问题 解答题
设数列{an}为等比数列,a1=C2m+33mAm-21,公比q是(x+
1
4x2
)4
的展开式中的第二项(按x的降幂排列).
(1)确定m的值
(2)用n,x表示通项an与前n项和Sn
(3)记 An=Cn1S1+Cn2S2+…+CnnSn
①证明,当x=1时,An=n×2n-1
②当x≠1时,用n,x表示An
答案

(1)由a1=

C3m2m+3
A1m-2
2m+3≥3m
m-2≥1
m≤3
m≥3

∴m=3,

(2)a1=

C99
A11
=1.

(x+

1
4x2
)4 展开式中第2项T2=
C14
•x3•(
1
4x2
)=x,即公比为x,

∴an=xn-1

∴Sn=

n,x=1
1-xn
1-x
,x≠1

(2)由Sn表达式引发讨论:

(Ⅰ)当x=1时,Sn=n,此时An=

C1n
+2
C2n
+3
C3n
+…+n
Cnn
,①

又An=n

C0n
+(n-1)
C1n
+…+1•
Cn-1n
 ②

∴①+②得2An=n(

C0n
+
C1n
+…+
Cnn
)=n•2n

∴An=n•2n-1

(Ⅱ)当x≠1时,Sn=

1-xn
1-x
,此时An=
1-x
1-x
C1n
+
1-x2
1-x
C2n
+…+
1-xn
1-x
Cnn
 

=

1
1-x
[(
C1n
+
C2n
+…+
Cnn
)-(x
C1n
+x2
C2n
+x3
C3n
+…+xn
Cnn
)]

=

1
1-x
{(2n-1)-[(1+x)n-1]}

=

1
1-x
[2n-(1+x)n].

多项选择题
单项选择题