Question

各項(xiàng)均為正數(shù)的數(shù)列{an}中，設(shè)，，且，．

（1）設(shè)，證明數(shù)列{bn}是等比數(shù)列；

（2）設(shè)，求集合．

 

Answer 1

（1）詳見(jiàn)解析，（2）（）．

【解析】

試題分析：（1）數(shù)列{bn}是等比數(shù)列，實(shí)際就是證明為常數(shù)，首先列出的關(guān)系式，由知消去參數(shù)由，所以①，當(dāng)時(shí)， ②，①-②，得即，，化簡(jiǎn)得或（）．因?yàn)閿?shù)列{an}的各項(xiàng)均為正數(shù)，所以數(shù)列單調(diào)遞減，所以．所以（）．

（2）由（1）知，所以，即．由，得，又時(shí)，，所以數(shù)列從第2項(xiàng)開(kāi)始依次遞減．當(dāng)時(shí)，若，則，與矛盾，所以時(shí)，，即．令，則，所以，即存在滿足題設(shè)的數(shù)組（）．當(dāng)時(shí)，若，則不存在；若，則；若時(shí)，，（*）式不成立．

【解】（1）當(dāng)時(shí)，，

即，解得． 2分

由，所以 ①

當(dāng)時(shí)， ②

①-②，得（）， 4分

即，

即，所以，

因?yàn)閿?shù)列{an}的各項(xiàng)均為正數(shù)，所以數(shù)列單調(diào)遞減，所以．

所以（）．

因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/GZSX/web/STSource/2014111719072134308075/SYS201411171907319059466927_DA/SYS201411171907319059466927_DA.065.png">，所以，

所以數(shù)列{bn}是等比數(shù)列． 6分

（2）由（1）知，所以，即．

由，得（*）

又時(shí)，，所以數(shù)列從第2項(xiàng)開(kāi)始依次遞減． 8分

（Ⅰ）當(dāng)時(shí)，若，則，

（*）式不成立，所以，即． 10分

令，則，

所以，即存在滿足題設(shè)的數(shù)組（）． 13分

（Ⅱ）當(dāng)時(shí)，若，則不存在；若，則；

若時(shí)，，（*）式不成立．

綜上所述，所求集合為（）． 16分

（注：列舉出一組給2分，多于一組給3分）

考點(diǎn)：數(shù)列的通項(xiàng)公式、前n項(xiàng)和