已知数列{an}的前n项和为Sn,若a1=0,n?an+1=Sn+n(n+1),(1)求数列{an}的通项公式;(2)若数列{bn}满足an+log3n=log3bn

发布时间:2020-07-31 19:11:40

已知数列{an}的前n项和为Sn,若a1=0,n?an+1=Sn+n(n+1),
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若数列{bn}满足an+log3n=log3bn,求数列{bn}的前n项和;
(3)设Pn=a1+a4+a7+…+a3n-2,Qn=a10+a12+a14+…+a2n+8,其中n∈N*,试比较Pn与Qn的大小,并证明你的结论.

网友回答

解:(1)把n=1,代入n?an+1=Sn+n(n+1)得:1?a2=S1+1=a1+1=2+1=3,即a2-a1=2,
∵n?an+1=Sn+n(n+1)①,∴n≥2时,(n-1)?an=Sn-1+n(n-1)②,
①-②得:n?an+1-(n-1)?an=an+2n,
化简得:an+1-an=2(n≥2),
∵a2-a1=2,∴an+1-an=2(n∈N+),
即数列{an}是以0为首项,2为公差的等差数列,
∴an=0+2(n-1)=2(n-1);
(2)由an+log3n=log3bn得:bn=n?32n-2(n∈N*)
Tn=b1+b2+b3++bn=30+2?32+3?34+…+n?32n-2,①
∴9Tn=30+2?32+3?34+…+n?32n,②
②-①得:8Tn=n?32n-(30+32+34+…+32n-2)=n?32n-
∴Tn=;
(3)∵an=2(n-1),
∴Pn=a1+a4+a7+…+a3n-2==n(3n-3),Qn=a10+a12+a14+…+a2n+8==n(2n+16)
∴Pn-Qn=n(3n-3)-n(2n+16)=n2-19n
若n2-19n>0,即n>19时,Pn>Qn;若n2-19n=0,即n=19时,Pn=Qn;若n2-19n<0,即1≤n<19时,Pn<Qn.
解析分析:(1)把n=1代入已知的等式,由S1=a1=2,得到第2项与第1项的差为常数2,然后由已知的等式,再写一式,两式相减得第n+1项与第n项的差也为常数2,从而得到此数列为首项是0,公差也是2的等差数列,写出通项公式即可;(2)求出bn,设前n项和为Tn,利用错位相减法,可求数列{bn}的前n项和;(3)分别求出Pn与Qn,作差,可得结论.

点评:本题考查数列的递推式,考查数列求和,考查大小比较,确定数列的通项,掌握求和公式是关键,属于中档题.
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