题目内容

(2012•资阳三模)设数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2an-2n+1
(I)求证:(
an
2n
)是等差数列,并求出数列的{an}通项公式;
(II)数列{bn}满足bn=log2
an
n+1
求使不等式(1+
1
b1
)(1+
1
b3
)…(1+
1
b2n-1
)≥m•
b2n+1
对任意正整数n都成立的最大实数m的值.
分析:(Ⅰ)利用Sn=2an-2n+1,与Sn-1=2an-1-2n(n≥2).推出an-2an-1=2n (n≥2),然后证明数列{
an
2n
}是公差为1的等差数列,即可求出数列的通项公式.
(Ⅱ)利用bn=log2
an
n+1
,求出表达式,化简不等式(1+
1
b1
)(1+
1
b3
)…(1+
1
b2n-1
)≥m•
b2n+1
,通过令f(n)=
(1+1)(1+
1
3
)…(1+
1
2n-1
)
2n+1
,比较
f(n+1)
f(n)
的大小,说明f(n)单调递增,然后求出实数m的最大值.
解答:解:(Ⅰ)由Sn=2an-2n+1,得Sn-1=2an-1-2n(n≥2).
两式相减,得an=2an-2an-1-2n,即an-2an-1=2n (n≥2),(2分)
an
2n
-
an-1
2n-1
=1
,故数列{
an
2n
}是公差为1的等差数列,(4分)
又S1=2a1-22.则a1=4,∴
an
2n
=2+(n-1)=n+1

故an=(n+1)+2n.(6分)
(Ⅱ)∵bn=log2
an
n+1
=
log
2n
2
=n
,(7分)
不等式(1+
1
b1
)(1+
1
b3
)…(1+
1
b2n-1
)≥m•
b2n+1

即(1+1)(1+
1
3
)…(1+
1
2n-1
)≥m•
2n+1
恒成立,
也即m≤
(1+1)(1+
1
3
)…(1+
1
2n-1
)
2n+1
对任意正整数n都成立.(8分)
f(n)=
(1+1)(1+
1
3
)…(1+
1
2n-1
)
2n+1
,知f(n+1)=
(1+1)(1+
1
3
)…(1+
1
2n-1
)(1+
1
2n+1
)
2n+3

f(n+1)
f(n)
=
2n+2
2n+1
2n+3
=
4n2+8n+4
4n2+8n+3
>1

∴当n∈N*时,f(n)单调递增,(10分)
∴f(n)≥f(1)=
2
3
3
,则m
2
3
3
,故实数m的最大值为
2
3
3
.(12分)
点评:本题考查等差关系的确定,数列求和的应用,考查分析问题解决问题的能力,转化思想的应用.
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