Question

【題目】已知數(shù)列滿足，其中，是不為1的常數(shù)．

（Ⅰ）證明：若是遞增數(shù)列，則不可能是等差數(shù)列；

（Ⅱ）證明：若是遞減的等比數(shù)列，則中的每一項(xiàng)都大于其后任意個(gè)項(xiàng)的和；

（Ⅲ）若，且是遞增數(shù)列，是遞減數(shù)列，求數(shù)列的通項(xiàng)公式．

Answer 1

【答案】（Ⅰ）證明見(jiàn)解析；（Ⅱ）證明見(jiàn)解析；（Ⅲ）.

【解析】

試題分析：（Ⅰ）由是遞增數(shù)列，則，利用反證法假設(shè)數(shù)列是等差數(shù)列，得，解得或，可知假設(shè)不成立；（Ⅱ）由是遞減數(shù)列，得

，因?yàn)閿?shù)列是等比數(shù)列，所以，得，則，公比，故，由于，得

，又

，且

，故，

即，得證；（Ⅲ）由是遞增數(shù)列，得，則，由，得，所以，同理，由是遞減數(shù)列，得，故，所以，

累加可得.

試題解析：（Ⅰ）因?yàn)?/span>是遞增數(shù)列，所以。

由于，所以。

假設(shè)數(shù)列是等差數(shù)列，那么成等差數(shù)列。

所以，因而，解得或。

由已知，當(dāng)，這與是遞增數(shù)列矛盾，故的值不存在。

所以數(shù)列不可能是等差數(shù)列。

（Ⅱ）因?yàn)?/span>是遞減數(shù)列，所以。

因?yàn)?/span>，所以。

因?yàn)閿?shù)列是等比數(shù)列，

所以，得或（舍去）。

則，公比，故。

設(shè)，那么。

因?yàn)?/span>，

所以。

因?yàn)?/span>

而，即，

所以。

即：數(shù)列中的每一項(xiàng)大于其后任意個(gè)項(xiàng)的和。

（Ⅲ）由于是遞增數(shù)列，所以，

所以。 ①

因?yàn)?/span>，所以。 ②

由①②知，，因此。 ③

因?yàn)?/span>是遞減數(shù)列，同理，，

故。 ④

由③④可知，。

因此

。

所以數(shù)列的通項(xiàng)公式為。