解答题设Sn为数列{an}的前n项和,Sn=λan-1(λ为常数,n=1,2,3,…).
(I)若a3=a22,求λ的值;
(II)是否存在实数λ,使得数列{an}是等差数列?若存在,求出λ的值;若不存在.请说明理由
(III)当λ=2时,若数列{bn}满足bn+1=an+bn(n=1,2,3,…),且b1=,令,求数列{cn}的前n项和Tn.
网友回答
解:(I)因为Sn=λan-1,
所以a1=λa1-1,a2+a1=λa2-1,a3+a2+a1=λa3-1,
由a1=λa1-1可知λ≠1,
所以a1=,a2=,a3=,
因为a3=a22,
所以,
所以λ=0或λ=2.
(II)假设存在实数λ,使得数列{an}是等差数列,则2a2=a1+a3,
由(I)可知,,
所以,即1=0,矛盾,
所以不存在实数λ,使得数列{an}是等差数列.
(III)当λ=2时,Sn=2an-1,
所以Sn-1=2an-1-1,且a1=1,
所以an=2an-2an-1,即an=2an-1? (n≥2).
所以an≠0(n∈N*),且(n≥2).
所以数列{an}是以1为首项,2为公比的等比数列,
所以an=2an-1(n∈N*),
因为bn+1=an+bn(n=1,2,3,…),且b1=,
所以bn=an-1+bn-1=an-1+an-2+bn-2=…=an-1+an-2+…+a1+b1
=.
当n=1时上式也成立.
所以bn=.
因为,
所以=
因为,
所以Tn=C1+C2+…+Cn
=2
=1-
=.解析分析:(I)利用Sn=λan-1,通过n=1,2,3,求出a1,a2,a3,利用a3=a22,即可求λ的值;(II)通过反证法,假设存在实数λ,使得数列{an}是等差数列,则2a2=a1+a3,推出矛盾,所以不存在实数λ,使得数列{an}是等差数列.(III)当λ=2时,求出数列{an}、数列{bn}的通项公式,通过,化简裂项,然后求数列{cn}的前n项和Tn.点评:本题根据已知条件求出数列递推关系式中的变量,考查数列通项公式的求法,考查数列求和裂项法的应用,考查计算能力,转化思想,注意题目的隐含条件的应用.