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設數列a1,a2,…,a2015滿足性質P:a1+a2+a3+…+a2015=0,|a1|+|a2|+|a3|+…+|a2015|=1.
(Ⅰ)(ⅰ) 若a1,a2,…,a2015是等差數列,求an
(ⅱ)是否存在具有性質P的等比數列a1,a2,…,a2015
(Ⅱ)求證:a1+
1
2
a2+
1
3
a3+…+
1
2015
a2015
1007
2015
考點:數列與不等式的綜合,數列的應用
專題:等差數列與等比數列
分析:(Ⅰ) (ⅰ)由題意得2015a1+
2015×2014d
2
=0
,從而a1008=0,由此結合已知條件能求出an
(ⅱ)當q=1時,|a1|+|a2|+|a3|+…+|a2015|=|a1+a2+a3+…+a2015|=0.當q≠1時,a1+a2+a3+…+a2015=
a1(1-q1005)
1-q
≠0
.由此能求出不存在滿足性質P的等比數列.
(Ⅱ)由條件知,必有ai>0,也必有aj<0 (i,j∈{1,2,…,2015},且i≠j ),由條件得ai1+ai2+…+ail=
1
2
,aj1+aj2+…+ajm=-
1
2
.由此能證明a1+
1
2
a2+
1
3
a3+…+
1
2015
a2015
1007
2015
解答: (Ⅰ) (ⅰ)解:設等差數列a1,a2,…,a2015的公差為d,則a1+a2+…+a2015=2015a1+
2015×2014d
2

由題意得2015a1+
2015×2014d
2
=0

所以a1+1007d=0,即a1008=0.
當d=0時,a1=a2=…=a2015=0,
所以|a1|+|a2|+|a3|+…+|a2015|=0與性質P矛盾;
當d>0時,由a1+a2+…+a2015=-
1
2
,a1008=0,
得d=
1
1007×1008
a1=-
1
1008

所以an=-
1
1008
+
n-1
1007×1008
=
n-1008
1007×1008
(n=1,2,…,2015)

當d<0時,由a1+a2+…+a1007=
1
2
,a1008=0,
d=-
1
1007×1008
a1=
1
1008

所以an=
1
1008
+
-n+1
1007×1008
=
1008-n
1007×1008
(n=1,2,…,2015)

綜上所述,an=
n-1008
1007×1008
an=
1008-n
1007×1008
(n=1,2,…,2015)

(ⅱ)解:設a1,a2,…,a2015是公比為q的等比數列,
則當q=1時,a1=a2=…=a2015,則|a1|+|a2|+|a3|+…+|a2015|=|a1+a2+a3+…+a2015|=0,
與性質P矛盾.
當q≠1時a1+a2+a3+…+a2015=
a1(1-q1005)
1-q
≠0

與性質P矛盾.
因此不存在滿足性質P的等比數列a1,a2,…,a2015
(Ⅱ)證明:由條件知,必有ai>0,也必有aj<0 (i,j∈{1,2,…,2015},且i≠j ).
ai1ai2,…,ail為所有ai中大于0的數,aj1aj2,…,ajm為所有ai中小于0的數.
由條件得ai1+ai2+…+ail=
1
2
,aj1+aj2+…+ajm=-
1
2

所以a1+
1
2
a2+…+
1
n
an
=(
ai1
i1
+
ai2
i2
+…+
ail
il
)+(
aj1
j1
+
aj2
j2
+…+
ajm
jm
)
≤(ai1+ai2+…+ail)+
1
2015
(aj1+aj2+…+ajm)
=
1
2
-
1
3010
=
1007
2015

a1+
1
2
a2+
1
3
a3+…+
1
2015
a2015
1007
2015
點評:本題考查數列的通項公式的求法,考查是否存在具有性質P的等比數列的判斷與求法,考查不等式的證明,解題時要認真審題,注意等差數列和等比數列的性質的合理運用.
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