问题 解答题

设无穷等差数列{an}的前n项和为Sn,求所有的无穷等差数列{an},使得对于一切正整数k都有Sk3=(Sk)3成立.

答案

若等差数列{an}满足Sk3=(Sk)3

则当k=1时,有s1=s13,∴a1=0或a1=1或a1=-1

当k=2时,有s8=s2 3,即8a1+

8×7
2
d=(2a1+d)3

(1)当a1=0时,代入上式得d=0或d=2

7
或d=-2
7

①当a1=0,d=0时,an=0,Sn=0

满足Sk3=(Sk)3

此时,数列{an}为:0,0,0…

②当a1=0,d=2

7
时,an=2
7
(n-1)
Sn=
2
7
n(n-1)
2
=
7
n(n-1)

S27(S3)3

∴不满足题意

③当a1=0,d=-2

7
时,an=-2
7
(n-1)
Sn=
-2
7
n(n-1)
2
= -
7
n(n-1)

S27(S3)3

∴不满足题意

(2)当a1=1时,代入上式得d=0或d=2或d=-8

①当a1=1,d=0时,an=1,Sn=n

满足Sk3=(Sk)3

此时,数列{an}为:1,1,1…

②当a1=1,d=2时,an=2n-1,Sn=n2

满足Sk3=(Sk)3

此时,数列{an}为:1,3,5…

③当a1=1,d=-8时,an=-8n+9,Sn=n(5-4n)

S27(S3)3

∴不满足题意

(3)当a1=-1时,代入上式得d=0或d=-2或d=8

①当a1=-1,d=0时,an=-1,Sn=-n

满足Sk3=(Sk)3

此时,数列{an}为:-1,-1,-1…

②当a1=-1,d=-2时,an=-2n+1,Sn=-n2

满足Sk3=(Sk)3

此时,数列{an}为:-1,-3,-5…

③当a1=-1,d=8时,an=8n-9,Sn=n(4n-5)

S27(S3)3

∴不满足题意

∴满足题意的等差数列{an}有:

①0,0,0…

②1,1,1…

③1,3,5…

④-1,-1,-1…

⑤-1,-3,-5…

判断题
默写题