题目

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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