易混 2023 年上海高中数学竞赛(高三卷) · P006750
两题都出现有理公比和整数要求,整性所在的位置却不同。逐项为整数时应控制既约分母在各项中累积的幂;只有某个商为整数时,应先界定商的整数范围,再检查参数方程能否有有理根。
不能由整数条件直接断言公比为整数,也不能把逐项整性所需的分母整除强加到仅约束一个比值的题中。
等差等比数列与有理公比
已知等差数列 的公差 不为 ,等比数列 的公比 是小于 的正有理数。若 ,,且
是正整数,则 。
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
会在分子、分母中约去,整数条件只约束有理数 。
先把整数值限制在有限范围,再利用二次方程有有理根时判别式为平方数逐一筛选。
由 及公差为 ,有 ;又有
故题设整数记为 时,
因为 ,所以 ,即
数 是整系数二次方程
的有理根,故判别式
必须是完全平方数。对 ,相应数值依次为
其中只有 是完全平方数,对应 。于是
结合 ,得到
代入 ,有 ,确为正整数;另一根 不符合正公比条件。
有理参数使表达式为整数时,先用参数范围把整数值压缩到有限集合;随后把参数看成整系数方程的有理根,用判别式平方条件完成离散筛选。
先消去d后需把整数值N限制到5至13,再由q有理迫使N(56-3N)为平方;识别这一有理根约束后枚举明确。
易混 2023 年上海高中数学竞赛(高三卷) · P006750
两题都出现有理公比和整数要求,整性所在的位置却不同。逐项为整数时应控制既约分母在各项中累积的幂;只有某个商为整数时,应先界定商的整数范围,再检查参数方程能否有有理根。
不能由整数条件直接断言公比为整数,也不能把逐项整性所需的分母整除强加到仅约束一个比值的题中。
已记下,谢谢!