已知数列{an}中,Sn是它的前n项和,并且2an是Sn+1与-2的等差中项,a1=1,

已知数列{an}中,Sn是它的前n项和,并且2an是Sn+1与-2的等差中项,a1=1,
(1)设bn=an+1-2an(n=1,2,…),求证:数列{bn}是等比数列;
(2)求数列{an}的通项式;
(3)求数列{an}的前n项和公式.
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znq9912 幼苗

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解题思路:(1)由已知条件推导出an+2-2an+12(an+1-2an),由bn=an+1-2an,得bn+1=2bn,由此证明{bn}是公比为2的等比数列,
(2)由S2=a1+a2=4a1+2,又a1=1,得a2=5,从而得到bn=3•2n−1.设cn
an
2n],则cn+1-cn=
an+1
2n+1
an
2n
=
an+1−2an
2n+1
=
bn
2n+1
,将bn=3•2n−1,代入,得cn+1-cn=[3/4],所以cn
1
2
+
3
4
(n−1)
=
1
4
(3n−1)
,由此求出an2ncn=(3n-1)•2n-2
(3)n≥2时,Sn=4an-1+2=(3n-4)+2,n=1也成立,由此能求出数列{an}的前n项和公式.

(1)∵数列{an}中,Sn是它的前n项和,并且2an是Sn+1与-2的等差中项,a1=1,
∴Sn+1=4an+2,①,∴Sn+2=4an+1+2,②
②-①,得an+2=Sn+2-Sn+1=4an+1-4an
变形,得an+2-2an+12(an+1-2an),
∵bn=an+1-2an,∴bn+1=2bn
∴{bn}是公比为2的等比数列,
(2)∵S2=a1+a2=4a1+2,又a1=1,∴a2=5,
∴b1=a2-2a1=3,
∴bn=3•2n−1.
设cn=
an
2n,则cn+1-cn=
an+1
2n+1−
an
2n=
an+1−2an
2n+1=
bn
2n+1,
将bn=3•2n−1,代入,得cn+1-cn=[3/4],
∴{cn}是公差为[3/4]的等差数列,c1=
a1
2=
1
2,
∴cn=
1
2+
3
4(n−1)=[3/4n−
1
4]=[1/4(3n−1),
∴an=2n•cn=(3n-1)•2n-2
(3)∵an=(3n−1)•2n−1,
∴n≥2时,Sn=4an-1+2=(3n-4)•2n-1+2,
∵S1=a1=1也适合此公式,
∴数列{an}的前n项和公式为Sn=(3n-4)•2n-1+2.

点评:
本题考点: 数列的求和;数列递推式.

考点点评: 本题考查等比数列的证明,考查数列的通项公式的求法,考查数列的前n项和公式的求法,解题时要注意构造法的合理运用.

1年前

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