*(Ⅰ)设bn?an?1?an(n?N),证明{bn}是等比数列;
(Ⅱ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅲ)若a3是a6与a9的等差中项,求q的值,并证明:对任意的n?N,an是an?3与an?6的等差中项. 本小题主要考查等差数列、等比数列的概念、等比数列的通项公式及前n项和公式,考查运算能力和推理论证能力及分类讨论的思想方法.满分12分. (Ⅰ)证明:由题设an?1?(1?q)an?qan?1(n?2),得
*an?1?an?q(an?an?1),即bn?qbn?1,n?2.
又b1?a2?a1?1,q?0,所以{bn}是首项为1,公比为q的等比数列. (Ⅱ)解法:由(Ⅰ) a2?a1?1, a3?a2?q, ……
an?an?1?q,(n?2). 将以上各式相加,得an?a1?1?q???qn?22(n?2).
?1?qn?1,?1?所以当n?2时,an??1?q?n,?上式对n?1显然成立.
q?1,q?1.
(Ⅲ)解:由(Ⅱ),当q?1时,显然a3不是a6与a9的等差中项,故q?1. 由a3?a6?a9?a3可得q?q?q?q,由q?0得q?1?1?q, ① 整理得(q)?q?2?0,解得q??2或q?1(舍去).于是q??32. 另一方面,an?an?332333522836qn?2?qn?1qn?13??(q?1),
1?q1?qqn?1?qn?5qn?1?(1?q6). an?6?an?1?q1?q*由①可得an?an?3?an?6?an,n?N.
所以对任意的n?N,an是an?3与an?6的等差中项.
*
6、已知?an?是各项均为正数的等差数列,lga1、lga2、lga4成等差数列.又bn?(Ⅰ)证明?bn?为等比数列;
(Ⅱ)如果无穷等比数列?bn?各项的和S?1,n?1,2,3,…. a2n1,求数列?an?的首项a1和公差d. 3(注:无穷数列各项的和即当n??时数列前项和的极限)
⑴证明:设{an}中首项为a1,公差为d.
∵lga1,lga2,lga4成等差数列 ∴2lga2=lga1·lga4 ∴a22=a1·a4. 即(a1+d)2=a1(a1+3d) ∴d=0或d=a1 当d=0时, an=a1, bn=
b11?, ∴n?1?1,∴?bn?为等比数列; a2na1bnb111?n,∴n?1?,∴?bn?为等比数列 a2n2a1bn2当d=a1时, an=na1 ,bn=
综上可知?bn?为等比数列 ⑵∵无穷等比数列{bn }各项的和S?∴|q|<1, 由⑴知,q=
1 3111?n , d=a1 . bn=
a2n2a1211ba2a111∴S?1?2???, ∴a1=3 1?q1?q1?1a132?a1?3∴? d?3?