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设数列{an}的前n项和为Sn,且2an=Sn+2n+1(n∈N*).
(Ⅰ)求a1,a2,a3
(Ⅱ)求证:数列{an+2}是等比数列;
(Ⅲ)求数列{n•an}的前n项和Tn
人气:470 ℃ 时间:2019-09-29 14:49:10
解答
(本小题满分13分)
(I) 由题意,当n=1时,得2a1=a1+3,解得a1=3.
当n=2时,得2a2=(a1+a2)+5,解得a2=8.
当n=3时,得2a3=(a1+a2+a3)+7,解得a3=18.
所以a1=3,a2=8,a3=18为所求.…(3分)
(Ⅱ)证明:因为2an=Sn+2n+1,所以有2an+1=Sn+1+2n+3成立.
两式相减得:2an+1-2an=an+1+2.
所以an+1=2an+2(n∈N*),即an+1+2=2(an+2).…(5分)
所以数列{an+2}是以a1+2=5为首项,公比为2的等比数列.…(7分)
(Ⅲ) 由(Ⅱ) 得:an+2=5×2n-1,即an=5×2n-1-2(n∈N*).
则nan=5n•2n-1-2n(n∈N*).…(8分)
设数列{5n•2n-1}的前n项和为Pn
则Pn=5×1×20+5×2×21+5×3×22+…+5×(n-1)•2n-2+5×n•2n-1
所以2Pn=5×1×21+5×2×22+5×3×23+…+5(n-1)•2n-1+5n•2n
所以-Pn=5(1+21+22+…+2n-1)-5n•2n
即Pn=(5n-5)•2n+5(n∈N*).…(11分)
所以数列{n•an}的前n项和Tn=(5n-5)•2n+5-2×
n(n+1)
2

整理得,Tn=(5n-5)•2n-n2-n+5(n∈N*).…(13分)
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