问题 解答题
设Sn为数列{an}的前n项和,Sn=λan-1(λ为常数,n=1,2,3,…).
(I)若a3=a22,求λ的值;
(II)是否存在实数λ,使得数列{an}是等差数列?若存在,求出λ的值;若不存在.请说明理由
(III)当λ=2时,若数列{bn}满足bn+1=an+bn(n=1,2,3,…),且b1=
3
2
,令cn=
an
(an+1) bn
,求数列{cn}的前n项和Tn
答案

(I)因为Sn=λan-1,

所以a1=λa1-1,a2+a1=λa2-1,a3+a2+a1=λa3-1,

由a1=λa1-1可知λ≠1,

所以a1=

1
λ-1
,a2=
λ
(λ-1)2
,a3=
λ2
(λ-1)3

因为a3=a22

所以

λ2
(λ-1)4
=
λ2
(λ-1)3

所以λ=0或λ=2.

(II)假设存在实数λ,使得数列{an}是等差数列,则2a2=a1+a3

由(I)可知,

2 λ
(λ-1)2
=
1
λ-1
+
λ2
(λ-1)3

所以

2 λ
(λ-1)2
=
2λ2-2λ+1
(λ-1)3
,即1=0,矛盾,

所以不存在实数λ,使得数列{an}是等差数列.

(III)当λ=2时,Sn=2an-1,

所以Sn-1=2an-1-1,且a1=1,

所以an=2an-2an-1,即an=2an-1  (n≥2).

所以an≠0(n∈N*),且

an
an-1
=2(n≥2).

所以数列{an}是以1为首项,2为公比的等比数列,

所以an=2an-1(n∈N*),

因为bn+1=an+bn(n=1,2,3,…),且b1=

3
2

所以bn=an-1+bn-1=an-1+an-2+bn-2=…=an-1+an-2+…+a1+b1

=

2n+1
2
  n≥ 2.

当n=1时上式也成立.

所以bn=

2n+1
2
    n∈N*

因为cn=

an
(an+1)bn

所以cn=

2n-1
(2n-1+1) 
2n+1
2
=
2•2n-1
(2n-1+1) (2n+)

因为

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

所以Tn=C1+C2+…+Cn

=2(

1
2
-
1
2+1
+
1
2+1
-
1
22+1
+…+
1
2n-1+1
-
1
2n+1
)

=1-

2
2n+1

=

2n-1
2n+1

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