专题地图 › 数列的和
2024 年江苏预赛
F2解答题数列的和
已知 {an} 为等差数列,{bn} 为等比数列,并且
a1=b1,a2=5,a3=4a1=2b2.
(1) 求 {an},{bn} 的通项公式;
(2) 求数列 {anbn} 的前 n 项和 Sn。
作答
这是解答题,请在纸上写出完整过程。写完后对照解答给自己评分。
解析
思路
先由等差关系确定首项、公差,再利用公共首项和 a3=2b2 确定等比数列。
解答
设 {an} 的公差为 d。由 a3=4a1 得
a1+2d=4a1,
所以 d=3a1/2。再由 a2=a1+d=5 得 a1=2,d=3,故
an=3n−1.
又 b1=a1=2,且 2b2=a3=8,所以 b2=4,等比数列的公比为 2,从而
bn=2n.
因此
Sn=k=1∑n(3k−1)2k=3k=1∑nk2k−k=1∑n2k.
利用
k=1∑nk2k=(n−1)2n+1+2,k=1∑n2k=2n+1−2,
得到
Sn=(3n−4)2n+1+8.
复核
n=1 时公式给出 S1=4,与 a1b1=4 一致;两个通项也满足全部初始等式。
方法总结
等差与等比数列共享若干初值时,先解参数,再用错位相减或标准求和式处理“线性项乘指数项”。
为什么评为 F2(会透露解法方向)
初值关系直接定两通项,乘积为一次式乘等比项,按标准错位求和即可。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:错位相减求和
专题卡:多项式乘等比:错位相减,次数降一