题目内容

【题目】已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,an+1=2Sn+1(n∈N*),等差数列{bn}中,bn>0(n∈N*),且b1+b2+b3=15,又a1+b1、a2+b2、a3+b3成等比数列.

(1)求数列{an}、{bn}的通项公式;

(2)求数列{an·bn}的前n项和Tn.

【答案】(1)an=3n-1(n∈N*),bn=2n+1(n∈N*).

(2)Tn=n·3n.

【解析】试题分析:(1)先根据和项与通项关系得项的递推关系式:an+1=3an,再根据等比数列定义以及通项公式求数列{an}的通项公式;利用待定系数法求等差数列{bn}中首项与公差,再根据等差数列通项公式得{bn}的通项公式;(2)利用错位相减法求数列{an·bn}的前n项和Tn. 利用错位相减法求和时,注意相减时项的符号变化,中间部分利用等比数列求和时注意项数,最后要除以

试题解析:解 (1)∵a1=1,an+1=2Sn+1(n∈N*),

∴an=2Sn-1+1(n∈N*,n>1),

∴an+1-an=2(Sn-Sn-1),

即an+1-an=2an,∴an+1=3an(n∈N*,n>1).

而a2=2a1+1=3,∴a2=3a1.

∴数列{an}是以1为首项,3为公比的等比数列,

∴an=3n-1(n∈N*).

∴a1=1,a2=3,a3=9,

在等差数列{bn}中,∵b1+b2+b3=15,∴b2=5.

又∵a1+b1、a2+b2、a3+b3成等比数列,设等差数列{bn}的公差为d,则有(a1+b1)(a3+b3)=(a2+b2)2.

∴(1+5-d)(9+5+d)=64,解得d=-10或d=2,

∵bn>0(n∈N*),∴舍去d=-10,取d=2,

∴b1=3,∴bn=2n+1(n∈N*).

(2)由(1)知Tn=3×1+5×3+7×32+…+(2n-1)·3n-2+(2n+1)3n-1,①

∴3Tn=3×3+5×32+7×33+…+(2n-1)3n-1+(2n+1)3n,②

∴①-②得-2Tn=3×1+2×3+2×32+2×33+…+2×3n-1-(2n+1)3n=3+2(3+32+33+…+3n-1)-(2n+1)3n=3+2×-(2n+1)3n=3n-(2n+1)3n

=-2n·3n.∴Tn=n·3n.

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