问题 解答题

已知数列{an}满足an+1=2an+n+1,n∈N*

(1)若{an}是等差数列,求其首项a1和公差d;

(2)证明:{an}不可能是等比数列;

(3)若a1=-1,试比较an与(n-2)(n+1)的大小,并证明你的结论.

答案

(1)证明:∵数列{an}满足an+1=2an+n+1,n∈N*

∴a2=2a1+2,

a3=2a2+3=4a1+7,

∴2a2=a1+a3

∴a1=-3,a2=-4,

∴d=-1.

(2)证明:假设{an}是等比数列,则a22=a1a3

∴(2a1+3)2=a1(4a1+7),

∴a1=-4,a2=-6,a3=-9,

又∵a4=2a3+4=-14,

∴a2a4≠a32,与等比数列的性质相矛盾,

∴假设错误.

故{an}不可能是等比数列.

(3)∵{an}是等差数列,首项a1=-1,公差d=-1,

∴an=-1+(n-1)×(-1)=-n.

∴an-(n-2)(n+1)=-n-n2+n+2=2-n2

∴n=1时,an-(n-2)(n+1)=2-n2>0,an>(n-2)(n+1);

n=2时,an-(n-2)(n+1)=2-n2<0,an<(n-2)(n+1).

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