题目内容
【题目】已知数列{an}的首项a1=a,Sn是数列{an}的前n项和,且满足:
=3n2an+
,an≠0,n≥2,n∈N*.
(1)若数列{an}是等差数列,求a的值;
(2)确定a的取值集合M,使a∈M时,数列{an}是递增数列.
【答案】(1)3(2)![]()
【解析】试题分析:(1)数列{an}是等差数列,故可从特殊情形出发:先求出a2=12-2a,a3=3+2a.再利用a1+a3=2a2,解得a=3.最后验证.(2)先由通项与和项关系,将已知条件转化为递推关系:an+1+an=6n+3,(n≥2).an+2-an=6,(n≥2),即数列a2,a4,a6, ,及数列a3,a5,a7, 都是公差为6的等差数列,要使数列{an}是递增数列,须有a1<a2
,解得
<a<
.
试题解析:(1)在
=3n2an+
中分别令n=2,n=3,及a1=a得
(a+a2)2=12a2+a2,(a+a2+a3)2=27a3+(a+a2)2,
因an≠0,所以a2=12-2a,a3=3+2a. 2分
因数列{an}是等差数列,所以a1+a3=2a2,即2(12-2a)=a+3+2a,解得a=3. 4分
经检验a=3时,an=3n,Sn=
,Sn-1=
满足
=3n2an+![]()
(2)由
=3n2an+
,得
-
=3n2an,即(Sn+Sn-1)(Sn-Sn-1)=3n2an,
即(Sn+Sn-1)an=3n2an,因为an≠0,所以Sn+Sn-1=3n2,(n≥2),① 6分
所以Sn+1+Sn=3(n+1)2,②
②-①,得an+1+an=6n+3,(n≥2).③ 8分
所以an+2+an+1=6n+9,④
④-③,得an+2-an=6,(n≥2)
即数列a2,a4,a6, ,及数列a3,a5,a7, 都是公差为6的等差数列, 10分
因为a2=12-2a,a3=3+2a.
所以an=
12分
要使数列{an}是递增数列,须有
a1<a2,且当n为大于或等于3的奇数时,an<an+1,且当n为偶数时,an<an+1,
即a<12-2a,
3n+2a-6<3(n+1)-2a+6(n为大于或等于3的奇数),
3n-2a+6<3(n+1)+2a-6(n为偶数),
解得
<a<
.所以M=
,当a∈M时,数列{an}是递增数列. 16分