内容正文:
强化批判性思维——让你领人一步
[典例] 定义“等积数列”:在一个数列中,如果每一项与它的后一项的积都为同一个常数,那么这个数列叫做等积数列,这个常数叫做该数列的公积.已知数列{an}是公积不为0的等积数列,且a1=3,前24项和为44.则下列结论不正确的是( )
A.an+2=an
B.{an}的公积为2
C.anan+1an+2=6
D.{an}的前20项之积为1 024
[新新点拨]
新考法
此题是数列的新定义问题,新定义问题能够实现对考生独立思考能力和运用所学知识分析问题、解决问题能力的考查,符合高考内容改革的方向
新思路
根据等积数列的定义,得出相邻两项递推关系,用n+1替代n,消去an+1,即可判断A;由前24项和解方程得公积,判断B;对n为奇数与偶数分别讨论,判断C;分别求奇数项与偶数项之积,即可判断D
[解析] 设该等积数列的公积为m(m为常数,m≠0),根据等积数列的定义可得anan+1=m,an+1an+2=m,所以=1,即an+2=an,故A正确;由an+2=an,得a1=a3=a5=a7=…=a23=3,又a1a2=m,则a2=a4=a6=a8=…=a24=,因为{an}的前24项和为44,则12×3+12×=44,解得m=2,即公积为2,故B正确;由B知a2==,当n为奇数时,anan+1an+2=3××3=6,当n为偶数时,anan+1an+2=×3×=,故C错误;{an}的前20项之积T20=a1a2a3a4…a19a20=(a1a3…a19)(a2a4…a20)=310×10=210=1 024,故D正确.故选C.
[答案] C
[针对训练]
已知正项数列{an},对任意的正整数m,n都有2am+n≤a2m+a2n,则下列结论可能成立的是( )
A.+=amn B.nam+man=am+n
C.am+an+2=amn D.2am·an=am+n
解析:选D 对于A,可取m=1,此时an+=an,所以a1=0,与{an}为正项数列矛盾,舍去;对于C,可取m=1,此时a1+an+2=an,所以a1=-2,与{an}为正项数列矛盾,舍去;对于B,可取m=1,则na1+an=an+1,所以an+1-an=na1,即an-an-1=(n-1)a1,故累加后可得an-a1=a1(1+2+3+…+n-1)(n≥2),整理得到an=a1.n=1时,a1也符合该式,从而an=a1,n≥1.此时a2m+a2n-2am+n=a1=a1(m-n)2≥0,故2am+n≤a2m+a2n成立,若nam+man=am+n成立,取m=n=2,则4a2=a4,但此时a4=7a1,a2=2a1,4a2=a4不成立,故B错误;对于D,可令an=2n-1,则a2m+a2n=22m-1+22n-1≥2·=2m+n=2am+n,当且仅当m=n时等号成立,满足题干条件,此时,2aman=2m+n-1=am+n,解得a=,故D选项可能成立.故选D.
注重发散思维——让你多人一招
[典例] (2022·新高考Ⅱ卷)已知{an}是等差数列,{bn}是公比为2的等比数列,且a2-b2=a3-b3=b4-a4.
(1)证明:a1=b1;
(2)求集合{k|bk=am+a1,1≤m≤500}中元素的个数.
[新新点拨]
新考法
数列与集合交汇
新思路
要求集合{k|bk=am+a1,1≤m≤500}中元素的个数,可以联系等差数列和等比数列的通项公式,得出k与m之间的关系,再根据m的取值范围得结论
[解] (1)证明:设等差数列{an}的公差为d,
由a2-b2=a3-b3,得a1+d-2b1=a1+2d-4b1,即d=2b1,
由a2-b2=b4-a4,得a1+d-2b1=8b1-(a1+3d),即a1=5b1-2d,
将d=2b1代入,得a1=5b1-2×2b1=b1,即a1=b1.
(2)由(1)知an=a1+(n-1)d=a1+(n-1)×2b1=(2n-1)a1,bn=b1·2n-1,
由bk=am+a1,得b1·2k-1=(2m-1)a1+a1,
由a1=b1≠0,得2k-1=2m,
由题知1≤m≤500,所以2≤2m≤1 000,所以k=2,3,4,…,10,共9个数,即集合{k|bk=am+a1,1≤m≤500}={2,3,4,…,10}中元素的个数为9.
[针对训练]
已知a1,a2,a3,a4成等比数列,且a1+a2+a3+a4=ln(a1+a2+a3).若a1>1,则( )
A.a1<a3,a2<a4 B.a1>a3,a2<a4
C.a1<a3,a2>a4 D.a1>a3,a2>a4
解析:选B 法一:因为ln x≤x-1(x>0),所以a1+a2+a3+a4=ln(a1+a2+a3)≤a1+a2+a