已知数列{an}的前n项和Sn=2n2+2n,数列{bn}的前n项和Tn=2-bn.
(Ⅰ)求数列{an}与{bn}的通项公式;
(Ⅱ)设cn=,求证数列{cn}的前n和Rn<4;
(III)设cn=an+(-1)nlog2bn,求数列{cn}的前2n和R2n.
网友回答
解:(I)∵数列{an}的前n项和Sn=2n2+2n,
∴a1=S1=2+2=4,
an=Sn-Sn-1=(2n2+2n)-[2(n-1)2+2(n-1)]=4n,
当n=1时,4n=4=a1,
∴an=4n.
∵数列{bn}的前n项和Tn=2-bn,
∴当n=1时,T1=b1=2-b1,解得b1=1.
当n>1时,Tn=2-bn,Tn-1=2-bn-1,
∴Tn-Tn-1=bn=bn-1-bn,∴2bn=bn-1,
∴=,
∴数列{bn}是以首项为1,公比为的等比数列,
∴,n∈N*.
(II)∵=n,
∴数列{cn}的前n和:
Rn=c1+c2+c3+…+cn
=1?()0+2×()1+3×()2+…+(n-1)?()n-2+n?()n-1,①
∴=1?()1+2×()2+3×()3+…+(n-1)?()n-1+n?()n,②
①-②,得=1++()2+()3+…+()n-1-n?()n
=-n?()n
=2--n?()n,
∴;
( III)∵cn=an+(-1)nlog2bn
=4n+
=4n+(-1)n(1-n),
∴数列{cn}的前2n和
R2n=[4×1+(-1)1(1-1)]+[4×2+(-1)2(1-2)]+[4×3+(-1)3(1-3)]+…+[4×2n+(-1)2n(1-2n)]
=4(1+2+3+…+2n)+[0-1+2-3+…+(2n-2)-(2n-1)]
=4×-n
=8n2+3n.
∴R2n=8n2+3n.
解析分析:(I)由数列{an}的前n项和Sn=2n2+2n,知a1=S1=2+2=4,an=Sn-Sn-1=(2n2+2n)-[2(n-1)2+2(n-1)]=4n,由此能求出an.由数列{bn}的前n项和Tn=2-bn,知当n=1时,T1=b1=2-b1,解得b1=1.当n>1时,Tn=2-bn,Tn-1=2-bn-1,故Tn-Tn-1=bn=bn-1-bn,2bn=bn-1,由此能求出bn.(II)由=n,知数列{cn}的前n和:Rn=c1+c2+c3+…+cn=1?()0+2×()1+3×()2+…+(n-1)?()n-2+n?()n-1,由错位相减法能够证明;( III)由cn=an+(-1)nlog2bn=4n+=4n+(-1)n(1-n),能求出数列{cn}的前2n和.
点评:本题考查数列的通项公式的求法,考查数列前n项和公式的求法,解题时要认真审题,注意迭代法、错位相减法、分组求和法的灵活运用.