已知数列{an}的首项a1=a,Sn是数列{an}的前n项和,且满足:
(1)若数列{an}是等差数列,求a的值; (2)确定a的取值集合M,使a∈M时,数列{an}是递增数列. |
(1)在
=3n2an+S 2n
中分别令n=2,n=3,及a1=aS 2n-1
得(a+a2)2=12a2+a2,(a+a2+a3)2=27a3+(a+a2)2,
因为an≠0,所以a2=12-2a,a3=3+2a. …(2分)
因为数列{an}是等差数列,所以a1+a3=2a2,
即2(12-2a)=a+3+2a,解得a=3.…(4分)
经检验a=3时,an=3n,Sn=
,Sn-1=3n(n+1) 2 3n(n-1) 2
满足
=3n2an+S 2n
.S 2n-1
(2)由
=3n2an+S 2n
,得S 2n-1
-S 2n
=3n2an,S 2n-1
即(Sn+Sn-1)(Sn-Sn-1)=3n2an,
即(Sn+Sn-1)an=3n2an,因为an≠0,
所以Sn+Sn-1=3n2,(n≥2),①…(6分)
所以Sn+1+Sn=3(n+1)2,②
②-①,得an+1+an=6n+3,(n≥2).③…(8分)
所以an+2+an+1=6n+9,④
④-③,得an+2-an=6,(n≥2)
即数列a2,a4,a6,…,及数列a3,a5,a7,…都是公差为6的等差数列,…(10分)
因为a2=12-2a,a3=3+2a.
∴an=
…(12分)a,n=1 3n+2a-6,n为奇数且n≥3 3n-2a+6,n为偶数
要使数列{an}是递增数列,须有a1<a2,且当n为大于或等于3的奇数时,an<an+1,
且当n为偶数时,an<an+1,即a<12-2a,
3n+2a-6<3(n+1)-2a+6(n为大于或等于3的奇数),
3n-2a+6<3(n+1)+2a-6(n为偶数),
解得
<a<9 4
.15 4
所以M=(
,9 4
),当a∈M时,数列{an}是递增数列. …(16分)15 4