Question

已知是公差為的等差數(shù)列，是公比為的等比數(shù)列.

（Ⅰ）若 ，是否存在，有？請說明理由；

（Ⅱ）若（為常數(shù)，且），對任意，存在，有，試求滿足的充要條件；

（Ⅲ）若，試確定所有的,使數(shù)列中存在某個連續(xù)項的和為數(shù)列中的某一項，請證明.

 

Answer 1

【答案】

（1）不存在、，使等式成立。（2）、滿足的充要條件是，其中是大于等于的整數(shù)     （3）見解析

【解析】（1）把代入整理得的關(guān)系，分析均為整數(shù)時，等式不成立，可得結(jié)論；（2）從特殊入手，先找到與 的關(guān)系，再對一般的給出證明；（3）由等比數(shù)列的求和公式求出數(shù)列中存在某個連續(xù)項的和，令，分析為奇數(shù)與偶數(shù)，利用二項式定理整理得到為奇數(shù)時滿足條件

（1）由得，整理后，可得 、，為整數(shù)不存在、，使等式成立�！�……………4分

（2）當(dāng)時，則，即，其中是大于等于的整數(shù)反之當(dāng)時，其中是大于等于的整數(shù)，則，

顯然，其中

、滿足的充要條件是，其中是大于等于的整數(shù)……………………9分

（3）設(shè)，即，

整理得 

當(dāng)為偶數(shù)時，式左邊為4的倍數(shù)，右邊僅為2的倍數(shù)，故當(dāng)為偶數(shù)時，結(jié)論不成立。

當(dāng)時，符合題意。當(dāng)，為奇數(shù)時，

   由，得

當(dāng)為奇數(shù)時，此時，一定有和使上式一定成立。當(dāng)為奇數(shù)時，命題都成立。

另解：設(shè)   ，

由為奇數(shù)，為大于等于3的奇數(shù)。

當(dāng)為偶數(shù)時，式左邊==偶數(shù)，式右邊==奇數(shù)，此時矛盾；

當(dāng)為奇數(shù)時，式左邊==奇數(shù)，所以存在滿足條件的，使得

成立。

綜上所述，為奇數(shù)時，滿足條件