(18)已知{an}是各项均为正数的等差数列,lga1、lga2、lga4成等差数列

(18)已知{an}是各项均为正数的等差数列,lga1、lga2、lga4成等差数列,又bn=,n=1,2,3….

(Ⅰ)证明{bn}为等比数列;

(Ⅱ)如果无穷等比数列{bn}各项的和S=,求数列{an}的首项a1和公差d.

(注:无穷数列各项的和即当n→∞时数列前n项和的极限)

答案

(18)(Ⅰ)证明:

∵lga1、lga2、lga4成等差数列,          

∴2lga2=lga1+lga4,即a2=a1·a4.

等差数列{an}的公差为d,则

(a1+d)2=a1(a1+3d),

这样d2=a1d.

从而d(d-a1)=0.         

(i)若d=0,则{an}为常数列,相应{bn}也是常数列.

此时{bn}是首项为正数,公式为1的等比数列.      

(ii)若d=a1≠0,则

=a1+(2n-1)d=2nd,bn=.

这时{bn}是首项b1=,公比为的等比数列.

综上知,{bn}为等比数列.          

(Ⅱ)解:

如果无穷等比数列{bn}的公比q=1,则当n→∞时其前n项和的极限不存在.

因而d=a1≠0,这时公比q=,b1=.

这样,{bn}的前n项和Sn=

则S=Sn==.          

由S=得公差d=3,首项a1=d=3.

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