问题 解答题
已知数列{an}中,a1=1,an+1=2an-n2+3n(n∈N+),
(1)是否存在常数λ,μ,使得数列{an+λn2+μn}是等比数列,若存在,求λ,μ的值,若不存在,说明理由;
(2)设bn=an-n2+n(n∈N+),数列{bn}的前n项和为Sn,是否存在常数c,使得lg(Sn-c)+lg(Sn+2-c)=2lg(Sn+1-c)成立?并证明你的结论;
(3)设cn=
1
an+n-2n-1
,Tn=c1+c2+…+c3,证明
6n
(n+1)(2n+1)
<Tn
5
3
(n≥2).
答案

(1)设an+1=2an-n2+3n可化为an+1+λ(n+1)2+μ(n+1)=2(an+λn2+μn),

即an+1=2an+λn2+(μ-2λ)n-λ-μ,

λ=-1
μ-2λ=3
-λ-μ=0
,得
λ=-1
μ=1

又a1-12+1≠0,所以存在

λ=-1
μ=1
,使得数列{an+λn2+μn}是等比数列;

(2)由(1)得an-n2+n=(a1-12+1)•2n-1,得an=2n-1+n2-n,所以bn=2n-1

要使得lg(Sn-c)+lg(Sn+2-c)=2lg(Sn+1-c)成立,

则有

(Sn-c)(Sn+2-c)=(Sn+1-c)2
Sn-c>0
,得c=-1,

所以,存在常数c=-1,使得lg(Sn-c)+lg(Sn+2-c)=2lg(Sn+1-c)成立;

(3)证明:因为an=2n-1+n2-n,

所以cn=

1
n2

cn=

1
n2
1
n2-
1
4
=
1
n-
1
2
-
1
n+
1
2

所以Tn=c1+c2++c3<1+

2
3
-
1
n+
1
2
5
3
(n≥2),

又当n=2时,T2=

5
4
4
5
,符合;

当n≥3时,cn=

1
n2
1
n
-
1
n+1

Tn=c1+c2++c3>1-

1
n+1
=
n
n+1
n
n+1
6
2n+1
=
6n
(n+1)(2n+1)

综上,

6n
(n+1)(2n+1)
<Tn
5
3
(n≥2)得证.

完形填空
单项选择题