2015年高考数学江苏19<-->2015年高考数学江苏21
(本小题满分16分)
设,,,是各项为正数且公差为()的等差数列。
(1)证明:,,,依次成等比数列;
(2)是否存在,,使得,,,依次成等比数列?并说明理由;
(3)是否存在,及正整数,,使得,,,依次成等比数列?并说明理由。
(1),,,因此,因此,,,依次构成等比数列。
(2)不存在。理由如下:
假设存在,,使得,,,成等比数列,因为,,,都为正数,所以,,,也都为正数,因此,,,构成等差数列,设其通项为(),由于,,,构成等差数列,且公差为(),设其通项为(),于是,即对都能成立。令,则,因为,所以至多有两个零点,即至多有三个单调区间,所以至多有三个零点,这与都是的零点矛盾。故不存在,,使得,,,构成等比数列。
(3)不存在。理由如下:
假设存在,及正整数,,使得,,,成等比数列,因为,,,都为正数,所以,,,构成等差数列,设其通项为(),又设数列,,,通项为(,),所以,即对都成立。令,令,则。由知,至多有两个零点,则至多有三个单调区间,于是至多只有三个零点,这与都是的零点矛盾。故不存在,及正整数,,使得,,,成等比数列。
本题主要考查等差数列和等比数列。
(1)根据题意可得到,因为为定值,且,即可证明。
(2)假设存在,则,,,构成等差数列,设其通项为(),设数列,,,通项(),由题意可得,化简后令,对求导,由单调性得到的零点个数最多为,不符合题意,故不存在。
(3)此题是(2)的一般情况,解题思路相同。首先假设存在,则,,,构成等差数列,设其通项为(),同理设出数列,,,通项为(,),故,化简后令,对求导,由单调性得到的零点个数最多为,不符合题意,故不存在。
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