Question

設(shè)數(shù)列{a_n}的前n項(xiàng)和為S_n，對(duì)任意n∈N^*都有S_n=（）²成立．
（1）求數(shù)列{a_n}的前n項(xiàng)和S_n；
（2）記數(shù)列b_n=a_n+λ，n∈N^*，λ∈R，其前n項(xiàng)和為T(mén)_n．
①若數(shù)列{T_n}的最小值為T(mén)₆，求實(shí)數(shù)λ的取值范圍；
②若數(shù)列{b_n}中任意的不同兩項(xiàng)之和仍是該數(shù)列中的一項(xiàng)，則稱該數(shù)列是“封閉數(shù)列”．試問(wèn)：是否存在這樣的“封閉數(shù)列”{b_n}，使得對(duì)任意n∈N^*，都有T_n≠0，且＜+++L+＜．若存在，求實(shí)數(shù)λ的所有取值；若不存在，請(qǐng)說(shuō)明理由．

Answer 1

【答案】分析：（1）利用，即可得到法一或法二；
（2）①由題意可得T_n≥T₆，即可求出λ的取值范圍；
②因{bn}是“封閉數(shù)列”，設(shè)b_p+b_q=b_m（p，q，m∈Z^*，且任意兩個(gè)不相等 ）得2p-1+λ+2q-1+λ=2m-1+λ，化為λ=2（m-p-q）+1，則λ為奇數(shù)．
由任意n∈N^*，都有T_n≠0，且＜+++…+＜．
得 ，化為，即λ的可能值為1，3，5，7，9，
又＞0，因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/20131103173732447414964/SYS201311031737324474149019_DA/10.png">，檢驗(yàn)得滿足條件的λ=3，5，7，9，
解答：（1）法一：由S_n=（）² 得：①，②，
②-①得，得到2（a_n+1+a_n）=（a_n+1+a_n）（a_n+1-a_n）
由題知a_n+1+a_n≠0得a_n+1-a_n=2，
又，化為，解得a₁=1．
∴數(shù)列{a_n}是以1為首項(xiàng)，2為公差的等差數(shù)列，∴a_n=1+（n-1）×1=2n-1，
因此前n項(xiàng)和S_n==n²；
法二：由，化為，解得a₁=1．
當(dāng)n≥2時(shí)，，
得到，即
所以數(shù)列{}是以1為首項(xiàng)，1為公差的等差數(shù)列，
∴=n，得到．
（2）①由b_n+2n-1+λ得到其前n項(xiàng)和T_n=n²+λn，
由題意T_n最小值為T(mén)₆，即T_n≥T₆，n²+λn≥36+6λ，
化為，∴λ∈[-13，-11]．
②因{bn}是“封閉數(shù)列”，設(shè)b_p+b_q=b_m（p，q，m∈Z^*，且任意兩個(gè)不相等 ）得
2p-1+λ+2q-1+λ=2m-1+λ，化為λ=2（m-p-q）+1，則λ為奇數(shù)．
由任意n∈N^*，都有T_n≠0，且＜+++…+＜．
得 ，化為，即λ的可能值為1，3，5，7，9，
又＞0，因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/20131103173732447414964/SYS201311031737324474149019_DA/36.png">，
檢驗(yàn)得滿足條件的λ=3，5，7，9，
即存在這樣的“封閉數(shù)列”{b_n}，使得對(duì)任意n∈N^*，都有T_n≠0，
且＜+++…+＜．，
所以實(shí)數(shù)λ的所有取值集合為{3，5，7，9}．
點(diǎn)評(píng)：數(shù)列掌握進(jìn)行轉(zhuǎn)化及正確理解“封閉數(shù)列”的意義是解題的關(guān)鍵．