问题 解答题

已知数列{an}是首项为a且公比q不等于1的等比数列,Sn是其前n项的和,a1,2a7,3a4成等差数列.

(I)证明12S3,S6,S12-S6成等比数列;

(II)求和Tn=a1+2a4+3a7+…+na3n-2

答案

(Ⅰ)证明:由a1,2a7,3a4成等差数列,得4a7=a1+3a4

即4aq6=a+3aq3

变形得(4q3+1)(q3-1)=0,

又∵公比q不等于1,所以4q3+1=0

S6
12S3
=
a1(1-q6)
1-q
12a1(1-q3)
1-q
=
1+q3
12
=
1
16
S12-S6
S6
=
S12
S6
-1=
a1(1-q12)
1-q
a1(1-q6)
1-q
-1=1+q6-1=q6=
1
16

S6
12S3
=
S12-S6
S6

所以12S3,S6,S12-S6成等比数列.

(Ⅱ)Tn=a1+2a4+3a7+…+na3n-2=a+2aq3+3aq6+…+naq3(n-1)

Tn=a+2•(-

1
4
)a+3•(-
1
4
)
2
a+…+n•(-
1
4
)
n-1
a.①

①×(-

1
4
)得:-
1
4
Tn=-
1
4
a+2•(-
1
4
)
2
a+3•(-
1
4
)
3
a+…+(n-1)•(-
1
4
)
n-1
a+n(-
1
4
)
n
a
…②.

①-②得

5
4
Tn=
a[1-(-
1
4
)
n
]
1-(-
1
4
)
-n•(-
1
4
)na=
4
5
a-(
4
5
+n)•(-
1
4
)na

所以Tn=

16
25
a-(
16
25
+
4
5
n)•(-
1
4
)na.

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