数列{an}的前n项和为Sn=npan(n∈+N)且a1≠a2(1) 求常数p值(2)证明数列{an}是等差数列
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解:(1) 令n=1, S1=1·pa1, 即a1=pa1,若p=1, 则Sn=nan,令n=2, 有S2=2a2, a1+a2=2a2,∴ a1=a2与已知矛盾! ∴ p≠1,从而a1=0,再令 n=2, 在S2=2pa2,a1+a2=2pa2, ∵ a1=0。∴ (2p-1)a2=0, 而 a2≠a1, ∴a2≠0, 从而p=1/2。(2)证明:只要证明:存在d,使得对任意n∈N都有an=a1+(n-1)d,取d=a2-a1。而a1=0, ∴ d=a2,(i) n=1时,a1=a1+(1-1)d, 等式成立,n=2时,左式=a2, 右式=a1+(2-1)d=a1+d=a1+a2-a1=a2 等式成立。(ii) 假设n=k(k≥2,k∈N)时,ak=a1+(k-1)d=(k-1)d,n=k+1时,Sk=(k/2)ak, sk+1=[(k+1)/2]ak+1,∴ Sk+1-Sk= sk+1={[(k+1)/2]ak+1}-(k/2)ak,即 ak+1={[(k+1)/2]ak+1}-(k/2)ak , ∴ [(k-1)ak+1]=kak=k(k-1)d ∵ k≥2,∴ k-10, ∴ ak+1=kd=a1+(k+1-1)d,∴ n=k+1时,命题成立。由(i),(ii)可知an=a1+(n-1)d 恒成立,{an}为等差数列。。
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数列{an}的前n项和为Sn=npan(n∈+N)且a1≠a2(1) 求常数p值(2)证明数列{an}是等差数列Sn=npanS(n-1)=(n-1)pa(n-1)相减:Sn-S(n-1)=an=p[nan-(n-1)a(n-1)](np-1)an=(n-1)pa(n-1)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(*)n=1时,(p-1)a1=0------------------a1=0或p=1n=2时,(2p-1)a2=pa1---∵a1≠a2----p≠1∴a1=0,代入(2):∵a2≠a1=0-----------------------p=1/2将p=1/2带入(*)式:(n-2)an=(n-1)a(n-1),其中n≥3n=3时,(3p-1)a3=pa2-----(3/2)a3=(1/2)a2-----a3=2a2n=4时,(4p-1)a4=3pa3----a4=(3/2)a3=3a2假设对于n=k(k≥1),ak=(k-1)a2,(k=1、2、3、4时已验证成立)则:n=k+1时,由(*):[(k+1)/2-1]a(k+1)=(k/2)ak即:(k-1)a(k+1)=k(k-1)ak------a(k+1)=kak即:对于n=k+1时,a(k+1)=kak∴由数学归纳法,an=(n-1)a2,(n为正整数)∴{an}是以0位首项、a2(≠0)为公差的等差数列。。