题目内容
在数列{an}中,a1=2,an+1=an+2n+1(n∈N*)(1)求证:数列{an-2n}为等差数列;
(2)设数列{bn}满足bn=log2(an+1-n),若…对一切n∈N*且n≥2恒成立,求实数k的取值范围.
【答案】分析:(1)先对关系式an+1=an+2n+1整理可得到)(an+1-2n+1)-(an-2n)=an+1-an-2n=1,即数列{an-2n}为等差数列,
(2)根据(1)可求出数列{an-2n}的通项公式,即可得到数列{an}的通项公式,根据bn=log2(an+1-n),可得到bn的表达式,设f(n)=…(1+)×,分析可得f(n)的最小值,结合题意即可得答案.
解答:解:(1)(an+1-2n+1)-(an-2n)=an+1-an-2n=1
故数列{an-2n}为等差数列,且公差d=1.
an-2n=(a1-2)+(n-1)d=n-1,an=2n+n-1;
(2)由(1)可知an=2n+n-1,∴bn=log2(an+1-n)=n
设f(n)=…(1+)×,(n≥2)
则f(n+1)=…(1+)×(1+)×,
两式相除可得=(1+)×=>1,
则有f(n)>f(n-1)>f(n-2)>…>f(2)=,
要使…对一切n∈N*且n≥2恒成立,
必有k<;
故k的取值范围是k<.
点评:本小题主要考查数列、数学归纳法和不等式的有关知识,考查推理论证、抽象概括、运算求解和探究能力,考查学生是否具有审慎思维的习惯和一定的数学视野.
(2)根据(1)可求出数列{an-2n}的通项公式,即可得到数列{an}的通项公式,根据bn=log2(an+1-n),可得到bn的表达式,设f(n)=…(1+)×,分析可得f(n)的最小值,结合题意即可得答案.
解答:解:(1)(an+1-2n+1)-(an-2n)=an+1-an-2n=1
故数列{an-2n}为等差数列,且公差d=1.
an-2n=(a1-2)+(n-1)d=n-1,an=2n+n-1;
(2)由(1)可知an=2n+n-1,∴bn=log2(an+1-n)=n
设f(n)=…(1+)×,(n≥2)
则f(n+1)=…(1+)×(1+)×,
两式相除可得=(1+)×=>1,
则有f(n)>f(n-1)>f(n-2)>…>f(2)=,
要使…对一切n∈N*且n≥2恒成立,
必有k<;
故k的取值范围是k<.
点评:本小题主要考查数列、数学归纳法和不等式的有关知识,考查推理论证、抽象概括、运算求解和探究能力,考查学生是否具有审慎思维的习惯和一定的数学视野.
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