Question

12．設(shè)有等比數(shù)列a，a（a-1），a（a-1）²，…，其前n項(xiàng)和為S_n．
（1）求實(shí)數(shù)a的取值范圍及S_n；
（2）是否存在實(shí)數(shù)a，使S₁，S₃，S₂成等差數(shù)列？若存在，求出a的值；若不存在，說(shuō)明理由．

Answer 1

分析 （1）由等比數(shù)列的性質(zhì)能求出實(shí)數(shù)a的取值范圍，分a=2和a≠2兩種情況進(jìn)行分類(lèi)討論，能求出S_n．
（2）由S₁，S₃，S₂成等差數(shù)列，得S₁+S₂=2S₃，a≠2，由此能求出a的值．

解答 解：（1）∵等比數(shù)列a，a（a-1），a（a-1）²，…，其前n項(xiàng)和為S_n，
∴實(shí)數(shù)a的取值范圍是{a|a≠0且a≠1}．
當(dāng)a=2時(shí)，該等比數(shù)列為2，2，2，…，2，
S_n=2n．
當(dāng)a≠2時(shí)，${S}_{n}=\frac{a[（a-1）^{n}-1]}{a-2}$．
∴${S}_{n}=\left\{\begin{array}{l}{2n，n≠2}\\{\frac{a[（a-1）^{n}-1]}{a-2}，a≠0且a≠1且a≠2}\end{array}\right.$．…（6分）
（2）由S₁，S₃，S₂成等差數(shù)列，得S₁+S₂=2S₃…（7分）
這里a-1≠1即a≠2，
∴$a+\frac{{a[{{{（{a-1}）}^2}-1}]}}{a-2}=2•\frac{{a[{{{（{a-1}）}^3}-1}]}}{a-2}$，…（9分）
2（a-1）²-（a-1）-1=0，
[2（a-1）+1][（a-1）-1]=0，
（2a-1）（a-2）=0，
∴$a=\frac{1}{2}$…（11分）
當(dāng)$a=\frac{1}{2}$時(shí)，${S_1}=\frac{1}{2}，{S_3}=\frac{3}{8}，{S_2}=\frac{1}{4}$成等差數(shù)列，
即所求a的值為$\frac{1}{2}$…（12分）

點(diǎn)評(píng) 本題考查實(shí)數(shù)值的求法，考查等比數(shù)列的前n項(xiàng)和的求法，是中檔題，解題時(shí)要認(rèn)真審題，注意分類(lèi)討論思想的合理運(yùn)用．