2002 AIME II 第 11 题
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11.
两个不同的实数无穷等比级数都收敛且和为 ,并且第二项相同。其中一个级数的第三项为 ,两个级数的公共第二项可写成 ,其中 、、 是正整数,且 不被任何素数的平方整除。求
Two distinct, real, infinite geometric series each have a sum of and have the same second term. The third term of one of the series is and the second term of both series can be written in the form where and are positive integers and is not divisible by the square of any prime. Find
答案:518
解答:
公比为 、和为 的等比级数首项为 ,所以第二项是 。若两个公比分别为 和 ,则 ,即 。由于两个级数不同,, 因而 。
设公比为 的级数的第三项为 ,则 。令 ,方程变为 。根 会使 ,两个级数相同;根 会使 ,级数发散。因此 。
公共第二项为 所以 、、,从而 。
A geometric series with ratio and sum has first term so its second term is If the two ratios are and then gives and since the series are distinct, forcing
Say the series with ratio has third term i.e. Substituting gives The root makes (the series would coincide), and forces which diverges. So
The common second term is so and
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