问题 解答题
数列bn+1=
1
2
bn+
1
4
,且b1=
7
2
Tn为{bn}
的前n项和.
(1)求证:数列{bn-
1
2
}
是等比数列,并求{bn}的通项公式;
(2)如果{bn}对任意n∈N*,不等式
12k
(12+n-2Tn)
≥2n-7
恒成立,求实数k的取值范围.
答案

(1)证明:对任意n∈N*,都有bn+1=

1
2
bn+
1
4
,所以bn+1-
1
2
=
1
2
(bn-
1
2
)
…(1分)

则数列{bn-

1
2
}成等比数列,首项为b1-
1
2
=3
,公比为
1
2
…(2分)

所以bn-

1
2
=3×(
1
2
)
n-1

bn=3×(

1
2
)n-1+
1
2
…(4分)

(2)因为bn=3×(

1
2
)n-1+
1
2

所以Tn=3×

1-
1
2n
1-
1
2
+
n
2
=6(1-
1
2n
)+
n
2
…(6分)

因为不等式

12k
(12+n-2Tn)
≥2n-7,化简得k≥
2n-7
2n
对任意n∈N*恒成立…(7分)

cn=

2n-7
2n
,则cn+1-cn=
9-2n
2n+1
…(9分)

当n≥5,cn+1≤cn,{cn}为单调递减数列,当1≤n<5,cn+1>cn,{cn}为单调递增数列

c4=

1
16
c5=
3
32
,∴c4<c5,∴n=5时,cn取得最大值
3
32
…(11分)

所以,要使k≥

2n-7
2n
对任意n∈N*恒成立,k≥
3
32
…(12分)

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