Question

已知數列{an}中,a1=1,a2=2,且an+1=(1+q)an-qan-1(n≥2,q≠0).
(1)設bn=an+1-an(n∈N*),證明{bn}是等比數列;    (2)求數列{an}的通項公式;
(3)若a3是a6與a9的等差中項,求q的值,并證明:對任意的n∈N*,an是an+3與an+6的等差中項.

Answer 1

(1)略
(2) an=
(3)略

(1)證明:由題設an+1=(1+q)an-qan-1(n≥2),得an+1-an=q(an-an-1),
即bn=qbn-1,n≥2.
又b1=a2-a1=1,q≠0,所以{bn}是首項為1,公比為q的等比數列.
(2)解:由(1),a2-a1=1,a3-a2=q,…
an-an-1=qn-2(n≥2).
將以上各式相加,得an-a1=1+q+…+qn-2(n≥2).
所以當n≥2時,an=
上式對n=1顯然成立.
(3)解:由(2),當q=1時,顯然a3不是a6與a9的等差中項,故q≠1.
由a3-a6=a9-a3可得q5-q2=q2-q8,
由q≠0q3-1="1-q6,                                      " ①
整理得(q3)2+q3-2=0,
解得q3=-2或q3=1(舍去).
于是q=.
另一方面,an-an+3=,
an+6-an=
由①可得an-an+3=an+6-an,n∈N*.
所以對任意的n∈N*,an是an+3與an+6的等差中項.