解答题已知函数f(x)=x2+2x,数列{an}的前n项和为Sn,对一切正整数n,点P

发布时间:2020-07-09 06:26:35

解答题已知函数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.
(1)求数列{an}的通项公式;(2)若bn=2kn?an,求数列{bn}的前n项和Tn.

网友回答

解:(1)∵点Pn(n,Sn)都在函数f(x)=x2+2x的图象上,
∴Sn=n2+2n,(2分)
当n=1时,a1=S1=3;(3分)
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n2+2n(n-1)2-2(n-1)2n+1,(5分)
当n=1时,也满足,故an=2n+1.(6分)
(2)由f(x)=x2+2x,求导可得f'(x)=2x+1,∵过点Pn(n,Sn)的切线的斜率为kn
∴kn=2n+2.
又∵bn=2kn?an,∴bn=22n+2?(2n+1)=4(2n+1)?4n.(8分)
∴Tn=4×3×4+4×5×42+4×7×43+…+4(2n+1)?4n①
由①×④可得:4Tn=4×3×42+4×5×43+4×7×44+…+4(2n+1)?4n+1②
①-②可得:-3Tn=4×[3×4+2?(42+43+…+4n)-(2n+1)?4n+1](10分)
=4×[3×4+2×]∴Tn=.(12分)解析分析:(1)根据点在函数图象上,则点满足函数解析式,得到Sn的表达式,进而求得数列{an}的通项公式;(2)根据题中条件求出kn的表达式,结合(1)求得的数列{an}的通项公式,即可求得数列{bn}的通项公式,进而可以利用错位相消法求出数列{bn}的前n项和Tn.点评:本题主要考查了数列的通项公式,以及利用错位相消法进行求和,属于中档题.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!