已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=n2.数列{bn}为等比数列,且b1=1,b4=8.
(1)求数列{an},{bn}的通项公式;
(2)若数列{cn}满足,求数列{cn}的前n项和Tn;
(3)在(2)的条件下,数列{cn}中是否存在三项,使得这三项成等差数列?若存在,求出此三项;若不存在,说明理由.
网友回答
解:(1)∵数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=n2,
∴当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n2-(n-1)2=2n-1.
当n=1时,a1=S1=1亦满足上式,
故an=2n-1,(n∈N*).???????
又数列{bn}为等比数列,设公比为q,
∵b1=1,b4=b1q3=8,∴q=2.
∴bn=2n-1(n∈N*).??????????????????????
(2).
Tn=c1+c2+c3+…cn=(21-1)+(22-1)+…+(2n-1)=(21+22+…2n)-n=.
所以?Tn=2n+1-2-n.???????????????????????????????
(3)假设数列{cn}中存在三项cm,ck,cl成等差数列,不妨设m<k<l(m,k,l∈N*)
因为?cn=2n-1,
所以?cm<ck<cl,且三者成等差数列.
所以?2ck=cl+cm,
即2(2k-1)=(2m-1)+(2l-1),
变形可得:2?2k=2m+2l=2m(1+2l-m)
所以?,即2k+1-m=1+2l-m.
所以?2k+1-m-2l-m=1.
因为m<k<l(m,k,l∈N*),
所以?2k+1-m,2l-m均为偶数,而1为奇数,
所以等式不成立.
所以数列{cn}中不存在三项,使得这三项成等差数列.
解析分析:(1)对于数列{an},已知Sn=n2,利用递推公式可求当n≥2时,an=Sn-Sn-1,当n=1时,a1=S1=1可求an,对于数列{bn},是等比数列,设公比为q,及b1=1,b4=b1q3=8,可求q,进而可求bn(2)由题意可得,=2n-1,结合数列的特点可考虑利用分组求和,结合等差数列及等比数列的求和公式可求;(3)假设数列{cn}中存在三项cm,ck,cl成等差数列,则2ck=cl+cm,由(2)可得2(2k-1)=(2m-1)+(2l-1),变形可得2?2k=2m+2l=2m(1+2l-m),进而可变形为2k+1-m-2l-m=1,由整数的性质可得矛盾,即可以得打结论.
点评:本题综合考查等比数列、与等差数列,涉及数列的等差、等比的性质、等差数列的判定以及数列的求和,需要全面掌握数列的有关性质.