(1)證明:如果一個(gè)整數(shù)的平方是3的倍數(shù),那么這個(gè)整數(shù)是3的倍數(shù).
(2)證明:
3
是無(wú)理數(shù)
(3)1,
3
,2
是否可能同時(shí)是一個(gè)等差數(shù)列中的三項(xiàng)?如可能,請(qǐng)求出公差的值;如不可能,請(qǐng)給出證明.
分析:(1)通過(guò)整數(shù)設(shè)為:3k,3k+1,3k+2;k∈Z,利用平方后被3整除,推出結(jié)論.
(2)運(yùn)用反證法證明.假設(shè) 
3
是有理數(shù),那么存在兩個(gè)互質(zhì)的正整數(shù)p,q,使得 
3
=
p
q
,那么可證p和q都是3的倍數(shù),這與假設(shè)p,q互質(zhì)矛盾,從而假設(shè)不成立,故結(jié)論成立.
(3)利用反證法證明,設(shè)出等差數(shù)列,利用等差數(shù)列任意兩項(xiàng)之間的關(guān)系,推出有理數(shù)等于無(wú)理式的矛盾結(jié)果,即可證明不可能是等差數(shù)列中的三項(xiàng).
解答:證明:(1)因?yàn)樗姓麛?shù)可以設(shè)為:3k,3k+1,3k+2;k∈Z.
所以(3k)2=9k2,因?yàn)閗∈Z,所以k2∈Z,9k2,被3整除.
(3k+1)2=9k2+6k+1因?yàn)閗∈Z,所以9k2+6k+1∈Z,9k2+6k+1不能被3整除.
(3k+2)2=9k2+12K+4因?yàn)閗∈Z,所以9k2+12K+4∈Z,9k2+12K+4不能被3整除.
所以如果一個(gè)整數(shù)的平方是3的倍數(shù),那么這個(gè)整數(shù)是3的倍數(shù).
(2)證明:假設(shè)
3
是有理數(shù).
∵1<
3
<2,∴
3
不是整數(shù),
那么存在兩個(gè)互質(zhì)的正整數(shù)p,q,使得=
p
q
,
于是p=
3
q.
兩邊平方,得p2=3q2
∵3q2是3的倍數(shù),
∴p2是3的倍數(shù),
又∵p是正整數(shù),
∴p是3的倍數(shù).
設(shè)p=3k(k為正整數(shù)),代入上式,得3q2=9k2,
∴q2=3k2
同理q也是3的倍數(shù),
這與前面假設(shè)p,q互質(zhì)矛盾.
因此假設(shè)
3
是有理數(shù)不成立.
3
是無(wú)理數(shù).
(3)反證法,假設(shè)1,
3
,2能是一個(gè)等差數(shù)列中的三項(xiàng),
設(shè)等差數(shù)列的首項(xiàng)為a,公差d,1,
3
,2分別是等差數(shù)列的第m,n,k項(xiàng),
則1=a+(n-1)d,①;
3
=a+(m-1)d,②;
2=a+(k-1)d,③;
②-①得
3
-1=(m-n)d,
③-①得1=(k-n)d,將上面兩式相除得
3
-1
1
=
m-n
k-n
這是不可能的,
因?yàn)樯鲜接疫吺怯欣頂?shù),但左邊卻是無(wú)理數(shù).
所以1,
3
,2不可能是一個(gè)等差數(shù)列中的三項(xiàng).
點(diǎn)評(píng):本題考查了反證法.反證法是屬于“間接證明法”一類,是從反面的角度思考問(wèn)題的證明方法,即:肯定題設(shè)而否定結(jié)論,從而導(dǎo)出矛盾推理而得.應(yīng)用反證法證明的具體步驟是:①反設(shè):作出與求證結(jié)論相反的假設(shè); ②歸謬:將反設(shè)作為條件,并由此通過(guò)一系列的正確推理導(dǎo)出矛盾;③結(jié)論:說(shuō)明反設(shè)成立,從而肯定原命題成立.反證法在初中教材大綱中不作要求,本題屬于競(jìng)賽題型,有一定難度.
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(2)令bn=
1
2
-an
,試證明數(shù)列{lgbn+lg2}是等比數(shù)列
(3)已知,記Sn=log3(
1
1
2
-a1
)+log3(
1
1
2
-a2
)+…+log3(
1
1
2
-an
)
,是否存在非零整數(shù)λ,使Sn2n+(log32)n-1>(-1)n-12λ+nlog32-1nlog32-1對(duì)任意的n∈N*恒成立?如果存在,求出λ的值,如果不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.

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