设数列{an}满足a1=1,an+1=3an,数列{bn}的前n项和Sn=n2+2n+1.(I)求数列{an},{bn}的通项公式;(II)设cn=anbn,求数列{cn}的前n项和Tn.

问题描述:

设数列{an}满足a1=1,an+1=3an,数列{bn}的前n项和Sn=n2+2n+1.
(I)求数列{an},{bn}的通项公式;
(II)设cn=anbn,求数列{cn}的前n项和Tn

(Ⅰ)由题意知数列{an}是首项为1,公比为3的等比数列,其通项公式为an=3n-1
数列{bn}满足b1=S1=4,n≥2时,bn=Sn-Sn-1=2n+1.所以,数列{bn}的通项公式为bn

4,(n=1)
2n+1.(n≥2)
(6分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)知cnanbn
4,(n=1)
(2n+1)•3n−1,(n≥2)

Tn=4+5•3+7•32+…+(2n+1)•3n-1∴3Tn=12+5•32+7•33+9•34+…+(2n+1)•3n,(8分)
两式相减得−2Tn=7+2(32+33+34++3n−1)−(2n+1)•3n=7+2
9(3n−2−1)
3−1
−(2n+1)•3n=−2−2n•3n

所以Tn=n•3n+1,(n≥2),
综上,数列{cn}的前n项和Tn=n•3n+1,(n∈N+).(12分)
答案解析:(I)首先根据an+1=3an可知数列{an}是公比为3的等比数列,然后根据公比和首项即可求出{an}的通项公式;当n≥2时,根据bn=Sn-Sn-1求通项公式,然后验证b1=S1=4,不符合上式,因此数列{bn}是分段数列;
(Ⅱ)先写出数列{cn}的通项公式,然后计算出Tn-3Tn,进而求出Tn
考试点:等差数列与等比数列的综合.
知识点:本题主要考查了数列通项公式以及数列的前n项和的求法,对于等差数列与等比数列乘积形式的数列,一般采取错位相减的方法求数列的前n项和,这种方法要熟练掌握.