设{a‹n›}是公差不为0的等差数列,S‹n›是其前n项和,已知S₁与(1/7)S₇的等比中项为(1/3)S₃,且S₁与(1/3)S₃的等差中项是3;⑴求数列{a‹n›}的通项公式;⑵求等比数列{b‹n›},满足b₁=S₁,b₂=(1/3)S3,求和T‹n›=a₁b₁+a₂b₂+…a‹n›b‹n›
(1).S₁=a₁;S₇=7a₁+21d,故(1/7)S₇=a₁+3d;S₃=3a₁+3d,故(1/3)S₃=a₁+d;
已知S₁与(1/7)S₇的等比中项为(1/3)S₃,故有等式:
(a₁+d)²=a₁(a₁+3d);展开化简即得d²-a₁d=d(d-a₁)=0,已知d≠0,故必有d=a₁;
又S₁与(1/3)S₃的等差中项是3,故得2a₁+d=3a₁=6,a₁=d=2;
于是得通项公式为a‹n›=2+2(n-1)=2n;
(2).b₁=S₁=a₁=2;b₂=(1/3)S₃=a₁+d=2a₁=4;故公比q=4/2=2;通项b‹n›=2ⁿ;
于是得a‹n›b‹n›=2[n×(2ⁿ)];
故T‹n›=2[1×2¹+2×2²+3×2³+4×2⁴+5×2⁵+.+(n-1)×2ⁿ⁻¹+n×2ⁿ].(1)
2T‹n›=2[1×2²+2×2³+3×2⁴+4×2⁵+5×2⁶+.+(n-1)×2ⁿ+n×2ⁿ⁺¹].(2)
(1)-(2)得:【错项相减】
-T‹n›=2[2¹+2²+2³+2⁴+2⁵+.+2ⁿ-n×2ⁿ⁺¹]=2[2(2ⁿ-1)-n×2ⁿ⁺¹]
故T‹n›=2n×2ⁿ⁺¹-4(2ⁿ-1)=4n×2ⁿ-4×2ⁿ+4=4[(n-1)2ⁿ+1]