问题 解答题

已知数列{an}是以d为公差的等差数列,数列{bn}是以q为公比的等比数列.

(1)若数列{bn}的前n项和为Sn,且a1=b1=d=2,S3<5b2+a88-180,求整数q的值;

(2)在(1)的条件下,试问数列{bn}中是否存在一项bk,使得bk恰好可以表示为该数列中连续P(P∈N,P≥2)项和?请说明理由;

(3)若b1=ar,b2=as≠ar,b3=at(其中t>s>r,且(s-r)是(t-r)的约数)求证:数列{bn}中每一项都是数列{an}中的项.

答案

(1)由题意知,an=2n,bn=2•qn-1,所以由S3<a88+5b2-180,

可得,b1+b2+b3<a88+5b2-180⇒b1-4b2+b3<176-180⇒q2-4q+3<0.

解得1<q<3,又q为整数,所以q=2;

(2)不存在这样的项.理由如下:

假设数列{bn}中存在一项bk,满足bk=bm+bm+1+bm+2+…+bm+p-1

因为bn=2n,∴bk>bm+p-1⇒2k>2m+p-1⇒k>m+p-1⇒k≥m+p(*),

又bk=2k=bm+bm+1+bm+2+…+bm+p-1=2m+2m+1++2m+p-1=

2m(2p-1)
2-1
=2m+p-2m<2m+p

所以k<m+p,此与(*)式矛盾.

所以,这样的项bk不存在;

(Ⅲ)由b1=ar,得b2=b1q=arq=as=ar+(s-r)d,

则d=

ar(q-1)
s-r

又b3=b1q2=arq2=at=ar+(t-r)d⇒arq2-ar=(t-r)•

ar(q-1)
s-r

从而ar(q+1)(q-1)=ar(q-1)•

t-r
s-r

因为as≠ar⇒b1≠b2,所以q≠1,又ar≠0,

故q=

t-r
s-r
-1.又t>s>r,且(s-r)是(t-r)的约数,

所以q是整数,且q≥2,

对于数列中任一项bi(这里只要讨论i>3的情形),

有bi=arqi-1=ar+ar(qi-1-1)

=ar+ar(q-1)(1+q+q2++qi-2

=ar+d(s-r)(1+q+q2++qi-2

=ar+[((s-r)(1+q+q2++qi-2)+1)-1]•d,

由于(s-r)(1+q+q2++qi-2)+1是正整数,所以bi一定是数列{an}的项.

故得证.

单项选择题
阅读理解与欣赏

雾霾天气,警惕PM2.5 污染

①最近一段时间,随着媒体的关注,以PM2.5为代表的“超细灰尘”污染引起了人们的广泛关注。那么,PM2.5是什么?它对人体健康有哪些危害?面对雾霾天气,我们应如何抵御PM2.5污染呢?   

②PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物。它的直径还不到人的头发丝粗细的1/20。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组成部分,但PM2.5粒径小,富含大量的有毒、有害物质,同时PM2.5在大气中的停留时间长、输送距离远,因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。

④PM2.5“超细灰尘”主要来自机动车尾气尘、燃油尘、硫酸盐、餐饮油烟尘、建筑水泥尘、煤烟尘和硝酸盐等,它是雾霾有害细颗粒的重要组成部分。

⑤气象专家和医学专家认为,由细颗粒物造成的灰霾天气对人体健康的危害甚至要比沙尘暴更大。粒径10微米以上的颗粒物,会被挡在人的鼻子外面;粒径在2.5微米至10微米之间的颗粒物,能够进入上呼吸道,但部分可通过痰液等排出体外,也会被鼻腔内部的绒毛阻挡,对人体健康危害相对较小;而粒径在2.5微米以下的细颗粒物不易被阻挡,被吸入人体后会直接进入支气管,干扰肺部的气体交换,引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病。

⑥人体的生理结构决定了对PM2.5没有任何过滤、阻拦能力。进入肺泡的微尘可迅速被吸收、不经过肝脏解毒直接进入血液循环,其中的有害气体、重金属等溶解在血液中,分布到全身,损害血红蛋白输送氧的能力。对贫血和血液循环障碍的病人来说,可能产生严重后果。例如可以加重呼吸系统疾病,甚至引起充血性心力衰竭等心脏疾病。

⑦PM2.5还可成为病毒和细菌的载体,为呼吸道传染病的传播推波助澜。

⑧近30年来,我国公众吸烟率不断下降,但肺癌患病率却上升了4倍多。目前普遍认为这可能与雾霾天增加有一定的关系,很多人已经把雾霾天气比喻成为大自然的“吸烟室”。不但浓雾缠绕、能见度非常低的天气会对人体健康产生影响,时而有雾时而多云的天气也会有同样的问题。雾霾天对人体心脑血管疾病的影响也很严重,会阻碍正常的血液循环,导致心血管病、高血压、冠心病、脑溢血,可能诱发心绞痛、心肌梗塞、心力衰竭等,使慢性支气管炎出现肺源性心脏病等。

⑨人体每天需要呼吸大约10立方米的空气,生活在城市里的人就相当于一个移动的“空气过滤器”。 面对雾霾天气,我们应该如何抵御PM2.5污染呢?1.少开车,堵车就熄火。汽车尾气不仅危害长时间在道路周边的人,也危害司机本身,特别是长时间堵车、汽油得不到完全燃烧时产生的尾气危害更大。所以长时间堵车时最好熄火,尽量少开窗。2.严禁近郊私自焚烧垃圾和枯草败叶。私自焚烧所产生的二恶英、烟尘颗粒等有毒物质,会使周边的城市在不知不觉中陷入“毒雾”。3.减少外出。专家认为,对于雾霾天气最直接的办法就是尽量减少外出。戴口罩可以防止一些灰尘进入鼻腔,能起到一定的防护作用。但对于最近引发热议的PM2.5,专家认为即便是专业的医用口罩,主要针对PM3以上的可吸入颗粒物,对于PM2.5以下的可吸入颗粒物抵御能力不强。4.室内不吸烟,远离二手烟;灰霾天气少开窗,可以养点花花草草;使用空气净化器,市面上80%的空气净化器都以净化空气中的细微颗粒物为主,对PM2.5有很好的吸附效果,但在使用时要注意勤换过滤芯。   

小题1:本文向我们介绍了关于PM2.5哪些方面的知识?(4分)

答:                                                                        

                                                                             

小题2:第②段中画横线的句子“它的直径还不到人的头发丝粗细的1/20”能否换成“它的直径很小”,为什么?(3分)

答:                                                                         

                                                                             

小题3:阅读⑤⑥⑦三个段落,分点概括PM2.5对人体的危害。(3分)

答:                                                                         

                                                                             

小题4:结合文章内容,简要分析下列案例中李强的做法有哪些地方不恰当。(3分)

【案例】李强患有贫血,为增强体质,他加强锻炼身体,一年四季从不间断。遇到多雾天气,也会驾车到城郊去爬山。有时遇到拥堵,他也从不熄火。他认为雾再厚,街上买个普通的口罩戴着爬山就没事了。

答: