(5分)无穷等比数列$\{a_{n}\}$满足首项$a_{1} > 0$,$q > 1$,记$I_{n}=\{x-y\vert x$,$y\in [a_{1}$,$a_{2}]\bigcup{[}a_{n}$,$a_{n+1}]\}$,若对任意正整数$n$,集合$I_{n}$是闭区间,则$q$的取值范围是 ____.
答案:$[2$,$+\infty )$. 分析:利用已知条件,通过$x$,$y$的范围,判断$x-y$的范围,结合等比数列的性质,转化求解即可. 解:不妨设$x > y$,若$x$,$y\in [a_{1}$,$a_{2}]$,则由$x-y\in [0$,$a_{2}-a_{1}]$, 若$x$,$y\in [a_{n}$,$a_{n+1}]$,则有$x-y\in [0$,$a_{n+1}-a_{n}]$, 若$x$,$y$分别属于$[a_{1}$,$a_{2}]$和$[a_{n}$,$a_{n+1}]$,则$x-y\in [a_{n}-a_{2}$,$a_{n+1}-a_{1}]$, 又因为$q > 1$,总有$I_{n}$是闭区间,则$a_{n}-a_{2}\leqslant a_{n+1}-a_{1}$恒成立, $a_{n}-a_{2}\leqslant a_{n+1}-a_{1}$化简可得$q^{n-1}(q-2)+q\geqslant 0$,所以$q\geqslant 2$恒成立. 故答案为:$[2$,$+\infty )$. 点评:本题考查数列的应用,等比数列的性质的应用,是中档题.
|