高中数学数列专题讲义不定方程的几种解题策略1.doc

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1、 数列存在性问题探究1 分式类型双变量存在性设等差数列的前项和为且(1)求数列的通项公式及前项和公式;(2)设数列的通项公式为,问:是否存在正整数t,使得成等差数列?若存在,求出t和m的值;若不存在,请说明理由练习一探究2:设是公差不为零的等差数列,为其前项和,且(1)求数列的通项公式及前项和;(2)试求所有的正整数,使得为数列中的项w.w.w.探究2双变量指数类型存在性问题缩范围已知数列an中,a2=1,前n项和为Sn,且(1)求a1; (2)证明数列an为等差数列,并写出其通项公式;(3)设,试问是否存在正整数p,q(其中1pq),使b1,bp,bq成等比数列?若存在,求出所有满足条件的数

2、组(p,q);若不存在,说明理由变式:已知数列,满足,(1)求证:数列是等差数列,并求数列的通项公式;(2)设数列满足,对于任意给定的正整数,是否存在正整数,(),使得,成等差数列?若存在,试用表示,;若不存在,说明理由探究3 三变量有理性的存在性问题等差数列的前项和为(1)求数列的通项与前项和;(2)设,求证:数列中任意不同的三项都不可能成为等比数列探究4 三变量利用奇偶性解决存在性问题已知数列满足:,数列满足:(1)求数列,的通项公式;(2)证明:数列中的任意三项不可能成等差数列探究5 指数型三变量存在性问题放缩+控范围在数列中,已知,设为的前项和 (1)求证:数列是等差数列; (2)求;

3、 (3)是否存在正整数,使成等差数列?若存在,求出,的值;若不存在,说明理由探究6 分式类型三变量存在类型整除类型已知数列,满足,(1)求证:数列是等差数列,并求数列的通项公式;(2)设数列满足,对于任意给定的正整数,是否存在正整数,(),使得,成等差数列?若存在,试用表示,;若不存在,说明理由【探究1解】(1)(2),要使得成等差数列,则即: 即:,只能取2,3,5 当时,;当时,;当时,【练习一解】(1)设公差为,则,由性质得,因为,所以,即,又由得,解得,,所以的通项公式为,前n项和(2) =,若其是中的项,则, 令,则=, 即: 所以为8的约数 因为是奇数,所以可取的值为,当,即时,;

4、当,即时,(舍去)【探究2】(1)令n=1,则a1=S1=0 (2)由,即, 得 ,得 于是, +,得,即又a1=0,a2=1,a2a1=1,所以,数列an是以0为首项,1为公差的等差数列所以,an=n1 (3)解法1:假设存在正整数数组(p,q),使b1,bp,bq成等比数列,则lgb1,lgbp,lgbq成等差数列,于是, 时,0,故数列( )为递减数列,时,0,故数列()为递减数列,即时,又当时,故无正整数q使得成立解法2:同上有,且数列( )为递减数列,当时,成立;当时,因此,由得,此时变式解析:【解答】解:(1)An=n2,a1=1,n2时,an=AnAn1=n2(n1)2=2n1,

5、n=1时也成立,an=2n1对任意nN*,an+1an=2(bn+1bn)恒成立bn+1bn=(an+1an)=1b1=2,数列bn是等差数列,公差为1,首项为2,Bn=2n+=+n(2)Bn+1Bn=an+1an=2(bn+1bn)=bn+1,可得bn+1=2bn,数列bn是等比数列,公比为2bn=,an=Bn=b1(2n1)=,+=+=成立,b1,b13(3)由an+1an=2(bn+1bn)=2n+1n2时,an=(anan1)+(an1an2)+(a2a1)+a1=2n+2n1+22+2=2n+12当n=1时也成立An=2n=2n+242n又Bn=2n+12=2假设存在两个互不相等的整

6、数s,t(1st),使,成等差数列等价于,成等差数列,2=1+1,21,即2s2s+1,令h(s)=2s2s1,则h(s+1)h(s)=2s+12(s+1)1(2s2s1)=2s20,h(s)单调递增,若s3,则h(s)h(3)=10,不满足条件,舍去s=2,代入得: =1+,可得2t3t1=0(t3)t=3时不满足条件,舍去t4时,令u(t)=2t3t1=0(t4),同理可得函数u(t)单调递增,u(t)u(4)=30,不满足条件综上可得:不存在两个互不相等的整数s,t(1st),使,成等差数列【探究4】(1)由题意可知, 令,则又,则数列是首项为,公比为的等比数列,即,故,又,故,(2)假

7、设数列存在三项按某种顺序成等差数列,由于数列是首项为,公比为的等比数列,于是有,则只有可能有 成立 ,即 即:由于,所以上式左边为偶数,右边为奇数,故上式不可能成立,导致矛盾因此数列中任意三项不可能成等差数列探究5(1)证明:因为,所以,2分又因为,所以,所以是首项为1,公差为的等差数列 4分(2)由(1)知,所以,6分所以,所以,两式相减得 ,所以10分(3)假设存在正整数,使成等差数列, 则,即 由于当时,所以数列单调递减 又,所以且至少为2,所以, 12分 当时,又, 所以,等式不成立14分当时,所以,所以,所以(单调递减,解唯一确定)综上可知,的值为, 16分探究6(1)因为,所以,则, 2分所以,又,所以,故是首项为,公差为的等差数列, 4分即,所以 6分(2)由(1)知,所以,当时,若,成等差数列,则(),因为,所以,所以()不成立 9分当时,若,成等差数列,则,所以,即,所以, 12分欲满足题设条件,只需,此时, 14分因为,所以,即 15分综上所述,当时,不存在,满足题设条件;当时,存在,满足题设条件16分

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