Question

19．已知数列{a_n}的前n项和为S_n=n²，n∈N⁺．
（1）证明：数列{a_n}是等差数列；
（2）设b_n=2${\;}^{{a}_{n}}$，求数列{b_n}的前n项和．

Answer 1

分析 （1）由数列的前n项和求出通项，然后利用定义证明数列{a_n}是等差数列；
（2）把（1）中的通项公式代入b_n=2${\;}^{{a}_{n}}$，可得数列{b_n}是等比数列，并求出首项和公比，则其前n项和可求．

解答 （1）证明：当n=1时，a₁=S₁=1；
当n≥2时，${a}_{n}={S}_{n}-{S}_{n-1}={n}^{2}-（n-1）^{2}=2n-1$，
当n=1时上式成立，
∴a_n=2n-1，
此时a_n+1-a_n=2（n+1）-1-2n+1=2．
∴数列{a_n}是等差数列；
（2）解：a_n=2n-1，b_n=2${\;}^{{a}_{n}}$=2^2n-1，
∴数列{b_n}是以b₁=2为首项，公比q=4的等比数列．
∴数列{b_n}的前n项和${T}_{n}=\frac{2（1-{4}^{n}）}{1-4}=\frac{2}{3}•{4}^{n}-\frac{2}{3}$．

点评 本题考查等差数列、等比数列的前n项和，是基础的计算题．