已知等比數(shù)列{an}的公比為q,首項(xiàng)為a1,其前n項(xiàng)的和為Sn.?dāng)?shù)列{an2}的前n項(xiàng)的和為An,數(shù)列{(-1)n+1an}的前n項(xiàng)的和為Bn.
(1)若A2=5,B2=-1,求{an}的通項(xiàng)公式;
(2)①當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),比較BnSn與An的大小;
②當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),若|q|≠1,問是否存在常數(shù)λ(與n無關(guān)),使得等式(Bn-λ)Sn+An=0恒成立,若存在,求出λ的值;若不存在,說明理由.
分析:(1)由題意知
,由此可知
an=-()n-2,或a
n=2
n-1.
(2)由題設(shè)條件知數(shù)列{a
n2},{(-1)
n+1a
n}均為等比數(shù)列,首項(xiàng)分別為a
12,a
1,公比分別為q
2,-q.
①當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),當(dāng)q=1時(shí),B
nS
n=na
12=A
n.當(dāng)q=-1時(shí),B
nS
n=na
12=A
n.當(dāng)q≠±1時(shí),B
2k-1S
2k-1=A
2k-1.綜上所述,當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),B
nS
n=A
n.
②當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),存在常數(shù)
λ=,使得等式(B
n-λ)S
n+A
n=0恒成立.由此入手能夠推導(dǎo)出存在常數(shù)
λ=,使得等式(B
n-λ)S
n+A
n=0恒成立.
解答:解:(1)∵A
2=5,B
2=-1,
∴
∴
或
(2分)
∴
an=-()n-2,或a
n=2
n-1.(4分)
(2)∵
=()2=q2=常數(shù),
=(-1)×=-q=常數(shù),
∴數(shù)列{a
n2},{(-1)
n+1a
n}均為等比數(shù)列,
首項(xiàng)分別為a
12,a
1,公比分別為q
2,-q.(6分)
①當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),當(dāng)q=1時(shí),S
n=na
1,A
n=na
12,B
n=a
1,
∴B
nS
n=na
12=A
n.當(dāng)q=-1時(shí),S
n=a
1,A
n=na
12,B
n=na
1,
∴B
nS
n=na
12=A
n.(8分)
當(dāng)q≠±1時(shí),設(shè)n=2k-1(k∈N
*),
S2k-1=,
A2k-1==,
B2k-1==,
∴B
2k-1S
2k-1=A
2k-1.綜上所述,當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),B
nS
n=A
n.(10分)
②當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),存在常數(shù)
λ=,
使得等式(B
n-λ)S
n+A
n=0恒成立.(11分)
∵|q|≠1,∴
Sn=,
An=,
Bn=.
∴(B
n-λ)S
n+A
n=
[-λ]+=
-+=
-=
(-λ).(14分)
由題設(shè),
(-λ)=0對所有的偶數(shù)n恒成立,
又
≠0,∴
λ=.(16分)
∴存在常數(shù)
λ=,使得等式(B
n-λ)S
n+A
n=0恒成立.
點(diǎn)評:本題考查數(shù)列的性質(zhì)和應(yīng)用,解題時(shí)要認(rèn)真審題,仔細(xì)解答,避免出錯(cuò).