设数列 $\left\{a_n\right\}$ 的前 $n$ 项和为 $S_n$.已知 $S_2=4$,$a_{n+1}=2S_n+1$,$n\in {\mathbb N}^*$.
【难度】
【出处】
2016年高考浙江卷(文)
【标注】
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求通项公式 $a_n$;标注答案$a_n=3^{n-1},n\in \mathbb{N}^*$解析本题先作差把 $S_n$ 去掉,转化为递推公式,然后再处理即可.由题意得\[\begin{cases}a_1+a_2=4,\\a_2=2a_1+1,\end{cases}\]则\[\begin{cases}a_1=1,\\a_2=3.\end{cases}\]又当 $n\geqslant 2$ 时,由\[a_{n+1}-a_n=\left(2S_n+1\right)-\left(2S_{n-1}+1\right)=2a_n,\]得\[a_{n+1}=3a_n.\]所以,数列 $\left\{a_n\right\}$ 的通项公式为\[a_n=3^{n-1},n\in \mathbb{N}^*.\]
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求数列 $\left\{\left|a_n-n-2\right|\right\}$ 的前 $n$ 项和.标注答案$ T_n=\begin{cases}2,n=1,\\\dfrac{3^n-n^2-5n+11}{2},n\geqslant 2.\end{cases} $解析本题的关键在于去绝对值,然后分组求和即可得到结果.设 $b_n=|3^{n-1}-n-2|,n\in \mathbb{N}^*$,$b_1=2$,$b_2=1$.
当 $n\geqslant 3$ 时,由于 $3^{n-1}>n+2$,故\[b_n=3^{n-1}-n-2,n\geqslant 3.\]设数列 $\left\{b_n\right\}$ 的前 $n$ 项和为 $T_n$,则 $T_1=2$,$T_2=3$.
当 $n\geqslant 3$ 时\[\begin{split}T_n&=3+\dfrac{9\left(1-3^{n-2}\right)}{1-3}-\dfrac{\left(n+7\right)\left(n-2\right)}{2}\\&=\dfrac{3^n-n^2-5n+11}{2}.\end{split}\](推导中用到:)所以\[T_n=\begin{cases}2,n=1,\\\dfrac{3^n-n^2-5n+11}{2},n\geqslant 2.\end{cases}\]
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