(19)(本小题满分 12 分) 已知 a_ n 是各项均…——2017 高考数学第 19 题答案解析

2017_退役省自主命题 (2017·文)

2017 ?? 第 19 题 解答题 区分题
2017_退役省自主命题 (2017·文)

(19)(本小题满分 12 分)
已知 $\left\{a_{n}\right\}$ 是各项均为正数的等比数列,且 $a_{1}+a_{2}=6, a_{1} a_{2}=a_{3}$
(I)求数列 $\left\{a_{n}\right\}$ 通项公式;
(II)$\left\{b_{n}\right\}$ 为各项非零的等差数列,其前 $n$ 项和为 $S_{n}$ 知 $S_{2 n+1}=b_{n} b_{n+1}$ ,求数列
$\left\{\frac{b_{n}}{a_{n}}\right\}$ 的前 $n$ 项和 $T_{n}$ .

完整解析 · 逐步详解

【解答】
(本小题满分 12 分)
解:
①设 $\left\{\mathrm{a}_{n}\right\}$ 的公比为 $q$ ,

由题意知:$a_{1}(1+q)=6, a_{1}^{2} q=a_{1} q^{2}$ ,

又 $\quad a_{n}>0$ ,

解得:$a_{1}=2, q=2$ ,

所以 $\quad a_{n}=2^{n}$
②由题意知:$S_{2 n+1}=\frac{(2 n+1)\left(b_{1}+b_{2 n+1}\right)}{2}=(2 n+1) b_{n+1}$ ,
又 $\quad S_{2 n+1}=b_{n} b_{n+1}, b_{n+1} \neq 0$ ,

所以 $\quad b_{n}=2 n+1$ ,

$$ c_{n}=\frac{b_{n}}{a_{n}} $$

$$ c_{n}=\frac{2 n+1}{2^{n}} $$

因此

$$ \begin{aligned} T_{n} & =c_{1}+c_{2}+\ldots+c_{n} \\ & =\frac{3}{2}+\frac{5}{2^{2}}+\frac{7}{2^{3}}+\ldots+\frac{2 n-1}{2^{n-1}}+\frac{2 n+1}{2^{n}} \end{aligned} $$

又 $\quad \frac{1}{2} T_{n}=\frac{3}{2^{2}}+\frac{5}{2^{3}}+\frac{7}{2^{4}} \ldots+\frac{2 n-1}{2^{n}}+\frac{2 n+1}{2^{n+1}}$
两式相减得 $\frac{1}{2} T_{n}=\frac{3}{2}+\left(\frac{1}{2}+\frac{1}{2^{2}} \ldots+\frac{1}{2^{n-1}}\right)-\frac{2 n+1}{2^{n+1}}$
所以 $\quad T_{n}=5-\frac{2 n+5}{2^{n}}$

【解答】
解:(I)设 $\left\{a_{n}\right\}$ 的公比为 $q$ ,
由题意知:$a_{1}(1+q)=6, a_{1}^{2} q=a_{1} q^{2}$ ,
又 $\quad a_{n}>0$ ,
解得:$a_{1}=2, q=2$ ,
所以 $a_{n}=2^{n}$ .
(II)由题意知:$S_{2 n+1}=\frac{(2 n+1)\left(b_{1}+b_{2 n+1}\right)}{2}=(2 n+1) b_{n+1}$ ,
又 $S_{2 n+1}=b_{n} b_{n+1}, b_{n+1} \neq 0$ ,
所以 $b_{n}=2 n+1$ .
令 $c_{n}=\frac{b_{n}}{a_{n}}$ ,
则 $c_{n}=\frac{2 n+1}{2^{n}}$
因此 $T_{n}=c_{1}+c_{2}+\cdots+c_{n}$

$$ =\frac{3}{2}+\frac{5}{2^{2}}+\frac{7}{3^{3}}+\frac{2 n-1}{2^{n-1}}+\frac{2 n+1}{2^{n}}, $$

又 $\frac{1}{2} T_{n}=\frac{3}{2^{2}}+\frac{5}{2^{3}}+\frac{7}{2^{4}}+\cdots+\frac{2 n-1}{2^{n}}+\frac{2 n+1}{2^{n+1}}$ ,
两式相减得 $\frac{1}{2} T_{n}=\frac{3}{2}+\left(\frac{1}{2}+\frac{1}{2^{2}}+\cdots+\frac{1}{2^{n-1}}\right)-\frac{2 n+1}{2^{n+1}}$ ,
所以 $T_{n}=5-\frac{2 n+5}{2^{n}}$ .

【解答】
(本小题满分 12 分)

已知 $\left\{a_{n}\right\}$ 是各项均为正数的等比数列,且 $a_{1}+a_{2}=6, a_{1} a_{2}=a_{3}$ .
(I)求数列 $\left\{a_{n}\right\}$ 的通项公式;
(II)$\left\{b_{n}\right\}$ 为各项非零的等差数列,其前 $n$ 项和为 $S_{n}$ .已知 $S_{2 n+1}=b_{n} b_{n+1}$ ,求数列 $\left\{\frac{b_{n}}{a_{n}}\right\}$ 的前 $n$ 项和 $T$ 。

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