Question

已知等比数列{a_n}的前n项和为S_n，且满足S_n=3ⁿ+k．
（1）求k的值及数列{a_n}的通项公式；
（2）若数列{b_n}满足

an+1

2

=(4+k)anbn，求数列{b_n}的前n项和T_n．

Answer 1

解（1）当n≥2时由an=Sn-Sn-1=3n+k-3n-1-k=2•3n-1…（2分）
∵a₁=S₁=3+k，
∴k=-1，…（4分）
（2）由

an+1

2

=(4+k)anbn，可得bn=

n

2•3n-1

，
bn=

3

2

•

n

3n

，…（6分）
∴Tn=

3

2

(

1

3

+

2

32

+

3

33

+…+

n

3n

)…（7分）

1

3

Tn=

3

2

(

1

32

+

2

33

+

3

34

+…+

n

3n+1

)…（9分）
两式相减可得，

2

3

Tn=

3

2

（

1

3

+

1

32

+

1

33

+…+

1

3n

-

n

3n+1

）
=

3

2

×[

1 3 (1- 1 3n )

1- 1 3

-

n

3n+1

]
=

3

2

×[

1- 1 3n

2

-

n

3n+1

]…（10分）
               
∴Tn=

9

4

(

1

2

-

1

2•3n

-

n

3n+1

)…（12分）