设数列
{an} 的前
n 项和为
Sn,已知
a1=1,
Sn+1=4an+2.
(1) 设
bn=an+1−2an. 证明数列
{bn} 是等比数列.
(2) 求数列
{an} 的通项公式.
\begin{solution}
\begin{enumerate}
\item 由已知条件在
n=1 时给出
a1+a2=S2=4a1+2=6
所以
a2=5,从而
b1=a2−2a1=3. 对任意
n⩾1,相邻两式相减得
an+2=Sn+2−Sn+1=4an+1+2−(4an+2)=4(an+1−an)
因此
bn+1=an+2−2an+1=2(an+1−2an)=2bn
所以
{bn} 是首项为
3、公比为
2 的等比数列,即
bn=3⋅2n−1.
\item 由
bn=an+1−2an,有
2nan+1−2n−1an=2nbn=23
数列
{2n−1an} 是首项为
1、公差为
23 的等差数列,故
2n−1an=1+(n−1)23=23n−1
所以数列
{an} 的通项公式为
an=(3n−1)2n−2,(
n⩾1).
\end{enumerate}
\end{solution}