已知数列 a , b , c 为各项都是正数的等差数列,公差为 d ( d >0),在 a , b 之间和 b , c
来源:学生作业帮 编辑:大师作文网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/09/25 17:19:34
已知数列 a , b , c 为各项都是正数的等差数列,公差为 d ( d >0),在 a , b 之间和 b , c 之间共插入 m 个实数后,所得到的 m +3个数所组成的数列{ a n }是等比数列,其公比为 q . (1)若 a =1, m =1,求公差 d ; (2)若在 a , b 之间和 b , c 之间所插入数的个数均为奇数,求所插入的 m 数的乘积(用 a , c , m 表示) (3)求证: q 是无理数. |
(1)由 a =1,且等差数列 a , b , c 的公差为 d ,可知 b =1+ d , c =1+2 d ,
①若插入的数在 a , b 之间,则1+ d = q 2 ,1+2 d = q 3 ,消去 q 可得(1+2 d ) 2 =(1+ d ) 3 , d = .
②若插入的数在 b , c 之间,则1+ d = q ,1+2 d = q 3 ,消去 q 可得1+2 d =(1+ d ) 3 ,此方程无正根.
故所求公差 d =
(2)设在 a , b 之间插入 l 个数,在 b , c 之间插入 t 个数,则 l + t = m ,
【由等比中项得:】
在等比数列{ a n }中,∵ a 1 = a , a l +2 = b = , a m +3 = c , a k a m +4- k = a 1 a m +3 = ac ( k =2,3,···, m +2),
∴( a 2 a 3 … a m +2 ) 2 =( a 2 a m +2 )·( a 3 a m +1 )···( a m +2 a 2 )=( ac ) m + 1
又∵ q l +1 = >0, q t +1 = >0, l , t 都为奇数, ∴ q 可以为正数,也可以为负数.
① 若 q 为正数,则 a 2 a 3 … a m +2 =( ac ) ,所插入 m 个数的积为 ;
②若 q 为负数, a 2 , a 3 ,…, a m +2 中共有+1个负数,
当是奇数,即 m =4 k -2( k ∈N * )时,所插入 m 个数的积为 ;
当是偶数,即 m =4 k ( k ∈N * )时,所插入 m 个数的积为 .
综上所述,当 m =4 k -2( k ∈N * )时,所插入 m 个数的积为 ;
当 m =4 k ( k ∈N * )时,所插入 m 个数的积为 .
注:可先将 a 2 , a 3 ,…, a m +2 用 a 和 q 表示,然后再利用条件消去 q 进行求解.
(3)∵在等比数列{ a n },由 q l +1 = = ,可得 q l +1 -1= ,同理可得 q m +2 -1= ,
∴ q m +2 -1=2( q l +1 - 1),即2 q l +1 -1= q m +2 ( m ≥ l ),
反证法:假设 q 是有理数,
①若 q 为整数,∵ a , b , c 是正数,且 d >0,∴| q |>1,在2 q l +1 - q m +2 = q (2 q l - q m +1 )=1 中,∵2 q l +1 - q m +2 是 q 的倍数,故1也是 q 的倍数,矛盾.
②若 q 不是整数,可设 q =
①若插入的数在 a , b 之间,则1+ d = q 2 ,1+2 d = q 3 ,消去 q 可得(1+2 d ) 2 =(1+ d ) 3 , d = .
②若插入的数在 b , c 之间,则1+ d = q ,1+2 d = q 3 ,消去 q 可得1+2 d =(1+ d ) 3 ,此方程无正根.
故所求公差 d =
(2)设在 a , b 之间插入 l 个数,在 b , c 之间插入 t 个数,则 l + t = m ,
【由等比中项得:】
在等比数列{ a n }中,∵ a 1 = a , a l +2 = b = , a m +3 = c , a k a m +4- k = a 1 a m +3 = ac ( k =2,3,···, m +2),
∴( a 2 a 3 … a m +2 ) 2 =( a 2 a m +2 )·( a 3 a m +1 )···( a m +2 a 2 )=( ac ) m + 1
又∵ q l +1 = >0, q t +1 = >0, l , t 都为奇数, ∴ q 可以为正数,也可以为负数.
① 若 q 为正数,则 a 2 a 3 … a m +2 =( ac ) ,所插入 m 个数的积为 ;
②若 q 为负数, a 2 , a 3 ,…, a m +2 中共有+1个负数,
当是奇数,即 m =4 k -2( k ∈N * )时,所插入 m 个数的积为 ;
当是偶数,即 m =4 k ( k ∈N * )时,所插入 m 个数的积为 .
综上所述,当 m =4 k -2( k ∈N * )时,所插入 m 个数的积为 ;
当 m =4 k ( k ∈N * )时,所插入 m 个数的积为 .
注:可先将 a 2 , a 3 ,…, a m +2 用 a 和 q 表示,然后再利用条件消去 q 进行求解.
(3)∵在等比数列{ a n },由 q l +1 = = ,可得 q l +1 -1= ,同理可得 q m +2 -1= ,
∴ q m +2 -1=2( q l +1 - 1),即2 q l +1 -1= q m +2 ( m ≥ l ),
反证法:假设 q 是有理数,
①若 q 为整数,∵ a , b , c 是正数,且 d >0,∴| q |>1,在2 q l +1 - q m +2 = q (2 q l - q m +1 )=1 中,∵2 q l +1 - q m +2 是 q 的倍数,故1也是 q 的倍数,矛盾.
②若 q 不是整数,可设 q =
abc为各项是正数的等差数列,公差为d(d>0),在a,b之间和b,c之间共插入m个数后,所得到的m+3个数所组成数列﹛
已知四个数a,b,c,d依次成等差数列,且a+b+c+d=32,b:c=1:3,求这个数列的公差.
已知三角形ABC的内角A、B、C依次成等差数列,公差为D,(1)求角B的大小和公差为D的取值范围?(2)求T=sinA+
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设a,b,c,d为正数,求证(a+c/a+b)+(b+d/b+c)+(c+a/c+d)+(d+b/d+a)≥4
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已知数列{a n }为等差数列,数列{b n }是各项均为正数的等比数列,且公比q 1,若a 1 =b 1 ,
已知a,b,c,d四个数前三个是以1/2为公比的等比数列,后三个是以-2为公差的等差数列
已知a、b、c、d为有理数,其中a、b、c、d在数轴上的位置如图所示,求|a-b|-2|b-c|+|c+d|的值.
已知A、B为两种黑色粉末,D为红色单质CF都是无色气体.A、B、C、D、E五种物质之间的转化关系
已知a、b、c、d为正实数,a/b=c/d,试比较M=b/(a+b)-d/(c+d)与0的大小关系
设a,b,c,d为正数,且a/b<c/d 求证:a/b<a+c/b+d<c/d