问题详情:
已知λ,μ为常数,且为正整数,λ≠1,无穷数列{an}的各项均为正整数,其前n项和为Sn,对任意的正整数n,Sn=λan﹣μ.记数列{an}中任意两不同项的和构成的*为A.
(1)*:无穷数列{an}为等比数列,并求λ的值;
(2)若2015∈A,求μ的值;
(3)对任意的n∈N*,记*Bn={x|3μ•2n﹣1<x<3μ•2n,x∈A}中元素的个数为bn,求数列{bn}的通项公式.
【回答】
(1)见解析;
(2)31或403;
(3)bn=n(n∈N*)
【详解】
(1)*:∵Sn=λan﹣μ.当n≥2时,Sn﹣1=λan﹣1﹣μ,
∴an=λan﹣λan﹣1,λ≠1,∴,
∴数列{an}为等比数列,
∵各项均为正整数,则公比=为正整数,λ为正整数,
∴λ=2.
(2)解:由(1)可得:Sn=2an﹣μ,当n=1时,a1=μ,则an=μ•2n﹣1,
∴A={μ(2i﹣1+2j﹣1)|1≤i<j,i,j∈N*},
∵2015∈A,∴2015=μ(2i﹣1+2j﹣1)=μ•2i﹣1(1+2j﹣i)=5×13×31,
∵j﹣i>0,则1+2j﹣i必为不小于3的奇数,
∵2i﹣1为偶数时,上式不成立,因此必有2i﹣1=1,∴i=1,
∴μ(1+2j﹣1)=5×13×31,
只有j=3,μ=403或j=7,μ=31时,上式才成立,
∴μ=31或403.
(3)解:当n≥1时,*Bn={x|3μ•2n﹣1<x<3μ•2n,x∈A},
即3μ•2n﹣1<μ(2i﹣1+2j﹣1)<3μ•2n,1≤i<j,i,j∈N*.Bn中元素个数,
等价于满足3×2n<2i+2j<3×2n+1的不同解(i,j),
若j>n+2,则2i+2j≥2i+2n+3=2i+4×2n+1>3×2n+1,矛盾.
若j<n+2,则2i+2j≤2i+2n+1≤2n+2n+1=3×2n,矛盾.
∴j=n+2,又∵(21+2n+2)﹣3×2n=2+4×2n﹣3×2n=2+2n>0,
∴3×2n<21+2n+2<22+2n+2<…<2n+1+2n+2=3×2n+1,
即i=1,2,…,n时,共有n个不同的解(i,j),即共有n个不同的x∈Bn,
∴bn=n(n∈N*).
知识点:数列
题型:解答题