设数列{an}的前n项和Sn=n2,数列{bn}满足bn=anan+m(m∈N*). (Ⅰ)若b1,b2,b8成等比数列,试求m的值; (Ⅱ)是否存在m,使得数列{bn}中存在某项bt满足b1,b4,bt(t∈N*,t≥5)成等差数列?若存
问题描述:
设数列{an}的前n项和Sn=n2,数列{bn}满足bn=
(m∈N*).an
an+m
(Ⅰ)若b1,b2,b8成等比数列,试求m的值;
(Ⅱ)是否存在m,使得数列{bn}中存在某项bt满足b1,b4,bt(t∈N*,t≥5)成等差数列?若存在,请指出符合题意的m的个数;若不存在,请说明理由.
答
(Ⅰ)因为Sn=n2,所以当n≥2 时,an=Sn-Sn-1=2n-1 …(3分)
又当n=1 时,a1=S1=1,适合上式,所以an=2n-1 (n∈N* )…(4分)
所以bn=
2n−1 2n−1+m
则b1=
,b2=1 1+m
,b8=3 3+m
15 15+m
由b22=b1b8,
得(
)2=3 3+m
×1 1+m
15 15+m
解得m=0 (舍)或m=9
所以m=9 …(7分)
(Ⅱ)假设存在m
使得b1,b4,bt(t∈N*,t≥5)成等差数列,即2b4=b1+bt,
则2×
=7 7+m
+1 1+m
2t−1 2t−1+m
化简得t=7+
…(12分)36 m−5
所以当m-5=1,2,3,4,6,9,12,18,36 时,
分别存在t=43,25,19,16,13,11,10,9,8 适合题意,
即存在这样m,且符合题意的m 共有9个 …(14分)