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2024年高考数学甲卷-理18

  2024-08-27 17:09:13  

(12分)已知数列$\{a_{n}\}$的前$n$项和为$S_{n}$,且$4S_{n}=3a_{n}+4$.
(1)求$\{a_{n}\}$的通项公式;
(2)设$b_n=(-1)^{n-1}na_n$,求数列$\{b_{n}\}$的前$n$项和为$T_{n}$.
分析:(1)由已知和与项的递推关系进行转化,然后结合等比数列的通项公式即可求解;
(2)先求出$b_{n}$,然后结合错位相减求和即可求解.
解:(1)因为$4S_{n}=3a_{n}+4$,
所以$4S_{n+1}=3a_{n+1}+4$,
两式相减可得$4a_{n+1}=3a_{n+1}-3a_{n}$,
即$a_{n+1}=-3a_{n}$,又因为$4S_{1}=3a_{1}+4$,
所以$a_{1}=4$,故数列$\{a_{n}\}$是首项为4,公比为$-3$的等比数列,
所以$a_n=4\cdot (-3)^{n-1}$;
(2)$b_n=(-1)^{n-1}na_n=4n\cdot 3^{n-1}$,
所以$T_n=4(1\cdot 3^0+2\cdot 3^1+3\cdot 3^2+\cdots +n\cdot 3^{n-1})$,
$3T_n=4(l\cdot 3^1+2\cdot 3^2+3\cdot 3^{3}+\dotsb +n\cdot 3^{n})$,
两式相减可得:$-2T_n=4(1+3^1+3^2+\cdots +3^{n-1}-n\cdot 3^n)=4(1-3^n-n\cdot 3^n)=(2-4n)3^{n}-2$,
所以$T_n=(2n-1)3^n+1$.
点评:本题主要考查了和与项的递推关系及等比数列的通项公式的应用,还考查了错位相减求和方法的应用,属于中档题.

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