题目内容

已知数列an满足:a1=2,an+1=2an+1;
(1)求证:数列{an+1}是等比数列;
(2)求数列{an}的通项公式;
(3)求数列n(an+1)的前n项和.
分析:(1)由已知可得an+1+1=2an+2=2(an+1),由等比数列的定义可得;
(2)由(1)可得an+1=3×2n-1,进而可得an=3×2n-1-1;
(3)由(2)可得n(an+1)=3n×2n-1,下由错位相减法求和可得.
解答:解:(1)由已知可得an+1+1=2an+2=2(an+1),
故可得数列{an+1}是2为公比的等比数列;
(2)由(1)可知数列{an+1}的公比为2,首项为3
故可得an+1=3×2n-1,故an=3×2n-1-1;
(3)由(2)可得n(an+1)=3n×2n-1
故数列n(an+1)的前n项和
Sn=3(1×20+2×21+3×22+…+n×2n-1) ①
两边同乘以2可得:
2Sn=3(1×21+2×22+3×23+…+n×2n) ②
①-②可得:-Sn=3(1+21+22+23+…+2n-1-n×2n
=3(
1-2n
1-2
-n×2n)=3(1-n)2n-3,
故Sn=3(n-1)2n+3
点评:本题考查错位相减法求和,涉及等比关系的确定,属中档题.
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