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=
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(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,
故
,得λ=-1 μ-2λ=3 -λ-μ=0
,λ=-1 μ=1
又a1-12+1≠0,所以存在
,使得数列{an+λn2+μn}是等比数列;λ=-1 μ=1
(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
,得c=-1,(Sn-c)(Sn+2-c)=(Sn+1-c)2 Sn-c>0
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
而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
(n≥2),5 3
又当n=2时,T2=
>5 4
,符合;4 5
当n≥3时,cn=
>1 n2
-1 n
,1 n+1
得Tn=c1+c2++c3>1-
=1 n+1
>n n+1
•n n+1
=6 2n+1
;6n (n+1)(2n+1)
综上,
<Tn<6n (n+1)(2n+1)
(n≥2)得证.5 3