(本小题满分16分)
对于无穷数列与,记,,若同时满足:①,均单调递增;②且,则称与是无穷互补数列。
(1)若,,判断与是否为无穷互补数列,并说明理由;
(2)若且与是无穷互补数列,求数列的前项的和;
(3)若与是无穷互补数列,为等差数列且,求与的通项公式。
(1)因为,,所以,从而与不是无穷互补数列。
(2)因为,所以。
数列的前项和为:。
(3)设的公差为,,,由,得或。
若,则,,与“与是无穷互补数列”矛盾;
若,则,,,综上,。
本题主要考查数列的通项和求和。
(1)根据无穷互补数列的定义,举出例子,不满足条件,从而证明,不是无穷互补数列。
(2)数列的前四项分别为,,,,所以数列的前项为-除去、、、 四项,继而可以求出数列的前项和。
(3)根据的取值范围讨论和的通项公式,再结合条件“与是无穷互补数列”,即可求出的通项公式。