已知数列{an}满足a1=1,nan+1=(n+1)an+cn(n+1)(c为常数)

1个回答

  • 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.