已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且a1=2,S5=30,数列{bn}的前n项和为Tn,且Tn=2n﹣1.
(Ⅰ)求数列{an},{bn}的通项公式;
(Ⅱ)设cn=(﹣1)n(anbn+lnSn),求数列{cn}的前n项和.
已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且a1=2,S5=30,数列{bn}的前n项和为Tn,且Tn=2n﹣1.
(Ⅰ)求数列{an},{bn}的通项公式;
(Ⅱ)设cn=(﹣1)n(anbn+lnSn),求数列{cn}的前n项和.
【考点】数列的求和.
【专题】整体思想;综合法;等差数列与等比数列.
【分析】(Ⅰ)通过记等差数列{an}的公差为d,利用等差数列的求和公式及a1=2可知公差d=2,进而可知an=2n;通过Tn=2n﹣1与Tn﹣1=2n﹣1﹣1(n≥2)作差,进而可知bn=2n﹣1;
(Ⅱ)通过(I)可知anbn=n•2n,Sn=n(n+1),进而可知cn=n(﹣2)n+(﹣1)n[lnn+ln(n+1)],利用错位相减法计算可知数列{(﹣1)nanbn}的前n项和An=﹣﹣
•(﹣2)n+1;通过分类讨论,结合并项相加法可知数列{(﹣1)nlnSn}的前n项和Bn=(﹣1)nln(n+1),进而可得结论.
【解答】解:(Ⅰ)记等差数列{an}的公差为d,
依题意,S5=5a1+d=30,
又∵a1=2,
∴d==2,
∴数列{an}的通项公式an=2n;
∵Tn=2n﹣1,
∴Tn﹣1=2n﹣1﹣1(n≥2),
两式相减得:bn=2n﹣1,
又∵b1=T1=21﹣1=1满足上式,
∴数列{bn}的通项公式bn=2n﹣1;
(Ⅱ)由(I)可知anbn=n•2n,Sn=2•=n(n+1),
∴cn=(﹣1)n(anbn+lnSn)=n(﹣2)n+(﹣1)n[lnn+ln(n+1)],
记数列{(﹣1)nanbn}的前n项和为An,数列{(﹣1)nlnSn}的前n项和为Bn,
则An=1•(﹣2)1+2•(﹣2)2+3•(﹣2)3+…+n•(﹣2)n,
﹣2An=1•(﹣2)2+2•(﹣2)3+…+(n﹣1)•(﹣2)n+n•(﹣2)n+1,
错位相减得:3An=(﹣2)1+(﹣2)2+(﹣2)3+…+(﹣2)n﹣n•(﹣2)n+1
=﹣n•(﹣2)n+1
=﹣﹣
•(﹣2)n+1,
∴An=﹣﹣
•(﹣2)n+1;
当n为偶数时,Bn=﹣(ln1+ln2)+(ln2+ln3)﹣(ln3+ln4)+…+[lnn+ln(n+1)]
=ln(n+1)﹣ln1
=ln(n+1),
当n为奇数时,Bn=﹣(ln1+ln2)+(ln2+ln3)﹣(ln3+ln4)+…﹣[lnn+ln(n+1)]
=﹣ln(n+1)﹣ln1
=﹣ln(n+1);
综上可知:Bn=(﹣1)nln(n+1),
∴数列{cn}的前n项和An+Bn=(﹣1)nln(n+1)﹣﹣
•(﹣2)n+1.
【点评】本题考查数列的通项及前n项和,考查运算求解能力,考查分类讨论的思想,考查错位相减法,注意解题方法的积累,属于中档题.