已知数列{an}的前三项分别为a1=5,a2=6,a3=8,且数列{an}的前n项和Sn满足,其中m,n为任意正整数.(1)求数列{an}的通项公式及前n项和Sn;(

发布时间:2020-07-31 17:03:37

已知数列{an}的前三项分别为a1=5,a2=6,a3=8,且数列{an}的前n项和Sn满足,其中m,n为任意正整数.
(1)求数列{an}的通项公式及前n项和Sn;
(2)求满足的所有正整数k,n.

网友回答

解:(1)在等式中,
分别令m=1,m=2,得
,①
,②
②-①,得,
在等式中,
令n=1,m=2,得

由题设知,S2=11,S3=19,
故S4=29,
所以an+2=2n+6,(n∈N*),
即an=2n+2,(n≥3,n∈N*),
又a2=6也适合上式,
故,即.
(2)记-,(*)
n=1时,无正整数k满足等式(*)
n≥2时,等式(*)即为(n2+3n+1)2-3(n-10)=k2,
①当n=10时,k=131.
②当n>10时,则k<n2+3n+1,
∵k2-(n2+3n)2=2n2+3n+31>0,
∴k>n2+3n,
从而n2+3n<k<n2+3n+1,
∵n,k∈N*,∴k不存在,从而无正整数k满足等式(*).
③当n<10时,则k>n2+3n+1,
∵k∈N*,∴k≥n2+3n+2,
从而(n2+3n+1)2-3(n-10)≥(n2+3n+2)2.
即2n2+9n-27≤0,
∵n∈N*,∴n=1或2.
n=1时,k2=52,无正整数解;
n=2时,k2=145,无正整数解.
综上所述,满足等式(*)的n,k分别为n=10,k=131.

解析分析:(1)在等式中,分别令m=1,m=2,并相减,得,在等式中,令n=1,m=2,得,由此能够求出求数列{an}的通项公式及前n项和Sn.(2)记-,(*)n=1时,无正整数k满足等式(*)n≥2时,等式(*)即为(n2+3n+1)2-3(n-10)=k2,由此进行分类讨论,能求出满足的所有正整数k,n.

点评:本题考查数列的通项公式和前n项和公式的求法,考查满足条件的正整数的求法.综合性强,难度大,是高考的重点.解题时要认真审题,仔细解答,注意迭代法和分类讨论思想的灵活运用.
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