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{
}是首项为an 2n
,公差为1 2
的等差数列.3 4
所以
=an 2n
+1 2
(n-1)=3 4
n-3 4 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)