已知數(shù)列{an}的首項a1=5,前n項和為Sn,且Sn+1=2Sn+n+5(n∈N*). (Ⅰ)設(shè)bn=an+1,求數(shù)列{bn}的通項公式; (Ⅱ)求數(shù)列{an}的前n項和Sn.
已知數(shù)列{an}的首項a1=5,前n項和為Sn,且Sn+1=2Sn+n+5(n∈N*).
(Ⅰ)設(shè)bn=an+1,求數(shù)列{bn}的通項公式;
(Ⅱ)求數(shù)列{an}的前n項和Sn.
優(yōu)質(zhì)解答
(Ⅰ)由S
n+1=2S
n+n+5(n∈N
*)
得 S
n=2S
n-1+(n-1)+5(n∈N
*,n≥2)
兩式相減得 a
n+1=2a
n+1,
∴a
n+1+1=2(a
n+1)
即 b
n+1=2b
n(n∈N
*,n≥2),
又a
2=S
2-S
1=S
1+1+5=a
1+6=11
∴b
2=a
2+1=12,b
1=a
1+1=6
∴b
2=2b
1.
∴數(shù)列{b
n}是首項為6,公比為2的等比數(shù)列
∴
bn=6?2n?1=3?2n.
(Ⅱ)法一
由(Ⅰ)知
an=3?2n?1,
∴S
n=a
1+a
2+…+a
n=3×2+3×2
2+…+3?2
n-n=
3×?n=6?2
n-n-6=3?2
n+1-n-6.
(Ⅱ)法二
由已知S
n+1=2S
n+n+5(n∈N
*)①
設(shè)S
n+1+c(n+1)+d=2(S
n+cn+d)
整理得 S
n+1=2S
n+cn+d-c②
對照①、②,得 c=1,d=6,
即①等價于 S
n+1+(n+1)+6=2(S
n+n+6)
∴數(shù)列{S
n+n+6}是等比數(shù)列,首項為S
1+1+6=a
1+1+6=12,公比為q=2
∴
Sn+n+6=12?2n?1=3?2n+1∴
Sn=3?2n+1?n?6.
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