题目内容
【题目】已知等比数列{an}满足an+1+an=92n﹣1 , n∈N* . (Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)设bn=(n﹣1)an , 数列{bn}的前n项和为Sn , 若不等式Sn>kan+16n﹣26对一切n∈N*恒成立,求实数k的取值范围.
【答案】解:(Ⅰ)设等比数列{an}的公比为q, ∵an+1+an=92n﹣1 ,
∴a2+a1=9,a3+a2=18,
∴q= = =2
又2a1+a1=9,∴a1=3.
∴an=32n﹣1 . n∈N* .
(Ⅱ)bn=(n﹣1)an=3(n﹣1)2n﹣1 .
∴Sn=3×0×20+3×1×21+…+3(n﹣2)×2n﹣2+3(n﹣1)×2n﹣1 ,
∴ Sn=0×20+1×21+…+(n﹣2)×2n﹣2+(n﹣1)×2n﹣1 ,
∴ Sn=0+1×22+2×23+…+(n﹣2)×2n﹣1+(n﹣1)×2n ,
∴﹣ Sn=21+22+…+2n﹣1﹣(n﹣1)×2n= ﹣1﹣(n﹣1)×2n=(2﹣n)2n﹣2,
∴Sn=3(n﹣2)2n+6,
∵Sn>kan+16n﹣26,
∴k< = =2(n﹣2)﹣ <2(n﹣2)(1﹣ )
令f(n)=2(n﹣2)(1﹣ )
∴f(1)= ,f(2)=0,
当n≥3时,n﹣2>0,1﹣ ≥1﹣ = >0,
∴f(n)min=f(2)=0,
∴实数k的取值范围为(﹣∞,0)
【解析】(Ⅰ)利用等比数列{an}满足an+1+an=92n﹣1 , 确定数列的公比与首项,即可求数列{an}的通项公式;(Ⅱ)利用错误相减法求出Sn , 再利用不等式Sn>kan+16n﹣26,分离参数,求最值,即可求实数k的取值范围.
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