已知数列{an}为各项均为正的等比数列,其公比为q. (1)当q=
①最多有几项在1~100之间? ②最多有几项是1~100之间的整数? (2)当q>1时,在数列{an}中,最多有几项是100~1000之间的整数?(参考数据:lg3=0.477,lg2=0.301). |
(1)①不妨设a1≥1,设数列an有n项在1和100之间,则a1•(
)n-1≤100.所以,(3 2
)n-1≤100.3 2
两边同取对数,得(n-1)(lg3-lg2)≤2.解之,得n≤12.37.
故n的最大值为12,即数列an中,最多有12项在1和100之间.(5分)
②不妨设1≤a1<a1•
<a1•(3 2
)2<<a1•(3 2
)n-1≤100,其中a1,a1•3 2
,a1•(3 2
)2,,a1•(3 2
)n-1均为整数,所以a1为2n-1的倍数.所以3n-1≤100,所以n≤5.(8分)3 2
又因为16,24,36,54,81是满足题设要求的5项.
所以,当q=
时,最多有5项是1和100之间的整数.(10分)3 2
(2)设等比数列aqn-1满足100≤a<aq<<aqn-1≤1000,
其中a,aq,,aqn-1均为整数,n∈N*,q>1,显然,q必为有理数.(11分)
设q=
,t>s≥1,t与s互质,t s
因为aqn-1=a(
)n-1为整数,所以a是sn-1的倍数.(12分)t s
令t=s+1,于是数列满足100≤a<a•
<<a•(s+1 s
)n-1≤100.s+1 s
如果s≥3,则1000≥a•(
)n-1≥(q+1)n-1≥4n-1,所以n≤5.s+1 s
如果s=1,则1000≥a•2n-1≥100•2n-1,所以,n≤4.
如果s=2,则1000≥a•(
)n-1≥100•(3 2
)n-1,所以n≤6.(13分)3 2
另一方面,数列128,192,288,432,648,972满足题设条件的6个数,
所以,当q>1时,最多有6项是100到1000之间的整数.(16分)