每日一题[1185]数列中的不定方程

在数列 {an} 中,已知 a1=25an+1=2an49an10nN

1、令 bn=2an23an,求证:数列 {bn} 成等差数列;

2、求数列 {an} 的通项公式;

3、是否存在正整数 k,m,n1k<m<n),使 ak,am,an 成等比数列?若存在,请写一组 (k,m,n) 的值,若不存在,请证明你的结论.

    1、根据题意,有an+123=2an49an1023=4(an23)9an10,于是1an+123=9an104(an23)=94+1an23,于是2an+123an+12an23an=1,因此数列 {bn} 是首项为 1,公差为 1 的等差数列.

2、根据第 (1) 小题的结果,有bn=n,nN,于是可得an=2n3n+2,nN.

3、根据题意,有2k3k+22n3n+2=(2m3m+2)2,整理可得n=(3k+2)m22k+6km3m2,注意到当 m=2k 时,该方程即n=2k(3k+2),于是存在无数组符合题意的 (k,m,n),例如 (k,2k,6k2+4k),其中 kN

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