问题 解答题
数列{an}中,已知a1=
5
6
a2=
19
36
,且a2-
a1
3
a3-
a2
3
,…,an+1-
an
3
是公比为
1
2
的等比数列.
(1)求证数列a2-
a1
2
a3-
a2
2
,…,an+1-
an
2
是公比为
1
3
的等比数列.
(2)求数列{an}的通项公式.
(3)问是否存在除
1
2
1
3
以外的实数k,使得数列{an+1-kan}成等比数列.
答案

(1)由题意可得:因为a1=

5
6
a2=
19
36

所以a2-

1
3
a1=
1
4

又因为a2-

a1
3
a3-
a2
3
,…,an+1-
an
3
是公比为
1
2
的等比数列,

所以an+1-

an
3
=(
1
2
)n+1

所以

an+2-
an+1
2
an+1-
an
2
=
(
1
2
)
n+2
-
1
6
an+1
(
1
2
)
n+1
-
1
6
an
=
1
2
[(
1
2
)
n+1
-
1
3
an+1]
(
1
2
)
n+1
-
1
6
an
=
1
2
[(
1
2
)
n+1
-
1
3
(
1
2
)
n+1
-
1
9
an]
(
1
2
)
n+1
-
1
6
an

=

1
3
[(
1
2
)
n+1
-
1
6
an]
(
1
2
)
n+1
-
1
6
an
=
1
3

所以数列a2-

a1
2
a3-
a2
2
,…,an+1-
an
2
是公比为
1
3
的等比数列.

(2)由(1)可得:an+1-

1
2
an=(
1
3
)n+1,又因为an+1-
1
3
an=(
1
2
)
n+1

所以两式相减得

1
6
an=(
1
2
)n+1-(
1
3
)n+1

所以an=6[(

1
2
)n+1-(
1
3
)n+1]=3•(
1
2
)n-2•(
1
3
)n

所以an=3•(

1
2
)n-2•(
1
3
)
n

(3)假设存在这样的k,k≠

1
2
1
3

则有an+1-kan=3•(

1
2
)n+1-2•(
1
3
)n+1-3k(
1
2
)n+2k(
1
3
)n=(
3
2
-3k)(
1
2
)n+(2k-
2
3
)(
1
3
)n

所以(

3
2
-3k)(
1
2
)
n+1
+(2k-
2
3
)(
1
3
)
n+1
=q(
3
2
-3k)(
1
2
)
n
+q(2k-
2
3
)(
1
3
)
n

即 

(
3
2
-3k)
1
2
=q(
3
2
-3k)
(2k-
2
3
)
1
3
=q(2k-
2
3
)
解得:k=
1
2
1
3

所以不存在除

1
2
1
3
以外的实数k使得数列{an+1-kan}成等比数列.

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