Question

20．已知等差數(shù)列{a_n}的前n項和為S_n，且S₃=9，a₁，a₃，a₇成等比數(shù)列．
（1）求數(shù)列{a_n}的通項公式；
（2）若數(shù)列{a_n}的公差不為0，數(shù)列{b_n}滿足b_n=（a_n-1）2ⁿ，求數(shù)列{b_n}的前n項和T_n．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)條件利用等比數(shù)列的公式，求出公差，即可求數(shù)列{a_n}的通項公式；
（2）求得數(shù)列{b_n}的通項公式，采用乘以公比錯位相減法即可求得數(shù)列{b_n}的前n項和T_n．

解答 解：（1）等差數(shù)列{a_n}公差為d，首項為a₁，
∵a₁，a₃，a₇成等比數(shù)列．
∴a₃²=a₁a₇，
即（a₁+2d）²=a₁（a₁+6d），
化簡得d=$\frac{1}{2}$a₁，或d=0．
當d=$\frac{1}{2}$a₁，S₃=3a₁+$\frac{3×2}{2}$×$\frac{1}{2}$a₁=9，得a₁=2，d=1．
∴a_n=a₁+（n-1）d=2+（n-1）=n+1，即a_n=n+1，
數(shù)列{a_n}的通項公式a_n=n+1；
當d=0時，S₃=3a₁=9，a₁=3，
∴數(shù)列{a_n}的通項公式a_n=3；
（2）若數(shù)列{a_n}的公差不為0，a_n=n+1，
b_n=（a_n-1）2ⁿ=（n+1-1）2ⁿ=n2ⁿ，
∴b_n=n•2ⁿ，
數(shù)列{b_n}的前n項和T_n，T_n=2+2×2²+3×2³+…+n×2ⁿ，
2T_n=2²+2×2³+3×2⁴+…+n×2ⁿ⁺¹，
兩式相減：得-T_n=2+2²+2²+…+2ⁿ-n×2ⁿ⁺¹，
=2ⁿ⁺¹-2-n×2ⁿ⁺¹，
∴T_n=（n-1）2ⁿ⁺¹+2．
數(shù)列{b_n}的前n項和T_n，T_n=（n-1）2ⁿ⁺¹+2．

點評 本題考查數(shù)列的通項公式的求法，考查采用錯位相減法求數(shù)列的前n項和，解題時要認真審題，注意等差數(shù)列、等比數(shù)列的性質的合理運用，屬于中檔題．