已知等比数列{an}中，a1+a3=10，前4项和为40．（1）求数列{an}的通项公式；（2）若等差数列{bn}的各项为正，其前n项和为Tn，且T3=15，又a1+b1，a2+b2，a3+b3成等比数列，求Tn．

Question

已知等比数列{a_n}中，a₁+a₃=10，前4项和为40．
（1）求数列{a_n}的通项公式；
（2）若等差数列{b_n}的各项为正，其前n项和为T_n，且T₃=15，又a₁+b₁，a₂+b₂，a₃+b₃成等比数列，求T_n．

Answer 1

（1）设等比数列{a_n}的公比为q，则

a1+a1q2＝10

a1+a1q+a1q2+a1q3＝40

∴

a1＝1

q＝3.

∴a_n=a₁q^n-1=3^n-1．
∴等比数列{a_n}的通项公式为a_n=3^n-1．
（2）设等差数列{b_n}的公差为d，则T₃=b₁+b₂+b₃=3b₂=15，
∴b₂=5．
又∵a₁+b₁，a₂+b₂，a₃+b₃成等比数列，
∴（a₂+b₂）²=（a₁+b₁）（a₃+b₃），
即（3+5）²=（1+b₁）（9+b₃），
64=（6-d）（14+d）．
∴d=-10或d=2．
∴

b1＝15

d＝−10

（舍去）或

b1＝3

d＝2.

∴Tn＝nb1+(n(n−1))/(2)d＝3n+(n(n−1))/(2)×2＝n2+2n．