已知 $\{a_n\}$ 为等差数列,前 $n$ 项和为 $S_n(n\in\mathbb N^*)$,$\{b_n\}$ 是首项为 $2$ 的等比数列,且公比大于 $0$,$b_2+b_3=12$,$b_3=a_4-2a_1$,$S_{11}=11b_4$.
【难度】
【出处】
2017年高考天津卷(理)
【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
  • 知识点
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    数列
    >
    等比数列及其性质
    >
    等比数列的前n项和
  • 题型
    >
    数列
    >
    数列求和
  1. 求 $\{a_n\}$ 和 $\{b_n\}$ 的通项公式;
    标注
    • 知识点
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      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
    $a_n=3n-2$,$b_n=2^n$
    解析
    设等差数列$\{a_n\}$ 的公差为 $d$,等比数列$\{b_n\}$ 的公比为 $q$,由题可知 $b_1=2$,因此有$$b_2+b_3=b_1(q+q^2)=2(q+q^2)=12,$$整理得 $q^2+q-6=0$,结合 $q>0$,解得 $q=2$,因此 $b_n=2^n$.
    题中条件 $b_3=a_4-2a_1$ 和 $S_{11}=11b_4$ 可整理得$$3d-a_1=8,a_6=a_1+5d=16,$$联立解得 $a_1=1,d=3$,因此 $a_n=3n-2$.
    所以,数列 $\{a_n\}$ 的通项公式为 $a_n=3n-2$,数列 $\{b_n\}$ 的通项公式为 $b_n=2^n$.
  2. 求数列 $\{a_{2n}b_{2n-1}\}$ 的前 $n$ 项和 $(n\in\mathbb N^*)$.
    标注
    • 知识点
      >
      数列
      >
      数列的求和方法
      >
      数列求和的错位相减法
    • 知识点
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      数列
      >
      等比数列及其性质
      >
      等比数列的前n项和
    • 题型
      >
      数列
      >
      数列求和
    答案
    $T_n=\left(n-\dfrac23\right)\cdot4^{n+1}+\dfrac83$
    解析
    由第一小问可知 $a_{2n}=2(3n-1),b_{2n-1}=2\cdot4^{n-1}$,因此$$a_{2n}b_{2n-1}=(3n-1)\cdot4^n.$$设数列 $\{a_{2n}b_{2n-1}\}$ 的前 $n$ 项和为 $T_n$,则有\[\begin{split}T_n&=2\cdot4+5\cdot4^2+8\cdot4^3+\cdots+(3n-1)\cdot4^n,\\ 4T_n&=\qquad\quad2\cdot4^2+5\cdot4^3+\cdots+(3n-4)\cdot4^n+(3n-1)\cdot4^{n+1},\end{split}\]上述两式相减,得$$-3T_n=2\cdot4+(3\cdot4^2+3\cdot4^3+\cdots+3\cdot4^n)-(3n-1)\cdot4^{n+1}=-(3n-2)\cdot4^{n+1}-8,$$整理得 $T_n=\left(n-\dfrac23\right)\cdot4^{n+1}+\dfrac83$.
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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