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=nan , 数列{bn}的前n项和为Sn , 若不等式Sn>kan﹣1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=nan=3n2n﹣1 .
∴Sn=3×1×20+3×2×21+…+3(n﹣1)×2n﹣2+3n×2n﹣1 ,
∴ Sn=1×20+2×21+…+(n﹣1)×2n﹣2+n×2n﹣1 ,
∴ Sn=1×21+2×22+…+(n﹣1)×2n﹣1+n×2n ,
∴﹣ Sn=1+21+22+…+2n﹣1﹣n×2n= ﹣n×2n=(1﹣n)2n﹣1,
∴Sn=3(n﹣1)2n+3,
∵Sn>kan﹣1对一切n∈N*恒成立,
∴k< = =2(n﹣1)+ ,
令f(n)=2(n﹣1)+ ,
∴f′(n)=2+ ( )n>0,
∴f(n)随n的增大而增大,
∴f(n)min=f(1)= ,
∴实数k的取值范围为(﹣∞, ).
【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﹣1,分离参数,求最值,即可求实数k的取值范围.
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