Question

已知{a_n}是公比為q的等比數列，且a_m、a_m+2、a_m+1成等差數列．
（1）求q的值；
（2）設數列{a_n}的前n項和為S_n，試判斷S_m、S_m+2、S_m+1是否成等差數列？并說明理由．

Answer 1

（1）q＝1或－．（2）當q＝1時，S_m , S_m+2 , S_m+1不成等差數列；q＝－時，S_m , S_m+2 , S_m+1成等差數列．

試題分析：（1）根據三數成等差數列，列出等量關系：2a_m+2＝a_m+1＋a_m ∴2a₁q^m+1＝a₁q^m＋a₁q^{m – 1，}在等比數列{a_n}中，a₁≠0，q≠0，∴2q²＝q＋1，解得q＝1或－．（2）根據等比數列前n項和公式分類討論：若q＝1，S_m＋S_m+1＝ma₁＋(m＋1)a₁＝(2m＋1)a₁，S_m+2＝(m＋2)a₁∵a₁≠0，∴2S_m+2≠S _m＋S_m+1若q＝－ ，S_m+2＝·a₁＝·a₁，S_m＋S_m+1＝·a₁＋·a₁＝·a₁＝·a_1，∴2 S_m+2＝S_m＋S_m+1
解：（1）依題意，得2a_m+2＝a_m+1＋a_m ∴2a₁q^m+1＝a₁q^m＋a₁q^{m – 1}
在等比數列{a_n}中，a₁≠0，q≠0，∴2q²＝q＋1，解得q＝1或－． 
（2）若q＝1，S_m＋S_m+1＝ma₁＋(m＋1)a₁＝(2m＋1)a₁，S_m+2＝(m＋2)a₁
∵a₁≠0，∴2S_m+2≠S _m＋S_m+1
若q＝－，S_m+2＝·a₁＝·a₁
S_m＋S_m+1＝·a₁＋·a₁＝·a₁
＝·a₁  ∴2 S_m+2＝S_m＋S_m+1
故當q＝1時，S_m , S_m+2 , S_m+1不成等差數列；q＝－時，S_m , S_m+2 , S_m+1成等差數列．