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已知{an}是等差数列,d为公差且不为0,a1和d均为实数,它的前n项和记作Sn...

已知{an}是等差数列,d为公差且不为0,a1和d均为实数,它的前n项和记作Sn,设集合A={(anmanfen5.com 满分网)|n∈N*},B={(x,y)manfen5.com 满分网x2-y2=1,x,y∈R}.试问下列结论是否正确,如果正确,请给予证明;如果不正确,请举例说明:
(1)若以集合A中的元素作为点的坐标,则这些点都在同一条直线上;
(2)A∩B至多有一个元素;
(3)当a1≠0时,一定有A∩B≠∅.
(1)在等差数列中,写出数列的前n项和的公式,表达出集合中的元素,得到点的坐标适合直线的方程. (2)列出方程组,利用消元法求出方程组的解,验证这个方程组只有一个解,得到这个集合至多有一个元素. (3)验证当首项为1,公差为1时,集合A中的元素作为点的坐标,其横、纵坐标均为正,由于a1=1≠0,如果A∩B≠∅,根据(2)的结论,A∩B至多有一个元素(x,y),当a1≠0时,一定有A∩B≠∅是不正确的. 【解析】 (1)在等差数列{an}中,对一切n∈N*,有Sn=,则 这表明点(an,)适合方程y=(x+a1), 于是点(an,)均在直线y=x+a1上. (2)设(x,y)∈A∩B, 则x,y是方程组的解, 由方程组消去y得2a1x+a12=-4, 当a1=0时,方程2a1x+a12=-4无解, 此时A∩B=∅; 当a1≠0时, 方程2a1x+a12=-4只有一个解x= 此时,方程组只有一解, 故上述方程组至多有解, ∴A∩B至多有一个元素. (3)取a1=1,d=1,对一切的n∈N*, 有an=a1+(n-1)d=n>0,>0, 这时集合A中的元素作为点的坐标,其横、纵坐标均为正, 另外,由于a1=1≠0,如果A∩B≠∅, 那么根据(2)的结论,A∩B至多有一个元素(x,y), 而x==-<0,y= =-<0,这样的(x,y)∉A,产生矛盾,故a1=1,d=1时,A∩B=∅, ∴当a1≠0时,一定有A∩B≠∅是不正确的.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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