题目
设数列{an}的前n项和为Sn,数列{Sn}的前n项和为Tn,满足Tn=2Sn-n2,n∈N*.求a1的值以及an的通项公式.
2012年广东文数
2012年广东文数
提问时间:2020-10-08
答案
当n=1时,T1=2S1-1=S1,所以S1=1
当n≥2时,T(n-1)=2S(n-1)-(n-1)²
那么Tn-T(n-1)=2Sn-n²-2S(n-1)+(n-1)²=2Sn-2S(n-1)-2n+1
而Tn-T(n-1)=Sn
所以Sn=2Sn-2S(n-1)-2n+1
所以Sn=2S(n-1)+2n-1
所以Sn=2S(n-1)+2n-1,S1=1
当n=1时,a1=S1=1;当n=2时,a1+a2=2a1+3,a2=a1+3=4;
当n≥3时,S(n-1)=2S(n-2)+2n-3
那么Sn-S(n-1)=2S(n-1)-2S(n-2)+2=2[S(n-1)-S(n-2)]+2
而Sn-S(n-1)=an,S(n-1)-S(n-2)=a(n-1)
所以an=2a(n-1)+2
所以an+2=2a(n-1)+4=2[a(n-1)+2]
而a2+2=4+2=6
所以数列{an+2}从第二项开始是以6为首项、2为公比的等比数列
那么an+2=(a2+2)*2^(n-2)=6*2^(n-2)=3*2^(n-1)
所以an=3*2^(n-1)-2 (n≥2)
而当n=1时,a1=3*2^0-2=3-2=1,满足此时
所以an=3*2^(n-1)-2 (n∈N+)
当n≥2时,T(n-1)=2S(n-1)-(n-1)²
那么Tn-T(n-1)=2Sn-n²-2S(n-1)+(n-1)²=2Sn-2S(n-1)-2n+1
而Tn-T(n-1)=Sn
所以Sn=2Sn-2S(n-1)-2n+1
所以Sn=2S(n-1)+2n-1
所以Sn=2S(n-1)+2n-1,S1=1
当n=1时,a1=S1=1;当n=2时,a1+a2=2a1+3,a2=a1+3=4;
当n≥3时,S(n-1)=2S(n-2)+2n-3
那么Sn-S(n-1)=2S(n-1)-2S(n-2)+2=2[S(n-1)-S(n-2)]+2
而Sn-S(n-1)=an,S(n-1)-S(n-2)=a(n-1)
所以an=2a(n-1)+2
所以an+2=2a(n-1)+4=2[a(n-1)+2]
而a2+2=4+2=6
所以数列{an+2}从第二项开始是以6为首项、2为公比的等比数列
那么an+2=(a2+2)*2^(n-2)=6*2^(n-2)=3*2^(n-1)
所以an=3*2^(n-1)-2 (n≥2)
而当n=1时,a1=3*2^0-2=3-2=1,满足此时
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