Question

【題目】等差數(shù)列首項(xiàng)和公差都是，記的前n項(xiàng)和為，等比數(shù)列各項(xiàng)均為正數(shù)，公比為q，記的前n項(xiàng)和為：

（1）寫出構(gòu)成的集合A；

（2）若將中的整數(shù)項(xiàng)按從小到大的順序構(gòu)成數(shù)列，求的一個通項(xiàng)公式；

（3）若q為正整數(shù)，問是否存在大于1的正整數(shù)k，使得同時為（1）中集合A的元素？若存在，寫出所有符合條件的的通項(xiàng)公式，若不存在，請說明理由.

Answer 1

【答案】（1）；（2）n為奇數(shù)，；n為偶數(shù)，；（3）存在；或或.

【解析】

（1）直接由等差數(shù)列的求和公式得到，再把分別代入，即可求出集合；（2）寫出，根據(jù)整數(shù)項(xiàng)構(gòu)成，得到或為的整數(shù)倍，從而得到的通項(xiàng)；（3）根據(jù)的前n項(xiàng)和為，根據(jù)同時為（1）中集合A的元素，進(jìn)行分類討論，從而得到的通項(xiàng)公式.

（1）因?yàn)榈炔顢?shù)列的首項(xiàng)和公差都是，

所以.

把分別代入上式，

得到；

（2）由（1）得，

因?yàn)?/span>中的整數(shù)項(xiàng)按從小到大的順序構(gòu)成數(shù)列，

所以或為的整數(shù)倍，

①當(dāng)，即時，

此時是的奇數(shù)項(xiàng)，所以

所以，

②當(dāng)時，

此時是的偶數(shù)項(xiàng)，所以

所以

綜上所述，為奇數(shù)，；為偶數(shù)，；

（3）①當(dāng)時，，，

所以，

同時為（1）中集合A的元素，

所以,，得，

所以，

所以；

②當(dāng)時，，

所以，

因?yàn)?/span>為正整數(shù)，正整數(shù)大于，

所以i）當(dāng)時，，

得到，此時，，

所以，得，

故；

ii）當(dāng)時，，得，此時，，

所以，得，

故；

iii）當(dāng)，，時，找不到滿足條件的.

綜上所述，存在符合條件的，

通項(xiàng)公式為：或或.