题目内容
【题目】设数列
的首项为1,前n项和为
,若对任意的
,均有
(k是常数且
)成立,则称数列
为“
数列”.
(1)若数列
为“
数列”,求数列
的通项公式;
(2)是否存在数列
既是“
数列”,也是“
数列”?若存在,求出符合条件的数列
的通项公式及对应的k的值;若不存在,请说明理由;
(3)若数列
为“
数列”,
,设
,证明:
.
【答案】(1)
.(2)见解析;(3)见解析.
【解析】试题分析:(1)数列
为“
数列”,则
,可得
,两式相减得:
,数列
为等比数列,其通项公式为
;(2)假设存在这样的数列
,则有
,故有
两式相减得
同理可得:
,可得
,又
,即
,两者矛盾,从而可得结果;(3)利用错位相减思想,可得
.
试题解析:(1)数列
为“
数列”,则![]()
故
,两式相减得:
,又n=1时,
,所以
,
故
对任意的
恒成立,即
(常数),故数列
为等比数列,其通项公式为
.
(2)假设存在这样的数列
,则有
,故有![]()
两式相减得:
,故有![]()
同理由
是“
数列”可得:
,
所以
对任意
恒成立
所以
,即
,又
,即
,两者矛盾,故不存在这样的数列
既是“
数列”,也是“
数列”.
(3)因为数列
为“
数列”,所以![]()
所以![]()
故有,
,又n=1时,
,故
,满足: ![]()
所以
对任意正整数n恒成立,数列的前几项为:1,2,3,5,8,
故![]()
所以, ![]()
两式相减得: ![]()
=
,显然
,故
,即
.
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