问题 解答题
已知数列{an}的前n项和Sn,且an=
1
2
(3n+Sn)
对一切正整数n恒成立.
(1)证明数列{an+3}为等比数列;
(2)数列{an}是否存在三项构成等差数列?若存在,求出一组;若不存在,请说明理由.
答案

(1)∵且an=

1
2
(3n+Sn)对一切正整数n恒成立,

即2an=3n+Sn…①对一切正整数n恒成立.

∴2an+1=3(n+1)+sn+1…②

②-①得:2an+1-2an=3+sn+1-sn

∴3an+1-2an=3

∴an+1+3=2(an+3)

又a1+3=6>0,所以a2+3=2(a1+3)>0,由此类推an+3>0

所以

an+1+3
an+3
=2

所以数列{an+3}是以a1+3=6为首项,以2为公比的等比数列.

(2)假设数列{an}中存在这样的三项满足其条件,且这三项分别为数列{an}的第x,y,z项.

由(1)知数列{an+3}是以a1+3=6为首项,以2为公比的等比数列.

∴an+3=6×2n-1

∴an=3×2n-3

又第x,y,z项构成等差数列,

∴2(3×2y-3)=3×2x-3+3×2z-3

∴2y+1=2x+2z

∴2y+1-x=1+2z-x

又x、y、z都是整数,

等式左边是偶数,右边是奇数,

∴这样的x、y、z是不存在的.

即数列{an}中不存在有三项,使它们可以构成等差数列.

单项选择题
单项选择题