解题思路:(1)根据nan+1=(n+1)an+cn(n+1)化简变形,然后根据等差数列的定义进行判定
{
a
n
n
}
是等差数列即可;
(2)先根据(1)求数列{bn}的通项公式,由数列{bn}为递减数列,可得到bn+1-bn<0对任意的n∈N*恒成立,通过n=1、2、3分别求出c的范围,再由根据函数的单调性求出的c的范围与上面求出的c的范围矛盾,得到实数c不存在.
(3)若要使存在正整数p,q(p≠q)使ap=aq成立,则p+p(p-1)c=p+q(q-1)c,然后求出c的值.
(1)∵nan+1=(n+1)an+cn(n+1)
∴
an+1
n+1=
an
n+c,即
an+1
n+1−
an
n=c
从而数列{
an
n}是首项为1,公差为c的等差数列
(2)若要使存在正整数p,q(p≠q)使ap=aq成立,
则p+p(p-1)c=p+q(q-1)c
∴p+q=1-[1/c],又p+q≥3
令p+q=k(k∈N且k≥3),则c=[1/1−k](k∈N且k≥3).
(3)bn=(
1
2)nan=
cn2+(1−c)n
2n
∵数列{bn}为递减数列
∴bn+1−bn=
c(n+1)2+(1−c)(n+1)
2n+1−
cn2+(1−c)n
2n
=
−c(n+1)2+(3c−1)n+1
2n+1<0对任意的n∈N*恒成立
∴-cn2+(3c-1)n+1<0,即c(3n-n2)<n-1①
当n=1时,由①得c<0
当n=2时,由①得c<[1/2]
当n=3时,由①得c∈R
当n≥4时,c>
n−1
3n−n2
设f(x)=
x−1
3x−x2(x≥4),则f′(x)=
x2−2x+3
(3x−x2)2=
(x−1)2+2
(3x−x2)2>0
∴f(x)在[4,+∞)上是增函数,从而-
3
4≤f(x)<0
∴c≥0
综上可知,满足条件的实数c不存在.
点评:
本题考点: 数列递推式.
考点点评: 本题主要考查了等差数列的判定,构造法求出函数的导数,判断函数的单调性,以及新数列是等差数列的充分不必要条件,同时考查了计算能力,注意p+q的范围,属于中档题.