本题导读

本题考查等差数列前 项和的性质。核心在于利用等差数列的对称性,将项的比值 转化为奇数项和的比值 ,进而通过分式分离常数讨论整除性来确定正整数 的个数。

📌【题干】

Question

(2007年湖北卷(理)) 已知两个等差数列 和 的前 项和分别为 和 ,且 ,则使得 为整数的正整数 的个数是()

A. 2       B. 3       C. 4       D. 5

🔍【思路分析】

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  1. 利用等差数列性质转换通项比值:
  • 对于等差数列,前 项的和满足: 。
  • 同理, 。
  • 故两等差数列的第 项之比等于前 项和之比: 。
  1. 代入已知求和比值公式:将已知公式中的自变量 替换为 。

  2. 分离常数并讨论整除性:对化简后的分式进行分离常数处理,通过求分母因数的方法锁定正整数 的个数。

✅【答案】

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D

✍【详细解析】

Abstract

解:根据等差数列的性质,前 项和等于项数乘以其中位数项: 两式相除可得:

已知 ,用 替代其中的 ,可得: 分子分母同时约去公因数 2:

对该分式进行分离常数处理:

要使 为整数,只需分式部分 为整数,即分母 必须是 的正约数。 12 的正约数有:1, 2, 3, 4, 6, 12。 因为 是正整数( ),所以 可以取: 对应的正整数 的值为: 共计有 5 个合规解。

故选:D。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  1. 核心考点:等差数列中间项特征公式 、分式有理项分离常数技术。
  2. 核心方法:下标变换法、约数分析法。
  3. 避坑指南:
  • 极易在代入时误写为 , 必须牢记求项比值时求和公式的自变量对应的是 。
  • 讨论 12 的约数时,注意排查 这个非正整数解。

📖【试题探源与推广】

Tip

试题探源:等差数列的前n项和与通项的关系、整除问题与因数分析是湖北卷(理)选择题/填空题的常考角度,同型题见下方类题演练。 结论推广:本题落点是等差数列的前n项和与通项的关系、整除问题与因数分析的核心结论,解题时先明确其定义与适用条件,再代值计算。 方法推广:采用下标中点转化法、分式分离常数法,注意先判断题型特征再选择对应方法,避免生搬硬套。

🔗【关联脉络】

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