同一骨架 2021 年贵州预赛 · P006987
两题中的相邻项乘积与中间项平方之差,沿递推只改变符号。把这个小而稳定的差保留下来,就能在不同问法之间转换:有的分母可以化成相邻项的乘积,有的整除或平方条件则能由差量的符号判断。
一题把恒等式接入裂项求和,另一题把它接入互素、平方与整除判断;都不能省略下标奇偶的核对。
斐波那契恒等式与倒数望远镜和
已知数列满足
定义
求 的值;
是否存在实数 ,使得
对任意 恒成立?若存在,求出 的取值范围;若不存在,请说明理由。
这是解答题,请在纸上写出完整过程。写完后对照解答给自己评分。
该数列是斐波那契数列。
先回想这道题的想法,再试试当前题。
第一问使用 Cassini 恒等式;第二问先把 化成相邻两项之积, 再将倒数拆成望远镜差。
记 ,其中 。
Cassini 恒等式给出
因此
另一形式的 Cassini 恒等式为
所以
又因 ,
故
所以一切 都满足要求。
另一方面,,故 (1) 的左边趋于 。 若 ,取充分大的 就会使该和大于 。因此
Cassini 恒等式在 时给出 ,符号与本题一致。 部分和严格小于 ,但上确界为 ,所以端点 应当包含。
斐波那契数列出现相邻项乘积与平方差时优先使用 Cassini 恒等式。 把 写成两个相邻倒数乘积之差,可立即形成望远镜和。
第一问的相邻乘积差给出交替符号,第二问需再利用该恒等式将平方加符号项变成隔项乘积,才能裂项并用极限确定严格上界。
同一骨架 2021 年贵州预赛 · P006987
两题中的相邻项乘积与中间项平方之差,沿递推只改变符号。把这个小而稳定的差保留下来,就能在不同问法之间转换:有的分母可以化成相邻项的乘积,有的整除或平方条件则能由差量的符号判断。
一题把恒等式接入裂项求和,另一题把它接入互素、平方与整除判断;都不能省略下标奇偶的核对。
垫脚石(相关题 → 此题) 2012 年天津预赛 第 11 题 · P010022
较简单的乘积题先练习把相邻约消写成精确端点式;递推题在找到相邻倒数差以后,也要用有限端点式判断整个尾部。关键是保留尚未消掉的末端项,才有依据讨论边界。
前者约消乘法因子;后者先从递推恒等式构造减法项,并要区分每个有限部分和的严格界与其逼近的界。
同一骨架 2024 年山东预赛 · P006576
两题的相邻状态都服从同一个线性变换,两个状态向量组成的行列式因此按固定因子变化。把这个乘法规律分别读成几何面积或相邻数列项的乘积差,可得到无需逐步展开的不变量。
几何变换的行列式保持正向面积;数列状态变换的行列式为负,乘积差会交替变号。面积还需取绝对值。
已记下,谢谢!