问题 解答题
已知数列{an}的各项均为正数,其前n项和为Sn,且an与1的等差中项等于Sn与1的等比中项.
(1)求a1的值及数列{an}的通项公式;
(2)设bn=
21+an 
+(-1)n-1×2n+1λ
,若数列{bn}是单调递增数列,求实数λ的取值范围.
答案

(1)由已知得,

an+1
2
=
Sn
4Sn=an2+2an+1

当n=1时,求得a1=1

当n≥2时,4Sn-1=an-12+2an-1+1

所以4an=4Sn-4Sn-1=an2+2an-an-12-2an-1

整理得(an+an-1)(an-an-1-2)=0,

因为{an}的各项均为正数,所以an-an-1=2,

又a1=1,所以an=2n-1;

(2)由(1)得,bn=4n+λ×(-1)n-1×2n+1

又数列{bn}是单调递增数列,所以bn<bn+1恒成立,

从而bn-bn-1=4n+1+λ×(-1)n×2n+2-4n-λ×(-1)n-1×2n-1

=3×4n-3λ×(-1)n-1×2n+1>0恒成立.

①当n是奇数时,得λ<2n-1恒成立,2n-1的最小值为1,λ<1

②当n是偶数时,得λ>-2n-1恒成立,-2n-1最大值为-2,λ>-2.

综上得:-2<λ<1.

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