问题 解答题
设数列{an}满足a1=0,4aa+1=4an+2
4an+1
+1
,令bn=
4an+1

(1)试判断数列{bn}是否为等差数列?
(2)若cn=
1
an+1
,求{cn}前n项的和Sn
(3)是否存在m,n(m,n∈N*,m≠n)使得1,am,an三个数依次成等比数列?若存在,求出m,n;若不存在,说明理由.
答案

(1)由已知得an+1+

1
4
=an+
1
4
+
an+
1
4
+
1
4

4an+1+=4an+1+2

4an+1
+1,

bn=

4an+1

所以bn+12=bn2+2bn+1

∴bn+1=bn+1,

所以数列{bn}为等差数列;

(2)由(1)得:bn+1=bn+1且b1=1,∴bn=n,

4an+1
=n,∴an=
n2-1
4

cn=

1
an+1
=
4
n(n+2)
=2(
1
n
-
1
n+2
)

Sn=c1+c2+… +cn=2(1-

1
3
+
1
2
-
1
4
+…+
1
n
-
1
n+2
)
=2(1+
1
2
-
1
n+1
-
1
n+2
)=3-
2(2n+3)
(n+1)(n+2)

(3)设存在m,n满足条件,则有1•an=am2

n2-1
4
=(
m2-1
4
)
2

即4(n2-1)=(m2-1)2

所以m2-1必为偶数,设为2t,

则n2-1=t2,∴n2-t2=1

∴(n-t)(n+t)=1,

∴有

n+t=1
n-t=1
n+t=-1
n-t=-1
,即n=1,t=0,

∴m2-1=2t=0,∴m=1与已知矛盾.

∴不存在m,n(m,n∈N*,m≠n)使得1,am,an三个数依次成等比数列.

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