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试题详情

已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足:a1=a(a≠0),an+1=rSn(n∈N*,r∈R,r≠-1),

(1)求数列{an}的通项公式;

(2)若存在k∈N*,使得Sk+1,Sk,Sk+2成等差数列,试判断:对于任意的m∈N*,且m≥2,am+1,am,am+2是否成等差数列,并证明你的结论。

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试题答案

见解析。

试题解析

(1)由已知an+1=rSn,可得an+2=rSn+1,两式相减可得

an+2-an+1=r(Sn+1-Sn)=ran+1,即an+2=(r+1)an+1

又a2=ra1=ra,所以

当r=0时,数列{an}为:a,0,…,0,…;

当r≠0,r≠-1时,由已知a≠0,所以an≠0(n∈N*),

于是由an+2=(r+1)an+1,可得

∴a2,a3,…,an,…成等比数列,

∴当n≥2时,an=r(r+1)n-2a.

综上,数列{an}的通项公式为

(2)对于任意的m∈N*,且m≥2,am+1,am,am+2成等差数列,证明如下:

当r=0时,由(1)知,

∴对于任意的m∈N*,且m≥2,am+1,am,am+2成等差数列;

当r≠0,r≠-1时,∵Sk+2=Sk+ak+1+ak+2,Sk+1=Sk+ak+1

若存在k∈N*,使得Sk+1,Sk,Sk+2成等差数列,则Sk+1+Sk+2=2Sk

∴2Sk+2ak+1+ak+2=2Sk,即ak+2=-2ak+1

由(1)知,a2,a3,…,an,…的公比r+1=-2,于是对于任意的m∈N*

且m≥2,am+1=-2am,从而am+2=4am

∴am+1+am+2=2am,即am+1,am,am+2成等差数列。

综上,对于任意的m∈N*,且m≥2,am+1,am,am+2成等差数列。

少年,再来一题如何?
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