一道等比数列的题目18

题目

一道等比数列的题目18
设等比数列｛an｝的各项均为正值,首项a1=1/2,前n项和为Sn,且S30(2^10)-（（2^10）+1）S20+S10=0.求
1｛an｝的通项公式
2｛nSn｝的前n项和Tn

答案

S30=a1*(q^30-1)/(q-1)=a1(q^10-1)(q^20+q^10+1)/(q-1)
S20=a1*(q^20-1)/(q-1)=a1(q^10-1)(q^10+1)/(q-1)
S10=a1*(q^10-1)/(q-1)
2^10*a1(q^10-1)(q^20+q^10+1)/(q-1)-(2^10+1)*a1(q^10-1)(q^10+1)/(q-1)+a1*(q^10-1)/(q-1)=0
2^10*(q^20+q^10+1)-(2^10+1)(q^10+1)+1=0
2^10*q^20+2^10*q^10+2^10-2^10*q^10-2^10-q^10-1+1=0
2^10*q^20-q^10=0
所以q^10=1/2^10
各项均为正值
q>0
q=1/2
an=1/2*(1/2)^(n-1)=(1/2)^n
Sn=1/2*[1-(1/2)^n]/(1-1/2)=1-(1/2)^n
nSn=n-n*(1/2)^n
Tn=[1-1*(1/2)]+[2-2*(1/2)^2]+……+[n-n*(1/2)^n]
=1+……+n-[1*(1/2)+2*(1/2)^2+……+n*(1/2)^n]
令x=1*(1/2)+2*(1/2)^2+……+n*(1/2)^n
2x=1+2*(1/2)+……+n*(1/2)^(n-1)
x=2x-x=1+1*(1/2)+1*(1/2)^2+……+1*(1/2)^(n-1)-n*(1/2)^n
=1*[1-(1/2)^n]/(1-1/2)]-n*(1/2)^n
=2-2*(1/2)^n-n*(1/2)^n
=2-(n+2)(1/2)^n
所以Tn=1+……+n-x
=n(n+1)/2-2+(n+2)(1/2)^n