记数列{an}的前n项和为Sn,所有奇数项之和为S′,所有偶数项之和为S″.
(1)若{an}是等差数列,项数n为偶数,首项a1=1,公差,且S″-S′=15,求Sn;
(2)若{an}是等差数列,首项a1>0,公差d∈N*,且S′=36,S″=27,请写出所有满足条件的数列;
(3)若数列{an}的首项a1=1,满足2tSn+1-3(t-1)Sn=2t(n∈N*),其中实常数,且,请写出满足上述条件常数t的两个不同的值和它们所对应的数列.
网友回答
解:(1)若数列{an}项数n为偶数,由已知,得S″-,(2分)
解得n=20,(1分)
.(1分)
(2)假设数列{an}项数n为偶数,S″-与S″-S′=-9矛盾.故数列{an}项数n不为偶数,(1分)
设数列{an}项数n=2k+1(k∈N),
则
∵a1+a2k+1=a2+a2k,
∴,
解得k=3,项数n=2×3+1=7,(2分)
∵,
∴a1+3d=9,
∵a1=9-3d>0,
∴d<3.又d∈N*,所以,d=1或d=2.
当d=1时,a1=6,此时,an=6+(n-1)?1=n+5,
所以,该数列为:6,7,8,9,10,11,12.(2分)
当d=2时,a1=3,此时,an=3+(n-1)?2=2n+1
所以,该数列为:3,5,7,9,11,13,15.(2分)
(3)在2tSn+1-3(t-1)Sn=2t(n∈N*)中,令n=1,得.
∵2tSn+1-3(t-1)Sn=2t(n∈N*)①
可得2tSn-3(t-1)Sn-1=2t(n∈N*,n>1)②
①减去②得:,且.(2分)
∵,
∴.(当t=1时,数列为1,0,0…,显然不合题意)
所以,{an}是首项a1=1,公比的等比数列,且公比0<|q|<1.(2分)
设项数n=3,∵,
∴,
∴,解得或(舍)
由解得
所以,当时,对应的数列为.(2分)
设数列{an}为无穷数列,
由题意,得,,
∵,
∴,
∴
∵,
∴.
所以,当时,对应的数列为(2分)
解析分析:(1){an}是等差数列,则S″-S′=(a2-a1)+(a4-a3)…(a2n-a2n-1)=d+d+…d=d×求出n,再利用等差数列前n项和公式计算(2){an}是等差数列,根据条件,结合(1)判断n是奇数.利用等差数列性质和求和公式,得出,得出项数,继而分类写出满足条件的数列.(3)根据Sn与an的固有关系an=,得出,借助于等比数列性质解决.
点评:本题考查等差数列前n项和公式及其应用,转化代换的方法.等比数列判定,分类讨论、计算能力.