2019江苏高考数学微专题·隔项等差数列

  • 格式:doc
  • 大小:256.00 KB
  • 文档页数:4

2019江苏高考数学微专题·隔项等差数列

- 1 - / 4 2019江苏高考数学微专题·隔项等差数列

一、升降维法

引例:已知数列na满足:n>2,222nnnaaa①,以及n>3,332nnnaaa②.试问:数列na是否是等差数列?

(注意:为叙述方便,本专题将222nnnaaa称为隔两项等差,将332nnnaaa称为隔三项等差,na称为中心.)

解:不难发现,①式中右侧两项“距离”中心较近,而②式中右侧两项“距离”中心较远,所以应使“距离”中心较远的项不断接近中心.套路如下:

由①式可得222nnnaaa和222nnnaaa,所以有1132nnnaaa(n>1)和1132nnnaaa(n>3),代入②式,有112nnnaaa(n>3),即数列na从第三项起成等差数列.

下证明数列na从第一项起成等差数列.

设xa3,公差d,则令①式中n=3,变形得dxaaa22531,同理有dxa2,所以3122aaa,4232aaa,所以数列na是等差数列.

例:设数列}{na、}{nb、}{nc满足:2nnnaab,2132nnnnaaac(n=1,2,3,…),证明}{na为等差数列的充分必要条件是}{nc为等差数列且1nnbb(n=1,2,3,…).

证明:必要性. 设}{na是公差为d1的等差数列,则

0)()()()(112312311ddaaaaaaaabbnnnnnnnnnn

所以,3,2,1(1nbbnn)成立.

又)(3)(2)(231211nnnnnnnnaaaaaacc

1111632dddd(常数)(n=1,2,3,…),

所以数列}{nc为等差数列.

充分性.设数列}{nc是公差d2的等差数列,且1bbn(n=1,2,3,…). 2019江苏高考数学微专题·隔项等差数列

- 2 - / 4 .32,32432221nnnnnnnnaaacaaac

①-②得)(3)(2)(423122nnnnnnnnaaaaaacc

,3221nnnbbb,

221122)()(dccccccnnnnnn

221232dbbbnnn, ③

从而有

.2322321dbbbnnn ④

④-③得.0)(3)(2)(23121nnnnnnbbbbbb ⑤

0,0,023121nnnnnnbbbbbb,

∴由⑤得).,3,2,1(01nbbnn

由此不妨设323),,3,2,1(daandbnnn则(常数).

由此312132432daaaaacnnnnnn,

从而313211524324daadaacnnnnn,

两式相减得3112)(2daacannnn,

因此),3,2,1)((21)(2132311ndddccaannnn常数,

所以数列}{na是等差数列.

二、分组拼凑法(利用na的双重身份)

再看引例:已知数列na满足:n>2,222nnnaaa①,以及n>3,332nnnaaa②.试问:数列na是否是等差数列?

解:

② 2019江苏高考数学微专题·隔项等差数列

- 3 - / 4 表一:

因为222nnnaaa(n>2),设隔项公差为1d和2d.

所以75311,,,:aaaad

1086422,,,,:aaaaad

同样地,

表二:

因为332nnnaaa(n>3),设隔项公差为1D,2D和3D.

所以107411,,,:aaaaD

118522,,,:aaaaD

129633,,,:aaaaD

由表一,1173daa,由表二,1172Daa,所以1132Dd.(利用1a,7a的双重身份)同理,利用4a,10a的双重身份,有1232Dd,所以21dd,设ddd21.

下只需证212daa.

由表二,12141adaaaD,所以ddddDaa2123112,

所以数列na是以2d为公差的等差数列,证毕.

练习:(2017江苏T19)对于给定的正整数k,若数列{}na满足:1111nknknnnknkaaaaaaLL2nka对任意正整数()nnk总成立,则称数列{}na是“()Pk数列”.

(1)证明:等差数列{}na是“(3)P数列”;

(2)若数列{}na既是“(2)P数列”,又是“(3)P数列”,证明:{}na是等差数列.

解:(1)略

(2)数列na既是“P2数列”,又是“3P数列”,因此,

当3n时,nnnnnaaaaa21124,① 2019江苏高考数学微专题·隔项等差数列

- 4 - / 4 当4n时,nnnnnnnaaaaaaa3211236.②

由①知,nnnaaa32141()nnaa,③

nnnaaa23141()nnaa,④

将③④代入②,得nnnaaa112,其中4n,

所以345,,,aaaL是等差数列,设其公差为d'.

在①中,取4n,则235644aaaaa,所以23aad',

在①中,取3n,则124534aaaaa,所以122aad',

所以数列{}na是等差数列.