问题 解答题

(示范高中)设数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=1,Sn+1=4an+2.

(1)设bn=an+1-2an,证明数列{bn}是等比数列;

(2)求数列{an}的通项公式;

(3)求{an}的前n项和Sn

答案

(1)证明:由a1=1,及Sn+1=4an+2,有a1+a2=4a1+2故a2=3a1+2=5

所以 b1=a2-2a1=3.

因为Sn+1=4an+2①

故当n≥2时,有Sn=4an-1+2②

①-②,得an+1=4an-4an-1

所以an+1-2an=2(an-2an-1

又因为bn=an+1-2an所以bn=2bn-1

所以{bn}是首项为3,公比为2的等比数列.…(4分)

(2)由(1)可得:bn=an+1-2an=3•2n-1

所以

an+1
2n+1
-
an
2n
=
3
4

因此数列{

an
2n
}是首项为
1
2
,公差为
3
4
的等差数列.

所以

an
2n
=
1
2
+
3
4
(n-1)=
3
4
n-
1
4

故an=(3n-1)•2n-2…(8分)

(3)由(1)知,当n≥2时,Sn=4an-1+2

故Sn=4an-1+2=4•(3n-4)•2n-3+2=(3n-4)•2n-1+2,n≥2

又S1=a1=1

故Sn=(3n-4)•2n-1+2,n∈N*…(12分)

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