问题 解答题
已知数列{an}的前n项和Sn和通项an满足Sn=
q
q-1
(an-1)(n∈N*,q是大于0的常数,且q≠1),数列{bn}是公比不为q的等比数列,cn=an+bn
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)设q=2,bn=3n,是否存在实数λ,使数列{cn+1+λcn}是等比数列?若存在,求出所有可能的实数λ的值,若不存在说明理由;
(Ⅲ)数列{cn}是否能为等比数列?若能,请给出一个符合的条件的q和bn的组合,若不能,请说明理由.
答案

(Ⅰ)当n≥2时,an=Sn-Sn-1=

q
q-1
(an-1)-
q
q-1
(an-1-1),

整理得an=qan-1

又由S1=a1=

q
q-1
(a1-1),得a1=q

结合q>0知,数列an是首项为q公比为q的等比数列,

∴an=q•qn-1=qn

(Ⅱ)结合(Ⅰ)知,当q=2时,an=2n,所以cn=2n+3n

假设存在实数λ,使数列cn+1+λcn是等比数列,则对任意n≥2有

(cn+1+λcn2=(cn+2+λcn+1)(cn+λcn-1),将cn=2n+3n代入上式,得:

[2n+1+3n+1+λ(2n+3n)]2=[2n+2+3n+2+λ(2n+1+3n+1)]•[2n+3n+λ(2n-1+3n-1)],

即[(2+λ)2n+(3+λ)3n]2=[(2+λ)2n+1+(3+λ)3n+1][(2+λ)2n-1+(3+λ)3n-1],

整理得

1
6
(2+λ)(3+λ)•2n•3n=0,解得λ=-2或λ=-3.

故存在实数实数λ=-2或-3,使使数列cn+1+λcn是等比数列.

(Ⅲ)数列{cn}不可能为等比数列.

理由如下:设等比数列{bn}的公比分别为p,则由题设知p≠q,则cn=qn+b1pn-1

为证{cn}不是等比数列只需证c22≠c1•c3

事实上,c22=(q2+b1p)2=q4+2q2b1p+b12p2,①

c1•c3=(q+b1)(q3+b1p2)=q4+b12p2+b1q(p2+q2),.②

②-①得

c1c3-c22=b1q(p2+q2-2pq)

由于p≠q时,p2+q2>2pq,又q及等比数列的首项b1均不为零,

所以c1c3-c22≠0,即c22≠c1•c3.故{cn}不是等比数列.

判断题
单项选择题