问题 解答题

已知数列{an}(n为正整数)是首项是a1,公比为q的等比数列.

(1)求和:a1C20-a2C21+a3C22,a1C30-a2C31+a3C32-a4C33

(2)由(1)的结果归纳概括出关于正整数n的一个结论,并加以证明.

(3)设q≠1,Sn是等比数列{an}的前n项和,求:S1Cn0-S2Cn1+S3Cn2-S4Cn3+…+(-1)nSn+1Cnn

答案

(1)a1C20-a2C21+a3C22=a1-2a1q+a1q2

=a1(1-q)2

a1C30-a2C31+a3C32-a4C33

=a1(1-q)2a1C30-a2C31+a3C32-a4C33

=a1-3a1q+3a1q2-a1q3

=a1(1-q)3

(2)归纳概括的结论为:若数列{an}是首项为a1,公比为q的等比数列,

则a1Cn0-a2Cn1+a3Cn2-a4Cn3++(-1)nan+1Cnn=a1(1-q)n,n为正整数

证明:a1Cn0-a2Cn1+a3Cn2-a4Cn3+…+(-1)nan+1Cnn

=a1Cn0-a1qCn1+a1q2Cn2-a1q3Cn3+…+(-1)na1qnCnn

=a1[Cn0-qCn1+q2Cn2-q3Cn3+…+(-1)nqnCnn]

=a1(1-q)n

∴左边=右边,该结论成立.

(3)∵数列{an}(n为正整数)是首项是a1,公比为q的等比数列,而且q≠1.

Sn=

a1-a1qn
1-q
=
a1(1-qn)
1-q

∴S1Cn0-S2Cn1+S3Cn2-S4Cn3+…+(-1)nSn+1Cnn

=

a1
1-q
[(1-q)cn0-(1-q2)cn1+(1-q3)cn2-(1-q4)cn3+…+(-1)n(1-qn+1)cnn]

=

a1
1-q
[
C0n
-
C1n
+
C2n
-
C3n
++(-1)n
Cnn
]-
a1q
1-q
[
C0n
-q
C1n
+q2
C2n
-q3
C3n
++(-1)nqn
Cnn
]

=

a1q
q-1
(1-q)n

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