Question

【題目】設(shè)數(shù)列的前n項(xiàng)和為，已知，（）．

（1）求證：數(shù)列為等比數(shù)列；

（2）若數(shù)列滿(mǎn)足：，．

① 求數(shù)列的通項(xiàng)公式；

② 是否存在正整數(shù)n，使得成立？若存在，求出所有n的值；若不存在，請(qǐng)說(shuō)明理由．

Answer 1

【答案】（1）數(shù)列為等比數(shù)列，首項(xiàng)為1，公比為2．（2），

【解析】

（1）由題設(shè)的遞推關(guān)系式，得到（），即可證得數(shù)列為等比數(shù)列．

（2）① 由（1）知，，化簡(jiǎn)得，則數(shù)列是首項(xiàng)為1，公差為1的等差數(shù)列，即可求得．

②利用乘公比錯(cuò)位相減法，求得，進(jìn)而得到，顯然當(dāng) 時(shí)，上式成立，設(shè)，由，所以數(shù)列單調(diào)遞減，進(jìn)而得到結(jié)論.

（1）解：由，得（），

兩式相減，得，即（）．

因?yàn)?/span>，由，得，所以，

所以對(duì)任意都成立，

所以數(shù)列為等比數(shù)列，首項(xiàng)為1，公比為2．

（2）① 由（1）知，，

由，得，

即，即，

因?yàn)?/span>，所以數(shù)列是首項(xiàng)為1，公差為1的等差數(shù)列．

所以，

所以．

② 設(shè)，

則，

所以，

兩式相減，

得 ，

所以．

由，得，即．

顯然當(dāng)時(shí)，上式成立，

設(shè)（），即．

因?yàn)?/span>，

所以數(shù)列單調(diào)遞減，

所以只有唯一解，

所以存在唯一正整數(shù)，使得成立．