问题 解答题
已知数列{an}满足a1=1,点P(an,an+1)在直线x-y+1=0上,数列{bn}满足nb1+(n-1)b2+…+2bn-1+bn=(
1
3
)n-1+(
1
3
)n-2+…+
1
3
+1
,n∈N*
(Ⅰ)求数列{an},{bn}的通项公式;
(Ⅱ)设cn=-anbn,求数列{cn}的前n项和Tn
答案

(Ⅰ)由点P(an,an+1)在直线x-y+1=0上,所以an+1-an=1.

则数列{an}是首项为1,公差为1的等差数列,所以an=n.

nb1+(n-1)b2++2bn-1+bn=(

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

则(n-1)b1+(n-2)b2++bn-1=(

1
3
)n-2++
1
3
+1,(n≥2)

两式相减得:b 1+b2++bn=(

1
3
)n-1,n≥2.

即数列{bn}的前n项和Sn=(

1
3
)n-1,n≥2.

当n=1时,b1=S1=1,所以Sn=(

1
3
)n-1

当n≥2时,bn=Sn-Sn-1=(

1
3
)n-1-(
1
3
)n-2=-
2
3
•(
1
3
)n-2

所以bn=

1,(n=1)
-
6
3n
,(n≥2)
.(7分)

(Ⅱ)因为cn=-anbn,所以cn=

-1,(n=1)
6n
3n
,(n≥2)

当n=1时,Tn=T1=-1,当n≥2时,

Tn=-1+

6×2
32
+
6×3
33
+
6×4
34
++
6×n
3n
=-1+6(
2
32
+
3
33
+
4
34
++
n
3n
)

T=

2
32
+
3
33
+
4
34
++
n
3n
,则
1
3
T=
2
33
+
3
34
+
4
35
++
n-1
3n
+
n
3n+1

两式相减得:

2
3
T=
2
32
+
1
33
+
1
34
++
1
3n
-
n
3n+1
=
2
9
+
1
27
(1-
1
3n-2
)
1-
1
3
-
n
3n+1
=
5
18
-
1
2
1
3n
-
n
3n+1

所以T=

5
12
-
3
4
1
3n
-
1
2
n
3n

因此Tn=-1+6(

2
32
+
3
33
+
4
34
++
n
3n
)=-1+6(
5
12
-
3
4
1
3n
-
1
2
n
3n
)=
3
2
-
1
2
9
3n
-
3n
3n
,n≥2.(13分)

又n=1时,T1=-1也满足上式,故Tn=

3
2
-
1
2
9
3n
-
3n
3n

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