已知数列{an}中,其中Sn为数列{an}的前n项和,并且Sn+1=4an+2 (n∈N*),a1=1 (1)bn=an+1-2an (n∈N*),求证:数列{bn}是等比数列; (2)设数列cn=an2n(n∈N*)求证:数列{cn}是等

问题描述:

已知数列{an}中,其中Sn为数列{an}的前n项和,并且Sn+1=4an+2 (n∈N*),a1=1
(1)bn=an+1-2an (n∈N*),求证:数列{bn}是等比数列;
(2)设数列cn=

an
2n
(n∈N*)求证:数列{cn}是等差数列;
(3)求数列{an}的通项公式和前n项.

(1)由Sn+1=4an+2 (n∈N*)知,Sn+2=4an+1+2,两式相减得an+2=4an+1-4an
an+2-2an+1=2(an+1-2an),又bn=an+1-2an所以bn+1=2bn…①
已知S2=4a1+2,a1=1解得a2=5,b1=a2-2a1=3     …②
由①②得数列{bn}是首项为3,公比为2的等比数列,∴bn=3•2n-1.…(4分)
(2)∵bn=an+1-2an=3•2n-1.…
∵cn=

an
2n
(n∈N*),
∴cn+1-cn=
 an+1
2n+1
an
2n
=
an+1−2an
2n+1
=
3•2n−1
2n+1
=
3
4

又c1=
a1
2
=
1
2

故数列{cn}是首项为
1
2
,公差是
3
4
的等差数列,
∴cn=
3
4
n-
1
4
…(8分)
(3)∵cn=
an
2n
(n∈N*) 
又cn=
3
4
n-
1
4

∴an=(3n-1)2n-2…(10分)
当n≥2时,Sn=4an-1+2=(3n-4)2n-1+2;
当n=1时S1=a1=1也适合上式,
所以{an}的前n项为Sn=(3n-4)2n-1+2…(12分)