解题思路:(1)要证a2,b2,c2成等差数列,考虑到结构即要证a2+c2=2b2,取特值12,52,72满足等差数列,只需取b=5a,c=7a,对一切正整数a均能成立.类似勾股数进行拼凑.
(2)结合第一问的特征,将等差数列分解,通过一个可做多种结构分解的因式说明构成三角形,再证明互不相似,且无穷.
解(1)考虑到结构特征,取特值12,52,72满足等差数列,只需取b=5a,c=7a,对一切正整数a均能成立.
(2)证明:当an2,bn2,cn2成等差数列,则bn2-an2=cn2-bn2,
分解得:(bn+an)(bn-an)=(cn+bn)(cn-bn)
选取关于n的一个多项式,4n(n2-1)做两种途径的分解4n(n2-1)=(2n-2)(2n2+2n)=(2n2-2n)(2n+2)4n(n2-1)
对比目标式,构造
an=n2−2n−1
bn=n2+1
cn=n2+2n−1(n≥4),由第一问结论得,等差数列成立,
考察三角形边长关系,可构成三角形的三边.
下证互不相似.
任取正整数m,n,若△m,△n相似:则三边对应成比例
m2−2m−1
n2−2n−1=
m2+1
n2+1=
m2+2m−1
n2+2n−1,
由比例的性质得:
m−1
n−1=
m+1
n+1⇒m=n,与约定不同的值矛盾,故互不相似.
点评:
本题考点: 等比关系的确定;等差关系的确定.
考点点评: 作为压轴题,考查数学综合分析问题的能力以及创新能力.考查学生对等比关系和等差关系确定的能力.