设数列{an}前n项和为Sn,首项为x(x∈R),满足Sn=nan-n(n-1)2,n∈N+.(1)求证:数列{an}为等差数列;(2)求证:若数列{an}中存在三项构成等比数列,则x为有理数.-数学

题目简介

设数列{an}前n项和为Sn,首项为x(x∈R),满足Sn=nan-n(n-1)2,n∈N+.(1)求证:数列{an}为等差数列;(2)求证:若数列{an}中存在三项构成等比数列,则x为有理数.-数学

题目详情

设数列{an}前n项和为Sn,首项为x(x∈R),满足Sn=nan-
n(n-1)
2
,n∈N+
(1)求证:数列{an}为等差数列;
(2)求证:若数列{an}中存在三项构成等比数列,则x为有理数.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(1)由Sn=nan-
n(n-1)
2
(n∈N*)得:Sn+1=nan+1-
n(n+1)
2

∴Sn+1-Sn=an+1=(n+1)an+1-nan-n,
∴an+1-an=1,又数列{an}首项为x,
则数列{an}是首项为x,公差为1的等差数列;
(2)若三个不同的项x+i,x+j,x+k成等比数列,且i<j<k,
则(x+j)2=(x+i)(x+k),即x(i+k-2j)=j2-ik,
若i+k-2j=0,则j2-ik=0,
∴i=j=k与i<j<k矛盾,
则i+k-2j≠0,
∴x=
j 2-ik
i+k-2j
,且i,j,k都是非负数,
∴x是有理数.

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