高考数学知识模块复习指导系列学案——数列、极限、数学归纳法【II】【例题解析】例 1 完成下列各选择题(1)“公差为 0 的等差数列是等比数列”;“公比为的等比数列一定是递减数列”;“a,b,c 三数成等比数列的充要条件是 b2=ac”;“a,b,c 三数成等差数列的充要条件是2b=a+c”,以上四个命题中,正确的有( )A.1 个B.2 个C.3 个D.4 个(2)命题 1:若数列{an}的前 n 项和 Sn=an+b(a≠1),则数列{an}是等比数列;命题 2:若数列{an}的前 n 项和 Sn=an2+bn+c(a≠0),则数列{an}是等差数列;命题 3:若数列{an}的前 n 项和 Sn=na-n,则数列{an}既是等差数列,又是等比数列;上述三个命题中,真命题有( )A.0 个B.1 个C.2 个D.3 个(3)设{an}是递增等差数列,前三项的和为 12,前三项的积为 48,则它的首项是( )A.1B.2C.4D.6解析 (1)四个命题中只有最后一个是真命题。命题 1 中未考虑各项都为 0 的等差数列不是等比数列;命题 2 中可知 an+1=an×,an+1
an,即an+1>an,此时该数列为递增数列;命题 3 中,若 a=b=0,c∈R,此时有,但数列 a,b,c 不是等比数列,所以应是必要而不充分条件,若将条件改为 b=,则成为不必要也不充分条件。(2)上述三个命题均涉及到 Sn与 an的关系,它们是 an=正确判断数列{an}是等差数列或等比数列,都必须用上述关系式,尤其注意首项与其他各项的关系。上述三个命题都不是真命题,选择 A。由命题 1 得,a1=a+b,当 n≥2 时,an=Sn-Sn-1=(a-1)·an-1。若{an}是等比数列,则=a,即=a,所以只有当 b=-1 且 a≠0 时,此数列才是等比数列。由命题 2 得,a1=a+b+c,当 n≥2 时,an=Sn-Sn-1=2na+b-a,若{an}是等差数列,则 a2-a1=2a,即 2a-c=2a,所以只有当 c=0 时,数列{an}才是等差数列。由命题 3 得,a1=a-1,当 n≥2 时,an=Sn-Sn-1=a-1,显然{an}是一个常数列,即公差为0 的等差数列,因此只有当 a-1≠0;即 a≠1 时数列{an}才又是等比数列。(3)方程法:设{an}的首项为 a1,公差为 d。则解之得或又 {an}是递增数列,∴d>0 故 a1=2。习惯上可设前三项分别为 4-d,4,4+d 由 4(4-d)(4+d)=48 解得。估值法:由 2+4+6=12,48=2×4×6,{an}为递增数列可知 a1=2。例 2 在数列{an}中,a1=b(b≠0),前 n 项和 Sn构成公比为 q 的等比数列。(1)求证:数列{...