Question

設等差數列{a_n}的前n項和為S_n，且a₅+a₁₃=34，S₃=9．
（1）求數列{a_n}的通項公式及前n項和公式；
（2）設數列{b_n}的通項公式為bn=

an

an+t

，問：是否存在正整數t，使得b₁，b₂，b_m（m≥3，m∈N）成等差數列？若存在，求出t和m的值；若不存在，請說明理由．

Answer 1

（1）設等差數列{a_n}的公差為d．由已知得

a5+a13=34 3a2=9

即

a1+8d=17 a1+d=3

解得

a1=1 d=2

．
故a_n=2n-1，S_n=n²
（2）由（1）知bn=

2n-1

2n-1+t

．要使b₁，b₂，b_m成等差數列，必須2b₂=b₁+b_m，
即2×

3

3+t

=

1

1+t

+

2m-1

2m-1+t

，（8分）．
移項得：

2m-1

2m-1+t

=

6

3+t

-

1

1+t

=

6+6t-3-t

(3+t)(1+t)

，
整理得m=3+

4

t-1

，
因為m，t為正整數，所以t只能取2，3，5．
當t=2時，m=7；當t=3時，m=5；當t=5時，m=4．
故存在正整數t，使得b₁，b₂，b_m成等差數列．