解答题设数列{an}的前n项和为Sn,已知Sn=2an-2n+1(n∈N*).(1)证

发布时间:2020-07-09 09:46:29

解答题设数列{an}的前n项和为Sn,已知Sn=2an-2n+1(n∈N*).
(1)证明数列是等差数列;
(2)求数列{Sn}的前n项和Tn;
(3)设,数列{bn}的前n项和为Bn,若存在整数m,使对任意n∈N*且n≥2,都有成立,求m的最大值.

网友回答

解:(1)由Sn=2an-2n+1,
得Sn-1=2an-1-2n(n≥2).
两式相减,得an=2an-2an-1-2n,
即an-2an-1=2n(n≥2).
于是,
所以数列是公差为1的等差数列.…(2分)
(2)因为S1=2a1-22,
所以a1=4.
所以,
故an=(n+1)?2n.…(3分)
所以Sn=2an-2n+1=2(n+1)2n-2n+1=n?2n+1…(4分)
所以Tn=S1+S2+S3+…+Sn=1×22+2×23+3×24+…+n?2n+1…①
2Tn=1×23+2×24+3×25+…+n?2n+2…②…(6分)
由①-②得:…(7分)
所以Tn=22(1-2n)+n?2n+2=(n-1)?2n+2+4…(8分)
(2)因为=,
则.…(10分)
令,
则.
所以=.
即f(n+1)>f(n),
所以数列{f(n)}为递增数列.…(12分)
所以当n≥2时,f(n)的最小值为.
据题意,,即.又m为整数,
故m的最大值为11.…(14分)解析分析:(1)由Sn=2an-2n+1,得Sn-1=2an-1-2n(n≥2).所以an-2an-1=2n(n≥2).由此能够证明数列是等差数列.(2)因为S1=2a1-22,所以a1=4.,故an=(n+1)?2n,Sn=n?2n+1,所以Tn=1×22+2×23+3×24+…+n?2n+1,由错位相减法能求出数列{Sn}的前n项和Tn.(2)因为=,则.令,能导出f(n+1)>f(n),由此能求出m的最大值.点评:本题考查等差数列、等比数列的基本量、通项,结合含两个变量的不等式的处理问题,考查数列的前n项和的求法,考查实数m的最大值的求法.对数学思维的要求比较高,有一定的探索性.综合性强,难度大,易出错.
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