等差數(shù)列{an}的首項和公差都是
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,記{an}前n項和為Sn.等比數(shù)列{bn}各項均為正數(shù),公比為q,記{bn}的前n項和為Tn
(Ⅰ) 寫出Si(i=1,2,3,4,5)構(gòu)成的集合A;
(Ⅱ) 若q為正整數(shù),問是否存在大于1的正整數(shù)k,使得Tk,T2k同時為集合A中的元素?若存在,寫出所有符合條件的{bn}的通項公式;若不存在,請說明理由;
(Ⅲ) 若將Sn中的整數(shù)項按從小到大的順序構(gòu)成數(shù)列{cn},求{cn}的一個通項公式.
分析:(Ⅰ)直接代入等差數(shù)列的求和公式得到Sn.再把n=1,2,3,4,5分別代入即可求出集合A;
(Ⅱ)由于{bn}的前n項和為Tn.故應(yīng)分類討論,然后利用Tk,T2k同時為集合A中的元素進行求解;
(Ⅲ)∵Sn=na1+
n(n-1)
2
d
=
2
3
×[n+
n(n-1)
2
]=
n(n+1)
3
.Sn中的整數(shù)項按從小到大的順序構(gòu)成數(shù)列{cn},∴n=3k或n+1=3k(k∈Z),故可求.
解答:解:(Ⅰ)∵Sn=na1+
n(n-1)
2
d
=
2
3
×[n+
n(n-1)
2
]=
n(n+1)
3

把n=1,2,3,4,5分別代入.
∴A={
2
3
,2,4,
20
3
,10}.
(Ⅱ)當q=1時,Tk=kb1,T2k=2kb1;
所以T2k=2Tk
∵Tk,T2k同時為集合A中的元素,
∴Tk=2,T2k=4⇒kb1=2,
∴b1=
2
k
,
∴bn=
2
k
;
當q≠1時,Tk=
b1(1-qk)
1-q
,T2k=
b1(1-q2k)
1-q
;
T2k
Tk
=1+qk,∵q為正整數(shù),正整數(shù)k大于1.
∴當Tk=
2
3
時,T2k=
20
3
,得到qk=9⇒q=3,k=2⇒Tk=T2=b1(1+q)=b1×4=
2
3
⇒b1=
1
6
,故bn=
1
6
×3n-1
=
1
2
×3n-2;
當Tk=2時,T2k=10,得到qk=4⇒q=2,k=2⇒Tk=T2=b1(1+q)=b1×3=2⇒b1=
2
3
,bn=
2
3
×2n-1=
1
3
×2n;
當Tk=4,Tk=
20
3
,Tk=10時,找不到滿足條件的{bn}.
(Ⅲ)Sn=na1+
n(n-1)
2
d
=
2
3
×[n+
n(n-1)
2
]=
n(n+1)
3

∵Sn中的整數(shù)項按從小到大的順序構(gòu)成數(shù)列{cn},∴n=3k或n+1=3k(k∈Z),
故可求cn=n(3n+1),或cn=n(3n-1).
點評:本題的考點是等差數(shù)列與等比數(shù)列的綜合,考查等差數(shù)列、等比數(shù)列的求和公式,關(guān)鍵是理解題意,合理轉(zhuǎn)化.
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(Ⅰ)求數(shù)列{an}的通項公式;
(Ⅱ)設(shè)數(shù)列{
1anan+1
}
的前n項的和為Tn,求Tn

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x
-
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