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

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.

答案

【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.

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