设数列的首项,a1=t, 前n项和为Sn,满足5Sn-3Sn-1=3(n>=2,n属于正整数)中否存在常数t,使得数列{an}为等比数列,若存在,求出t值,若不存在请说明理由。
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解:Sn=an+S(n-1) 所以5Sn-3S(n-1) =5(an+S(n-1))-3S(n-1) =5an+2S(n-1) =3 所以an=(3-2S(n-1))/5 所以q=an/a(n-1) =(3-2S(n-1))/(5a(n-1)) 取n=2得到q=(3-2t)/(5t) 3-2t=5tq 取n=3得到q=(3-2(t+tq))/(5tq) =(3-2t-2tq)/(5tq) =(5tq-2tq)/(5tq) =3/5 所以3-2t=5tq=3t 所以t=3/5 所以Sn=3/5*(1-(3/5)^n)/(1-3/5) =3/2-3/2*(3/5)^n S(n-1)=3/2-3/2*(3/5)^(n-1) 所以5Sn-3S(n-1) =15/2-15/2*(3/5)^n-9/2+9/2*(3/5)^(n-1) =3-9/2*5/3*(3/5)^n+9/2*(3/5)^(n-1) =3-9/2*(3/5)^(n-1)+9/2*(3/5)^(n-1) =3 所以t=3/5就是所求。。
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5Sn-3S(n-1)=3。。。。。。(1)---5S(n-1)-3S(n-2)=3。。。。。。(2)(1)-(2):5(Sn-S(n-1))-3(S(n-1)-S(n-2)=0---5an-3a(n-1)=0---an/a(n-1)=3/5这就是说,如果此数列是等比数列,它的公比一定是q=3/5所以an=a1*q^(n-1)=t(3/5)^(n-1)---Sn=t[1-(3/5)^n]/(2/5); S(n-1)=t[1-(3/5)^(n-1)]/(2/5)代入5Sn-3S(n-1)=3,得到25t[1-(3/5)^2]/2-15t[1-(3/5)^(n-1)]/2=3---t=6/{25-25*(3/5)^n-15+15(3/5)^(n-1)]=6/[10-(3/5)^(n-1)(25*3/5-15]=6/10=3/5---an=(3/5)^n (n=1)因此存在t=3/5使得数列成为等比数列。
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设存在常数t,使数列{an}为等比数列,公比为q。则,Sn = t*(q^n - 1)/(q-1),S(n-1)=t*[q^(n-1)- 1]/(q-1)由5Sn-3Sn-1=3,得:5*[t*(q^n - 1)/(q-1)] - 3*{t*[q^(n-1)- 1]/(q-1)} = 3t = 3*(q-1)/[(5q-3)q^(n-1) - 2]显然,若t为常数,则:5q-3 = 0,q = 3/5此时,t = 3/5因此,存在常数t=3/5,满足条件。