数列{an}满足a1=2,an+1=λan+2n(n∈N*),λ为非零常数(1)是否存在实数λ,使得数列{an}成为等差数列或者成为等比数列,若存在则找出所有的λ,并

发布时间:2020-07-31 17:53:02

数列{an}满足a1=2,an+1=λan+2n(n∈N*),λ为非零常数
(1)是否存在实数λ,使得数列{an}成为等差数列或者成为等比数列,若存在则找出所有的λ,并求出对应的通项公式;若不存在则说明理由;
(2)当λ=1时,记bn=an+×2n,证明数列{bn}是等比数列;
(3)求数列{an}的通项公式.

网友回答

解:(1))a1=2,a2=2λ+2,a3=λa2+4=2λ2+2λ+4(1分)
①若数列{an}为等}为等差数列,则得λ2-λ+1=0由△=12-4=-3<0知方程无实根,故不存在实数λ,(3分)
②若数列{an}为等比数列得(2+2λ)2=2(2λ2+2λ+4),解得λ=1
则an+1=an+2n
a2-a1=2
a3-a2=22

an-an-1=2n-1
由累加法得:an-a1=2+22+…+2n-1=2n-2
解得an=2n(n≥2)
显然,当n=1时也适合,故an=2n(n∈N*).
故存在实数λ=1,使得数列{an}为等比数列,其通项公式为an=2n(6分)
(2)λ=1时由(1)可得,,

∴数列{bn}是等比数列
(3))①当λ=1时,an=2n,
由等比数列的求和公式可得,(7分)
②当λ=2时,构造等差数列 {}求解,,③当λ≠1且λ≠2时,构造等比数列 {}求解.

解析分析:(1)a1=2,a2=2λ+2,a3=λa2+4=2λ2+2λ+4.分两种情况讨论①数列{an}为等差数列,得λ2-λ+1=0由△=12-4=-3<0知方程无实根,故不存在实数λ,②若数列{an}为等比数列得(2+2λ)2=2(2λ2+2λ+4),解得λ=1,an+1=an+2n解得an=2n,故存在实数λ=1,使得数列{an}为等比数列.(2)λ=1时由(1)可得,,容易证明(3)①当λ=1时,转化为等比数列求解.②当λ=2时,构造等差数列 {}求解,,③当λ≠1且λ≠2时,构造等比数列 {}求解.

点评:本题是一道数列综合题,情景熟悉,貌似简单,入手也不难,但综合程度之高令人叹为观止.无论是分类讨论的思想,还是反证推理、求数列通项和数列求和都考查得淋漓尽致,累加法和待定系数法求数列的通项、错位相减法和分组求和法求数列的前n项和,几乎数列的所有知识和方法都熔于一炉.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!