Question

已知{a_n}是各項(xiàng)均為正數(shù)的等差數(shù)列，lga₁、lga₂、lga₄成等差數(shù)列．又b_n=，n=1，2，3，…．
（Ⅰ）證明{b_n}為等比數(shù)列；
（Ⅱ）如果無窮等比數(shù)列{b_n}各項(xiàng)的和S=，求數(shù)列{a_n}的首項(xiàng)a₁和公差d．
（注：無窮數(shù)列各項(xiàng)的和即當(dāng)n→∞時(shí)數(shù)列前項(xiàng)和的極限）

Answer 1

【答案】分析：（1）設(shè){a_n}中首項(xiàng)為a₁，公差為d．lga₁，lga₂，lga₄成等差數(shù)列，把a(bǔ)₁和d代入求得d，進(jìn)而分別看當(dāng)d=0，整理可得=1，進(jìn)而判斷出{b_n}為等比數(shù)列；進(jìn)而看d=a₁時(shí)，整理=，判斷出{b_n}為等比數(shù)列．
（2）無窮等比數(shù)列{b_n}各項(xiàng)的和S=．進(jìn)而求得q和d，根據(jù)等比數(shù)列的前n項(xiàng)的和極限，進(jìn)而得d．
解答：（1）證明：設(shè){a_n}中首項(xiàng)為a₁，公差為d．
∵lga₁，lga₂，lga₄成等差數(shù)列∴2lga₂=lga₁+lga₄∴a₂²=a₁•a₄．
即（a₁+d）²=a₁（a₁+3d）∴d=0或d=a₁．
當(dāng)d=0時(shí)，a_n=a₁，b_n==，∴=1，∴{b_n}為等比數(shù)列；
當(dāng)d=a₁時(shí)，a_n=na₁，b_n==，∴=，∴{b_n}為等比數(shù)列．
綜上可知{b_n}為等比數(shù)列．
（2）解：∵無窮等比數(shù)列{b_n}各項(xiàng)的和S=．
∴|q|＜1，由（1）知，q=，d=a₁．b_n==
∴S=====，∴a₁=3．
∴．
點(diǎn)評：本題主要考查了等比關(guān)系的確定．?dāng)?shù)列與不等式，極限，函數(shù)等知識是常考的地方，屬于中點(diǎn)．