已知数列{an}满足a1=0,a2=2,且对任意m、n∈N*都有a2m-1+a2n-1=2am+n-1+2(m-n)2 (1)求a3,a5; (2)设bn=a2n+1-a2n-1(n∈N*),证明:{bn}是等差数列; (3)设cn=(an
已知数列{an}满足a1=0,a2=2,且对任意m、n∈N*都有a2m-1+a2n-1=2am+n-1+2(m-n)2
(1)求a3,a5;
(2)设bn=a2n+1-a2n-1(n∈N*),证明:{bn}是等差数列;
(3)设cn=(an+1-an)qn-1(q≠0,n∈N*),求数列{cn}的前n项和Sn.
(1)由题意,令m=2,n=1,可得a3=2a2-a1+2=6
再令m=3,n=1,可得a5=2a3-a1+8=20
(2)当n∈N*时,由已知(以n+2代替m)可得
a2n+3+a2n-1=2a2n+1+8
于是[a2(n+1)+1-a2(n+1)-1]-(a2n+1-a2n-1)=8
即bn+1-bn=8
所以{bn}是公差为8的等差数列
(3)由(1)(2)解答可知{bn}是首项为b1=a3-a1=6,公差为8的等差数列
则bn=8n-2,即a2n+1-a2n-1=8n-2
另由已知(令m=1)可得
an=
-(n-1)2.
a2n−1+a1
2
那么an+1-an=
-2n+1=
a2n+1−a2n−1
2
-2n+1=2n8n−2 2
于是cn=2nqn-1.
当q=1时,Sn=2+4+6++2n=n(n+1)
当q≠1时,Sn=2•q0+4•q1+6•q2+…+2n•qn-1.
两边同乘以q,可得
qSn=2•q1+4•q2+6•q3+…+2n•qn.
上述两式相减得
(1-q)Sn=2(1+q+q2+…+qn-1)-2nqn
=2•
-2nqn1−qn
1−q
=2•
1−(n+1)qn+nqn+1
1−q
所以Sn=2•
nqn+1−(n+1)qn+1 (q−1)2
综上所述,Sn=
.
n(n+1) (q=1) 2•
(q≠1)nqn+1−(n+1)qn+1 (q−1)2