已知数列{an}的前n项和Sn和通项an满足Sn=
(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. |
(Ⅰ)当n≥2时,an=Sn-Sn-1=
(an-1)-q q-1
(an-1-1),q q-1
整理得an=qan-1
又由S1=a1=
(a1-1),得a1=qq q-1
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+λcn)2=(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
(2+λ)(3+λ)•2n•3n=0,解得λ=-2或λ=-3.1 6
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.