题目内容
【题目】已知函数f(x)=x2+bx为偶函数,数列{an}满足an+1=2f(an-1)+1,且a1=3,an>1.
(1)设bn=log2(an-1),证明:数列{bn+1}为等比数列;
(2)设cn=nbn,求数列{cn}的前n项和Sn.
【答案】见解析
【解析】
(1)证明:∵函数f(x)=x2+bx为偶函数,
∴b=0,
∴f(x)=x2,
∴an+1=2(an-1)2+1,
∴an+1-1=2(an-1)2,
∴===2.
∵a1=3,
∴b1=log22=1,
∴bn+1=2n.
即bn=2n-1,
∴数列{bn+1}是以2为首项,以2为公比的等比数列.
(2)解:由题意得cn=n2n-n.
设An=1×2+2×22+3×23+…+n×2n,
设Bn=1+2+3+4+…+n=,
∴2An=1×22+2×23+3×24+…+n×2n+1.
∴-An=2+22+23+…+2n-n×2n+1=-n×2n+1=2n+1-n×2n+1-2,
∴An=(n-1)2n+1+2.
∴Sn=An-Bn=(n-1)2n+1+2-.
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