Question

已知{a_n}是各項均為正數的等差數列，lga₁、lga₂、lga₄成等差數列，又b_n=,n=1,2,3….

（Ⅰ）證明{b_n}為等比數列；

（Ⅱ）如果無窮等比數列{b_n}各項的和S=,求數列{a_n}的首項a₁和公差d.

(注：無窮數列各項的和即當n→∞時數列前n項和的極限)

Answer 1

（Ⅰ）證明：

∵、、成等差數列，    

∴2=+，即.

等差數列的公差為，則,

這樣.從而.        

(i) 若，則為常數列，相應也是常數列.

此時是首項為正數，公式為1的等比數列.     

(ii)若，則

，.

這時是首項，公比為的等比數列.綜上知，為等比數列.           

（Ⅱ）解：

如果無窮等比數列的公比，則當n→∞時其前項和的極限不存在.

因而，這時公比，.

這樣，的前n項和，

則S=Sn==.        由S=得公差=3，首項.