问题 解答题

数列{an}的前n项和为sn,a1=1,an+1=2sn+1,(n≥1),等差数列{bn}的各项均为正数,前n项和为Bn,且B3=15,又a1+b1,a2+b2,a3+b3成等比数列.

(1)求数列{an}与{bn}的通项公式;

(2)若Tn=a1b1+a2b2+a3b3+…+anbn,求Tn的表达式.

答案

(Ⅰ)∵a1=1,an+1=2Sn+1(n∈N*),

∴an=2Sn-1+1(n∈N*,n>1),

∴an+1-an=2(Sn-Sn-1),

∴an+1-an=2an

∴an+1=3an(n∈N*,n>1)(2分)

而a2=2a1+1=3=3a1

∴an+1=3an(n∈N*

∴数列{an}是以1为首项,3为公比的等比数列,

∴an=3n-1(n∈N*)(4分)

∴a1=1,a2=3,a3=9,

在等差数列{bn}中,

∵b1+b2+b3=15,

∴b2=5.

又因a1+b1、a2+b2、a3+b3成等比数列,设等差数列{bn}的公差为d,

∴(1+5-d)(9+5+d)=64(6分)

解得d=-10,或d=2,

∵bn>0(n∈N*),

∴舍去d=-10,取d=2,

∴b1=3,

∴bn=2n+1(n∈N*).(8分)

(Ⅱ)∵Tn=a1b1+a2b2+a3b3+…+anbn

∴由(Ⅰ)知Tn=3×1+5×3+7×32++(2n-1)3n-2+(2n+1)3n-1,①

3Tn=3×3+5×32+7×33++(2n-1)3n-1+(2n+1)3n,②(10分)

①-②得-2Tn=3×1+2×3+2×32+2×33++2×3n-1-(2n+1)3n,(12分)

=3+2(3+32+33++3n-1)-(2n+1)3n

=3+2×

3-3n
1-3
-(2n+1)3n=3n-(2n+1)3n=-2n•3n,

∴Tn=n•3n.(14分)

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