成等比數(shù)列即可，但本題條件較少，可用反證法，假設(shè)它是等比數(shù)列，由成等比，求出，然后再求，看是否成等比，如果不成等比，則假設(shè)錯誤，命題得證；（3）數(shù)列為等比數(shù)列，則是常數(shù)，設(shè)，這是關(guān)于的恒等式，

，，于是有對應(yīng)項(xiàng)系數(shù)相等，由此可求出，從而得到結(jié)論．

試題解析：（1）解法一：由已知，，    （1分）

若是等差數(shù)列，則，即，   （1分）

得，， 故．       （1分）

所以，數(shù)列的首項(xiàng)為，公差為．    （1分）

解法二：因?yàn)閿?shù)列是等差數(shù)列，設(shè)公差為，則，

故，    （1分）

，又，所以有，    （1分）

又，從而．    （1分）

所以，數(shù)列的首項(xiàng)為，公差為．    （1分）

（2）假設(shè)數(shù)列是等比數(shù)列，則有，

即，       （1分）

解得，從而，，     （1分）

又．     （2分）

因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn//pic6/res/gzsx/web/STSource/2014022807272334521757/SYS201402280729147794781769_DA.files/image044.png">，，，不成等比數(shù)列，與假設(shè)矛盾，

所以數(shù)列不是等比數(shù)列．        （2分）

（3）由題意，對任意，有（為定值且），

即．      （2分）

即，   （1分）

于是，，    （1分）

所以，    （2分）

所以，當(dāng)，時，數(shù)列為等比數(shù)列．    （1分）

此數(shù)列的首項(xiàng)為，公比為，所以．

因此，的通項(xiàng)公式為．     （1分）

考點(diǎn)：(1)等差數(shù)列；（2）等比數(shù)列；（3）等比數(shù)列與恒等式．