作业帮 > 数学 > 作业

在数列{an}中,a1=2,an=2an-1+2^n+1 求an和Sn

来源:学生作业帮 编辑:搜搜做题作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/06/05 13:23:26
在数列{an}中,a1=2,an=2an-1+2^n+1 求an和Sn
在数列{an}中,a1=2,an=2an-1+2^n+1 求an和Sn
/>n≥2时,
an=2a(n-1) +2^(n+1)
an -2a(n-1)=2^(n+1)
等式两边同除以2^(n+1)
an/2^(n+1) -a(n-1)/2ⁿ =1,为定值.
a1/2²=2/4=1/2
数列{an/2^(n+1)}是以1/2为首项,1为公差的等差数列.
an/2^(n+1) =1/2 +1×(n-1)=(2n -1)/2
an=2^(n+1)×[(2n-1)/2]=(2n-1)×2ⁿ
n=1时,a1=(2-1)×2=2,同样满足.
数列{an}的通项公式为an=(2n-1)×2ⁿ

an=(2n-1)×2ⁿ=n×2^(n+1) -2ⁿ
Sn=a1+a2+...+an
=[1×2²+2×2³+...+n×2^(n+1)]-(2+2²+2³+...+2ⁿ)
令Cn=1×2²+2×2³+...+n×2^(n+1)
则2Cn=1×2³+2×2⁴+...+(n-1)×2^(n+1)+n×2^(n+2)
Cn-2Cn=-Cn=2²+2³+...+2^(n+1) -n×2^(n+2)
=4×(2ⁿ-1)/(2-1) -n×2^(n+2)
=(1-n)×2^(n+2) -4
Cn=(n-1)×2^(n+2) +4
Sn=Cn -(2+2²+...+2ⁿ)
=(n-1)×2^(n+2) +4 -2×(2ⁿ-1)/(2-1)
=(2n-1)×2^(n+1) +6