问题 解答题

已知{an}是首项为a1,公比q为正数的等比数列,其前n项和为Sn,且有5S2=4S4,设bn=q+qn+Sn

(1)求q的值;

(2)数列{bn}能否是等比数列?若是,请求出所有可能的a1的值;若不是,请说明理由.

答案

由题意知

(1)∵q≠1,

∴S2=

a1(1-q2)
1-q
,S4=
a1(1-q4)
1-q

∴5(1-q2)=4(1-q4).

∵q>0,

∴q=

1
2

(2)∵Sn=

a1(1-qn)
1-q
=2a1-2a1
1
2
n

∴bn=q+qn+Sn=2a1+

1
2
+(1-2a1)(
1
2
n

若{bn}是等比数列,则b1=a1+1,b2=

3
2
a1+
3
4
,b3=
7
4
a1+
5
8

由b22=b1b2,解得8a12-2a1-1=0,所以a1=-

1
4
,或a1=
1
2

①当a1=

1
2
时,bn=
3
2

∴数列{bn}是等比数列.

②当a1=-

1
4
时,bn=
3
2
 (
1
2
n

bn+
bn
=
3
2
(
1
2
)
n+1
3
2
(
1
2
)
n
=
1
2

∴数列{bn}是等比数列.

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