设 $S_n,T_n$ 分别是等差数列 $\{a_n\}$ 与 $\{b_n\}$ 的前 $n$ 项和,对任意正整数 $n$,都有 $\dfrac{S_n}{T_n}=\dfrac{2n+6}{n+1}$.若 $\dfrac{a_m}{b_m}$ 为质数,则正整数 $m$ 的值为 \((\qquad)\) .
A: $2$
B: $3$
C: $5$
D: $7$
【难度】
【出处】
2018年全国高中数学联赛四川省预赛
【标注】
  • 数学竞赛
    >
    数列
    >
    数列求和
  • 知识点
    >
    数列
    >
    等差数列及其性质
    >
    等差数列的前n项和
  • 知识点
    >
    数论初步
【答案】
A
【解析】
由条件可设 $S_n=kn(2n+6),T_n=kn(n+1)$,则 $m=1$ 时,$\dfrac{a_1}{b_1}=\dfrac{S_1}{T_1}=\dfrac{8}{2}=4$,不满足题意,舍去.当 $m\geqslant 2$ 时,$\dfrac{a_m}{b_m}=\dfrac{S_m-S_{m-1}}{T_m-T_{m-1}}=\dfrac{4m+4}{2m}=2+\dfrac{2}{m}$,于是仅在 $m=2$ 时,$\dfrac{a_m}{b_m}=3$ 为质数.所以,所求的正整数 $m=2$.
题目 答案 解析 备注
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