设数列{an}的前n项和为Sn,.
(1)求证:数列{an}是等比数列;
(2)若q∈N*,是否存在q的某些取值,使数列{an}中某一项能表示为另外三项之和?若能求出q的全部取值集合,若不能说明理由.
(3)若q∈R,是否存在q∈[3,+∞),使数列{an}中,某一项可以表示为另外三项之和?若存在指出q的一个取值,若不存在,说明理由.
网友回答
解:(1)n=1时,a1=S1=a,
n≥2时,
∵n=1时,a1=a=aq1-1也符合
∴,可得,即数列{an}是公比为q等比数列.
(2)设存在某一项,它能表示为另外三项之和,即,
则,
易得n4是n1、n2、n3、n4中的最大值,不妨设n4>n3>n2>n1,
两边同除以,整理得:
因为左边能被q整除,右边不能被q整除,因此满足条件的q不存在.
∴不存在q的某些取值,使数列{an}中某一项能表示为另外三项之和
(3)若则
易得n4是n1、n2、n3、n4中的最大值,不妨设n4>n3>n2>n1,
∵q≥3,,
∴不成立.
因此,不存在q∈[3,+∞),使数列{an}中,某一项可以表示为另外三项之和.
解析分析:(1)利用公式an=进行讨论,然后综合可得an的通项公式,从而证出数列{an}是公比为q等比数列.(2)假设存在满足条件的一项能表示为另外三项之和,设,经过讨论可变形为,根据等式两边对q的整除性,可知等式不成立,从而得到不存在满足条件的q值.(3)用类似(2)的方法,设,结合{an}的通项公式和q≥3,利用不等式的性质证明出恒成立,从而证出等式不成立,从而得到不存在满足条件的q值.
点评:本题给出等比数列,要我们探索能否存在一项使它等于另外三项的和,着重考查了等比数列的通项公式和不等式的基本性质等知识,属于中档题.