解答题已知数列{an}满足a1=1,nan+1=(n+1)an+cn(n+1)(c为常数)
(1)证明:是等差数列;
(2)若{an}是正数组成的数列,试给出不依赖于n的一个充分必要条件,使得数列是等差数列,并说明理由.
(3)问是否存在正整数p,q(p≠q)使ap=aq成立?若存在,请写出c满足的条件,若不存在,说明理由.
网友回答
解:(1)∵nan+1=(n+1)an+cn(n+1)
∴,即
从而数列{ }是首项为1,公差为c的等差数列
(2)由(1)可得?=1+(n-1)c,即an=cn2+(1-c)n
是等差数列的充要条件是
即a2n2+2abn+b2=n2+(1-c)n
∴c=1
(3)若要使存在正整数p,q(p≠q)使ap=aq成立,
则p+p(p-1)c=p+q(q-1)c
∴p+q=1-,又p+q≥3
令p+q=k(k∈N且k≥3),则c=(k∈N且k≥3).解析分析:(1)根据nan+1=(n+1)an+cn(n+1)化简变形得 ,然后根据等差数列的定义进行判定即可;(2)根据(1)求出an的通项公式,而是等差数列的充要条件是,然后化简变形可求出c的值;(3)若要使存在正整数p,q(p≠q)使ap=aq成立,则p+p(p-1)c=p+q(q-1)c,然后求出c的值,注意p+q的范围.点评:本题主要考查了等差数列的判定,以及新数列是等差数列的充分不必要条件,同时考查了计算能力,属于中档题.