(2013•昌平区二模)设数列{an},对任意n∈N*都有(kn+b)(a1+an)+p=2(a1+a2…+an),(其

(2013•昌平区二模)设数列{an},对任意n∈N*都有(kn+b)(a1+an)+p=2(a1+a2…+an),(其中k、b、p是常数).
(1)当k=0,b=3,p=-4时,求a1+a2+a3+…+an
(2)当k=1,b=0,p=0时,若a3=3,a9=15,求数列{an}的通项公式;
(3)若数列{an}中任意(不同)两项之和仍是该数列中的一项,则称该数列是“封闭数列”.当k=1,b=0,p=0时,设Sn是数列{an}的前n项和,a2-a1=2,试问:是否存在这样的“封闭数列”{an},使得对任意n∈N*,都有Sn≠0,且[1/12<
1
S1
+
1
S2
+
1
S3
+…+
1
Sn
11
18].若存在,求数列{an}的首项a1的所有取值;若不存在,说明理由.
ahia 1年前 已收到1个回答 举报

nanaxueli4 幼苗

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解题思路:(1)当k=0,b=3,p=-4时,3(a1+an)-4=2(a1+a2…+an),再写一式,两式相减,可得数列{an}是以首项为1,公比为3的等比数列,从而可求a1+a2+a3+…+an
(2)当k=1,b=0,p=0时,n(a1+an)=2(a1+a2…+an),再写一式,两式相减,可得数列{an}是等差数列,从而可求数列{an}的通项公式;
(3)确定数列{an}的通项,利用{an}是“封闭数列”,得a1是偶数,从而可得
18/11
a1<12
,再利用
1
12
1
S1
+
1
S2
+
1
S3
+…+
1
Sn
11
18],验证,可求数列{an}的首项a1的所有取值.

(1)当k=0,b=3,p=-4时,3(a1+an)-4=2(a1+a2…+an),①
用n+1去代n得,3(a1+an+1)-4=2(a1+a2…+an+an+1),②
②-①得,3(an+1-an)=2an+1,an+1=3an,(2分)
在①中令n=1得,a1=1,则an≠0,∴
an+1
an=3,
∴数列{an}是以首项为1,公比为3的等比数列,
∴a1+a2+a3+…+an=
3n−1
2.(4分)
(2)当k=1,b=0,p=0时,n(a1+an)=2(a1+a2…+an),③
用n+1去代n得,(n+1)(a1+an+1)=2(a1+a2…+an+an+1),④
④-③得,(n-1)an+1-nan+a1=0,⑤(6分)
用n+1去代n得,nan+2-(n+1)an+1+a1=0,⑥
⑥-⑤得,nan+2-2nan+1+nan=0,即an+2-an+1=an+1-an,(8分)
∴数列{an}是等差数列.
∵a3=3,a9=15,∴公差d=
a9−a3
9−3=2,∴an=2n-3.(10分)
(3)由(2)知数列{an}是等差数列,∵a2-a1=2,∴an=a1+2(n-1).
又{an}是“封闭数列”,得:对任意m,n∈N*,必存在p∈N*使a1+2(n-1)+a1+2(m-1)=a1+2(p-1),
得a1=2(p-m-n+1),故a1是偶数,(12分)
又由已知,[1/12<
1
S1<
11
18],故[18/11<a1<12.
一方面,当
18
11<a1<12时,Sn=n(n+a1-1)>0,对任意n∈N*,都有
1
S1+
1
S2+
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S3+…+
1
Sn≥
1
S1>
1
12].
另一方面,当a1=2时,Sn=n(n+1),[1
Sn=
1/n−
1
n+1],则[1
S1+
1
S2+
1
S3+…+

点评:
本题考点: 数列与不等式的综合;数列递推式.

考点点评: 本题考查数列的通项与求和,考查等差数列、等比数列的判定,考查学生分析解决问题的能力,属于难题.

1年前

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