已知有两个数列{an},{bn},它们的前n项和分别记为Sn,Tn,且数列{an}是各项均为正数的等比数列,Sm=26,前m项中数值最大的项的值为18,S2m=728,又Tn=2n2
(I)求数列{an},{bn}的通项公式.
(II)若数列{cn}满足cn=bnan,求数列{cn}的前n项和Pn.
(本小题满分14分)
(Ⅰ)设等比数列{an}的公比为q,∵an>0,∴q>0
若q=1时 Sm=ma1S2m=2ma1,此时2Sm=S2m,而已知 Sm=26,S2m=728,∴2Sm≠S2m,∴q=1不成立…(1分)
若q≠1,由
得 Sm=26 Sm=728
…(2分)
=26(1)a1(1-qm) 1-q
=728(2)a1(1-q2m) 1-q
(1)÷(2)得:1+qm=28∴qm=27…(3分)
∵qm=27>1∴q>1
∴前m项中am最大∴am=18…(4分)
由 a1qm-1=18得,
=a1qm-1 qm
∴18 27
=a1 q
(3) 即a1=2 3
q2 3
把a1=
q及qm=27代入(1)式得 2 3
=26
q(1-27)2 3 1-q
解得q=3
把q=3代入a1=
q得a1=2,所以 an=2×3n-1…(7分)2 3
由Tn=2n2
(1)当n=1时 b1=T1=2
(2)当 n≥2时 bn=Tn-Tn-1=2n2-2(n-1)2=2n2-2(n2-2n+1)=4n-2
∵b1=2适合上式∴bn=4n-2…(9分)
(Ⅱ)由(1)得 cn=(4n-2)•2×3n-1=4(2n-1)×3n-1
记dn=(2n-1)×3n-1,dn的前n项和为Qn,显然Pn=4QnQn=d1+d2+d3+…+dn=1×30+3×31+5×32+…+(2n-1)×3n-1…①∴3Qn=d1+d2+d3+…+dn=1×31+3×32+5×33+…+(2n-1)×3n…..②
…(11分)
①-②得:-2Qn=1+2×31+2×32+2×33+…2×3n-1-(2n-1)×3n
=1+2×
-(2n-1)×3n=-2-(2n-2)×3n…(13分)3(1-3n-1) 1-3
∴4Qn=4(n-1)×3n+4,
即Pn=4(n-1)×3n+4…(14分)