20. 设,. (Ⅰ)证明数列是常数数列; (Ⅱ)试找出一个奇数,使

20. 设.

(Ⅰ)证明数列

是常数数列;

(Ⅱ)试找出一个奇数

,使以18为首项,7为公比的等比数列中的所有项都是数列中的项,并指出是数列中的第几项.

答案

解:(Ⅰ)当n≥2时,由已知得

.

因为an=Sn-Sn-1≠0,所以SnSn-1=3n2.  ①

于是Sn+1Sn=3(n+1)2.                        ②

由②-①得:an+1+an=6n+3.                  ③

于是an+2+an+1=6n+9.                          ④

由④-③得:an+2 - an=6.                      ⑤

即数列{an+2an}(n≥2)是常数数列.

(Ⅱ)由①有S2S1=12,所以a2=12-2a,由③有a3+a2=15,所以a3=3+2a.

而⑤表明:数列{a2k}和{a2k+1}分别是以a2a3为首项,6为公差的等差数列,

所以a2k =a2+(k-1)×6=6k-2a+6, a2k +1=a3+(k-1)×6=6k+2a-3,k∈N*.

由题设知,bn=18×7n-1,当a为奇数时,a2k +1为奇数,而bn为偶数,所以bn不是数列{a2k +1}中的项,bn只可能是数列{a2k}中的项.

b1=18是数列{a2k}中的第k0项,由18=6k0-2a+6得a=3k0-6,取k0=3,得a=3,此时a2k =6k,由bn= a2k得18×7n-1=6k,k=3×7n-1∈N

*,从而bn是数列{an}中的第6×7n-1项.

(注:答案取满足a=3k0-6,k0∈N*的任一奇数,说明bn是数列{an}中的第6×7n-1

-2项即可)

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