已知函数f(x)=x2+2x,数列{an}的前n项和为Sn,对一切正整数n,点Pn(n,Sn)都在函数f(x)的图象上,且过点Pn(n,Sn)的切线的斜率为kn.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)若bn=2kn•an,求数列{bn}的前n项和为Tn;
(Ⅲ)设Q={x|x=kn,n∈N*},R={x|x=2an,n∈N*},等差数列{cn}的任一项cn∈Q∩R,其中c1是Q∩R中的最小数,110<c10<115,求{cn}的通项公式.
人气:183 ℃ 时间:2019-11-15 19:05:07
解答
(Ⅰ)∵点P
n(n,S
n)都在函数f(x)=x
2+2x的图象上,
∴
Sn=n2+2n.
当n=1时,a
1=S
1=3;
当n≥2时,
an=Sn−Sn−1=n2+2n−(n−1)2−2(n−1)=2n+1,
当n=1时,也满足.
故a
n=2n+1.
(Ⅱ)由f(x)=x
2+2x求导可得,f′(x)=2x+2
∵过点P
n(n,S
n)的切线的斜率为k
n,∴k
n=2n+2.
又∵
bn=2kn•an,
∴
bn=22n+2•(2n+1)=4(2n+1)•4n.
∴
Tn=4×3×4+4×5×42+4×7×43+…+4(2n+1)•4
n…①
由①×4可得:
4Tn=4×3×42+4×5×43+4×7×44+…+4(2n+1)•4
n+1…②
①-②可得:
−3Tn=4•[3×4+2•(42+43+…+4n)-(2n+1)•4
n+1]
=
4•[3×4+2•-(2n+1)•4
n+1].
∴
Tn=•4n+2−.
(Ⅲ)∵Q={x|x=2n+2,n∈N
*},R={x|x=4n+2,n∈N
*}
∴Q∩R=R,又∵c
n∈Q∩R,其中c
1是Q∩R中的最小数,
∴c
1=6,∴c
10=4m+6,m∈N
*,({c
n}的公差是4 的倍数!)
又∵110<c
10<115
∴
解得m=27,
∴{c
n}的公差是12,
∴c
n=12n-6.
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