题目内容
【题目】已知数列{an}的前n项和为Sn , 且Sn=n2+2n;数列{bn}是公比大于1的等比数列,且满足b1+b4=9,b2b3=8.
(Ⅰ)分别求数列{an},{bn}的通项公式;
(Ⅱ)若cn=(﹣1)nSn+anbn , 求数列{cn}的前n项和Tn .
【答案】解:(I)∵Sn=n2+2n,∴当n=1时,a1=S1=3;
当n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1=n2+2n﹣[(n﹣1)2+2(n﹣1)]=2n+1.当n=1时也成立,∴an=2n+1.
设等比数列{bn}的公比q>1,∵b1+b4=9,b2b3=8.
∴ =9, q3=8,q>1.
联立解得b1=1,q=2.
∴bn=2n﹣1 .
(II)cn=(﹣1)nSn+anbn=(﹣1)n(n2+2n)+(2n+1)2n﹣1 .
设数列{(﹣1)nSn},{anbn}的前n项和分别为:An , Bn .
∵(﹣1)2k﹣1S2k﹣1+(﹣1)2kS2k=[(2k)2+22k]﹣[(2k﹣1)2+2(2k﹣1)]=4k+1,
则An=A2k=4×(1+2+…+k)+k=4× +k=k(2k+3)= ;
An=A2k﹣1=An+1﹣[(n+1)2+2(n+1)]= ﹣[(n+1)2﹣2(n+1)]=﹣ .
Bn=3×1+5×2+7×22+…+(2n+1)2n﹣1 ,
2Bn=3×2+5×22+…+(2n﹣1)2n﹣2+(2n+1)2n ,
∴﹣Bn=3+2(2+22+…+2n﹣1)﹣(2n+1)2n= +1﹣(2n+1)2n=(1﹣2n)2n﹣1,
∴Bn=(2n﹣1)2n+1.
∴数列{cn}的前n项和Tn=
【解析】(I)由Sn=n2+2n,可得当n=1时,a1=S1=3;当n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1 . 即可得出an .
设等比数列{bn}的公比q>1,由b1+b4=9,b2b3=8.可得 =9, q3=8,q>1.联立解得即可得出.(II)cn=(﹣1)nSn+anbn=(﹣1)n(n2+2n)+(2n+1)2n﹣1 . 设数列{(﹣1)nSn},{anbn}的前n项和分别为:An , Bn . 利用“分组求和”与“错位相减法”、等比数列的前n项和公式即可得出.
【考点精析】根据题目的已知条件,利用数列的前n项和和数列的通项公式的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握数列{an}的前n项和sn与通项an的关系;如果数列an的第n项与n之间的关系可以用一个公式表示,那么这个公式就叫这个数列的通项公式.