Question

【題目】已知{an}是等差數(shù)列，其前n項(xiàng)和為Sn ， {bn}是等比數(shù)列，且a1=b1=2，a4+b4=27，S4﹣b4=10．
（1）求數(shù)列{an}與{bn}的通項(xiàng)公式；
（2）記Tn=anb1+an﹣1b2+…+a1bn ， n∈N* ， 證明：Tn+12=﹣2an+10bn（n∈N*）．

Answer 1

【答案】
（1）解：設(shè)等差數(shù)列的公差為d，等比數(shù)列的公比為q，

由a1=b1=2，得a4=2+3d，b4=2q3，s4=8+6d，

由條件a4+b4=27，s4﹣b4=10，

得方程組 ，解得 ，

故an=3n﹣1，bn=2n，n∈N*．

（2）證明：方法一，由（1）得，Tn=2an+22an﹣1+23an﹣2+…+2na1； ①；

2Tn=22an+23an﹣1+…+2na2+2n+1a1； ②；

由②﹣①得，Tn=﹣2（3n﹣1）+3×22+3×23+…+3×2n+2n+2

= +2n+2﹣6n+2

=10×2n﹣6n﹣10；

而﹣2an+10bn﹣12=﹣2（3n﹣1）+10×2n﹣12=10×2n﹣6n﹣10；

故Tn+12=﹣2an+10bn（n∈N*）．

方法二：數(shù)學(xué)歸納法，

③當(dāng)n=1時(shí)，T1+12=a1b1+12=16，﹣2a1+10b1=16，故等式成立，

④假設(shè)當(dāng)n=k時(shí)等式成立，即Tk+12=﹣2ak+10bk，

則當(dāng)n=k+1時(shí)有，

Tk+1=ak+1b1+akb2+ak﹣1b3+…+a1bk+1

=ak+1b1+q（akb1+ak﹣1b2+…+a1bk）

=ak+1b1+qTk

=ak+1b1+q（﹣2ak+10bk﹣12）

=2ak+1﹣4（ak+1﹣3）+10bk+1﹣24

=﹣2ak+1+10bk+1﹣12．

即Tk+1+12=﹣2ak+1+10bk+1，因此n=k+1時(shí)等式成立．

③④對(duì)任意的n∈N*，Tn+12=﹣2an+10bn成立．

【解析】（1）直接設(shè)出首項(xiàng)和公差，根據(jù)條件求出首項(xiàng)和公差，即可求出通項(xiàng)．（2）先寫出Tn的表達(dá)式；方法一：借助于錯(cuò)位相減求和；
方法二：用數(shù)學(xué)歸納法證明其成立．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解等差數(shù)列的通項(xiàng)公式（及其變式）的相關(guān)知識(shí)，掌握通項(xiàng)公式：或，以及對(duì)等比數(shù)列的通項(xiàng)公式（及其變式）的理解，了解通項(xiàng)公式：．