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=

an
an+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?若存在,请指出符合题意的m的个数;若不存在,请说明理由.

(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
 
b1
1
1+m
b2
3
3+m
b8
15
15+m
 
由b22=b1b8
(
3
3+m
)2
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
7
7+m
1
1+m
+
2t−1
2t−1+m
 
化简得t=7+
36
m−5
 …(12分)
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)