已知Sn是正数数列{an}的前n项和,S12,S22、…、Sn2…,是以3为首项,以1为公差的等差数列;数列{bn}为无穷等比数列,其前四项之和为120,第二项与第四项之和为90.(1)求an、bn-

题目简介

已知Sn是正数数列{an}的前n项和,S12,S22、…、Sn2…,是以3为首项,以1为公差的等差数列;数列{bn}为无穷等比数列,其前四项之和为120,第二项与第四项之和为90.(1)求an、bn-

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已知Sn是正数数列{an}的前n项和,S12,S22、…、Sn2…,是以3为首项,以1为公差的等差数列;数列{bn}为无穷等比数列,其前四项之和为120,第二项与第四项之和为90.(1)求an、bn;(2)从数列{
1
bn
}中能否挑出唯一的无穷等比数列,使它的各项和等于
1
S26
.若能的话,请写出这个数列的第一项和公比?若不能的话,请说明理由.
题型:解答题难度:中档来源:金山区一模

答案

(1){Sn2}是以3为首项,以1为公差的等差数列;所以Sn2=3+(n-1)=n+2
因为an>0,所以Sn=
n+2
(n∈N)(2分)
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=
n+2
-
n+1

又a1=S1=
3
,所以an=
3
                   n=1
n+2
-
n+1
   n>1
(n∈N) (4分)
设{bn}的首项为b1,公比为q,则有
b1q+b1q3=90
b1+b1q2=30
(6分)
所以
b1=3
q=3
,所以bn=3n(n∈N)(8分)
(2)class="stub"1
bn
=(class="stub"1
3
)n,设可以挑出一个无穷等比数列{cn},首项为c1=(class="stub"1
3
)p,公比为(class="stub"1
3
)k,(p、k∈N),它的各项和等于class="stub"1
S26
=class="stub"1
8
,(10分)
则有
(class="stub"1
3
)
p
1-(class="stub"1
3
)
k
=class="stub"1
8
,所以(class="stub"1
3
)p=class="stub"1
8
[1-(class="stub"1
3
)k],(12分)
当p≥k时3p-3p-k=8,即3p-k(3k-1)=8,因为p、k∈N,所以只有p-k=0,k=2时,
即p=k=2时,数列{cn}的各项和为class="stub"1
S26
. (14分)
当p<k时,3k-1=8.3k-p,因为k>p右边含有3的因数,而左边非3的倍数,不存在p、k∈N,
所以唯一存在等比数列{cn},首项为class="stub"1
9
,公比为class="stub"1
9
,使它的各项和等于class="stub"1
S26
.(16分)

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