问题 解答题

已知数列{an}满足a1=1,a2=4,an+2+2an=3an+1(n∈N*)

(1)求证:数列{an+1-an}是等比数列,并求{an}的通项公式;

(2)记数列{an}的前n项和Sn,求使得Sn>21-2n成立的最小整数n.

答案

(1)证明:a1=1,a2=4,an+2+2an=3an+1(n∈N*)

∴an+2-an+1=2(an+1-an),a2-a1=3

∴数列{an+1-an}是以3为首项,公比为2的等比数列,

∴an+1-an=3•2n-1(3分)

∴n≥2时,

an-an-1=3•2n-2

an-1-an-2=3•2n-3

a3-a2=3•2,

a2-a1=3,

以上n-1个式子累加得an-a1=3•2n-2+3•2n-3+…+3•2+3=3(2n-1-1)

∴an=3•2n-1-2

当n=1时,a1=3•20-2=1也满足

从而可得an=3•2n-1-2(6分)

(2)由(1)利用分组求和法得

Sn=(3•20-2)+(3•21-2)+…(3•2n-1-2)

=3(20+21+…+2n-1)-2n

=

1-2n
1-2
-2n

=3(2n-1)-2n(9分)

Sn=3(2n-1)-2n>21-2n,

得3•2n>24,即2n>8=23

∴n>3

∴使得Sn>21-2n成立的最小整数4.(12分)

选择题
判断题