设等差数列 $\left\{a_n\right\}$ 的公差为 $d$,前 $n$ 项和为 $S_n$,等比数列 $\left\{b_n\right\}$ 的公比为 $q$.已知 $b_1=a_1$,$b_2=2$,$q=d$,$S_{10}=100$.
【难度】
【出处】
2015年高考湖北卷(文)
【标注】
  • 知识点
    >
    数列
    >
    等差数列及其性质
    >
    等差数列的定义与通项
  • 知识点
    >
    数列
    >
    等比数列及其性质
    >
    等比数列的定义与通项
  • 题型
    >
    数列
    >
    求数列的通项公式
  • 知识点
    >
    数列
    >
    数列的求和方法
    >
    数列求和的错位相减法
  • 题型
    >
    数列
    >
    数列求和
  1. 求数列 $\left\{a_n\right\}$,$\left\{b_n\right\}$ 的通项公式;
    标注
    • 知识点
      >
      数列
      >
      等差数列及其性质
      >
      等差数列的定义与通项
    • 知识点
      >
      数列
      >
      等比数列及其性质
      >
      等比数列的定义与通项
    • 题型
      >
      数列
      >
      求数列的通项公式
    答案
    \[\begin{cases}
    a_n=2n-1,\\
    b_n=2^{n-1}
    \end{cases} 或 \begin{cases}a_n=\dfrac 19\left(2n+79\right),\\
    b_n=9\cdot \left(\dfrac 29\right)^{n-1}.
    \end{cases}\]
    解析
    $\left\{a_n\right\}$ 与 $\left\{b_n\right\}$ 均按等差与等比数列的公式求出基本量即可.因为 $\left\{a_n\right\}$ 为等差数列,所以由题意有\[\begin{cases}
    10a_1+45d=100,\\
    a_1d=2,
    \end{cases}\]即\[\begin{cases}2a_1+9d=20,\\
    a_1d=2,
    \end{cases}\]解得\[\begin{cases}a_1=1,\\
    d=2
    \end{cases} 或 \begin{cases}a_1=9,\\
    d=\dfrac 29.
    \end{cases}\]故 $\left\{a_n\right\}$ 与 $\left\{b_n\right\}$ 的通项公式\[\begin{cases}
    a_n=2n-1,\\
    b_n=2^{n-1}
    \end{cases} 或 \begin{cases}a_n=\dfrac 19\left(2n+79\right),\\
    b_n=9\cdot \left(\dfrac 29\right)^{n-1}.
    \end{cases}\]
  2. 当 $d>1$ 时,记 $c_n=\dfrac{a_n}{b_n}$,求数列 $\left\{c_n\right\}$ 的前 $n$ 项和为 $T_n$.
    标注
    • 知识点
      >
      数列
      >
      数列的求和方法
      >
      数列求和的错位相减法
    • 题型
      >
      数列
      >
      数列求和
    答案
    $T_n=6-\dfrac{2n+3}{2^{n-1}}$.
    解析
    本题要求和的数列是差比数列,应用错位相减法进行计算求和.由 $d>1$,知 $ a_n=2n-1$,$b_n=2^{n-1}$,故 $c_n=\dfrac{2n-1}{2^{n-1}}$,于是\[\begin{split}T_n&=1+\dfrac 32+\dfrac 5{2^2}+\dfrac 7{2^3}+\dfrac 9{2^4}+\cdots+\dfrac{2n-1}{2^{n-1}} ,& \quad \cdots \cdots ① \\ \dfrac 12T_n&=\dfrac 12+\dfrac 3{2^2}+\dfrac 5{2^3}+\dfrac 7{2^4}+\cdots+\dfrac{2n-3}{2^{n-1}}+\dfrac{2n-1}{2^n} . &\quad \cdots \cdots ② \end{split}\]$ ① - ② $ 可得\[\dfrac 12T_n=2+\dfrac 12+\dfrac 1{2^2}+\cdots+\dfrac{1}{2^{n-2}}-\dfrac{2n-1}{2^n}=3-\dfrac{2n+3}{2^n} ,\]故 $T_n=6-\dfrac{2n+3}{2^{n-1}}$.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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