问题
解答题
已知数列{an}的前n项和为Sn,对任意n∈N*,都有an=
(1)求证:数列{an+1}是等比数列,并求{an}的通项公式. (2)求数列{nan}的前n项和Tn. |
答案
(1)∵对任意n∈N*,都有an=
(Sn+n),且S1=a1,2 3
∴a1=
(S1+1)=2 3
(a1+1),得a1=2…1分2 3
又由an=
(Sn+n),得Sn=2 3
an-n,3 2
当n≥2且n∈N*时,有an=Sn-Sn-1=(
an-n)-[3 2
an-1-(n-1)]=3 2
an-3 2
an-1-1,…3分3 2
即an-3an-1=2,
∴an+1=3(an-1+1),由此表明{an+1}是以a1+1=3为首项,3为公比的等比数列.
∴an+1=3•3n-1=3n,
∴an=3n-1…5分
故数列{an}的通项公式为an=3n-1…6分
(2)nan=n(3n-1)=n•3n-n,设数列{n•3n}的前n项和为Kn,
则Kn=1•31+2•32+3•33+…+n•3n…8分
∴3Kn=1•32+2•33+3•34+…+n•3n+1,
两式相减,得
-2Kn=31+32+33+…+3n-n•3n+1=
-n•3n+1…10分3(1-3n) 1-3
∴Kn=
…12分(2n-1)•3n+1+3 4
因此Tn=Kn-
=n(n+1) 2
…14分(2n-1)•3n+1-2n(n+1)+3 4