题目内容
两个数列{an}和{bn}满足bn=
(n∈N+),
(1)若数列{bn}是等差数列,求证:{an}也是等差数列;
(2)试问(1)的逆命题能否成立?若能成立,给出证明;若不成立,说明理由.
分析:由已知得a1+2a2+…+nan=
n(n+1)·bn, ①
那么a1+2a2+…+(n-1)an-1=
(n-1)n·bn-1(n≥2), ②
①-②并整理得an=
(n+1)bn-
(n-1)bn-1.
(1)证明:设{bn}的公差为d,由已知得a1=b1,
∴an=
(n+1)[a1+(n-1)d]-
(n-1)[a1+(n-2)d]=a1+(n-1)·
.
∴数列{an}是首项为a1,公差为
的等差数列.
(2)证明:假设数列{bn}是等差数列,其公差为d,
由已知a1=b1,?故bn=a1+(n-1)d.
∵{an}是等差数列,设其公差为d′,
且an=a1+(n-1)d′,
∴a1+(n-1)d′=
(n+1)[a1+(n-1)d]-
(n-1)[a1+(n-2)d]=a1+(n-1)·
.
∵上式对任何n∈N+都成立,
∴d′=
,d=
d′,
也就是说存在d使bn=a1+(n-1)d成立,数列{bn}可以是等差数列,因此(1)的逆命题能成立.
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