(1)
,
∴
,
∴
,
且
,
∴a n=n;
(2)
,
∴只需比较n+1和2 n-1的大小,即比较n+2与2 n的大小,
当n=1时,S n
n ;
(3)假设存在正整数k,n使得ka n+2+a n与ka n+3+a n+1有大于1的公约数d,
则d也是
即
的约数,
依题设有
,
∴d是
的约数,
从而d是
与
的公约数同理可得d是
的约数依次类推,d是
与
的约数,
,
故
,
于是
,
又∵
从而d是k与1的约数,即d为1的约数,这与d>1矛盾;
故不存在k,n使
与
有大于1的公约数。