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一个等差和等比数列如果有公共项,公共项构成的是等比数列吗

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rt,上课时想到的问题,不知道是不是很显然或者open


IP属地:山东1楼2023-11-26 16:47回复
    顶一个,有没有大佬能说一下这个问题在数列为整数,有理数和实数时分别是怎么样的


    IP属地:山东2楼2023-11-26 16:52
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      感觉这个和阶有点关系?


      IP属地:山东来自Android客户端3楼2023-11-26 16:56
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        设等差数列AP的公差为d,等比数列GP的公比为q,这两个公共数列有公共项a (在等比数列中一定非0),下一公共项a*q^m=a+nd,则q^m-1=n*d/a,m,n都是正整数
        然后按q分类,若q是大于1的正整数,则d/a一定是正有理数,设既约分子为s,既约分母为t,要使q^M-1=N*s/t,由于N*s/t是整数,为s的倍数,所以s|q^M-1,再令M=t*(q^M-1)/s,即有解,m为最小解说明M=m是使s|q^M-1的最小的正整数,则所有满足s|q^M-1的M均为m的倍数,即解为M=m,2m,…,所有公共项在GP中的序数差等差数列,则公共项成等比
        若q是小于-1的负整数,则d/a为非零有理数且q^m-1正负交替,N*d/a单调不变号,使q^M-1=N*d/a的M一定均为奇数或均为偶数,若为奇数则方程等价于(-q)^M+1=N*|d/a|,即|d/a|的既约分子s|(-q)^M+1,可知最小解M=m,则解为M=m, 3m,…,公共项成等比,若为偶数则等价于(-q)^M-1=N*|d/a|,与q为正整数时的方程有相同结果
        若q等于1,当且仅当d=0时有其他公共项,为常数列
        若q=-1,仅d=0时有超过两项公共项,此时为常数列


        IP属地:北京来自Android客户端4楼2023-11-26 18:10
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          用到和阶有关的就是,若(q,s)=1,使s|q^M-1的最小的M为m,则当且仅当M=km时s|q^M-1,k为正整数
          使s|q^M+1的最小的M为m',则当且仅当M=(2k-1)m'时s|q^M+1,k为正整数
          可以先证明(a^m-1,a^n-1)=a^(m,n)-1,然后证明这两个结论


          IP属地:北京来自Android客户端5楼2023-11-26 18:15
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            若q是不为整数的有理数,q^M-1=N*d/a应该只有有限组解,因为若有解,右边一定是有理数,左边的既约分母不断增大,右边则有上界,至于这些解是不是等比…
            至于q是无理数…


            IP属地:北京来自Android客户端6楼2023-11-26 18:18
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              q为无理数时公共项是不成等比的,而且任意三项不成等比,假设有成等比的某三项a,a*q^m=a+nd,a*q^(2m)=a+Nd,
              q^m-1=n*d/a,q^(2m)-1=N*d/a,两式相除得到q^m+1=N/n是有理数,矛盾
              不过q为无理数时会不会有无穷多公共项,应该可以继续讨论


              IP属地:北京来自Android客户端7楼2023-11-26 18:30
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