Question

已知等比数列{a_n}中，a₂=2，a₅=128．若b_n=log₂a_n，数列{b_n}前n项的和为S_n．
（Ⅰ）若S_n=35，求n的值；
（Ⅱ）求不等式S_n＜2b_n的解集．

Answer 1

【答案】分析：（Ⅰ）已知等比数列{a_n}中，设出公比为q，根据等比数列通项公式，代入a₂=2，a₅=128，求出公比，再利用等比数列的前n项和公式，代入S_n=35，求出n值；
（Ⅱ）因为b_n=log₂a_n，将a_n代入b_n，求出其通项公式，代入不等式S_n＜2b_n求出n的范围；
解答：解：（Ⅰ）∵a₂=a₁q=2，a₅=a₁q⁴=128得q³=64，
∴q=4，a₁=
∴a_n=a₁q^n-1==2^2n-3，∴b_n=log₂a_n=log₂2^2n-3=2n-3
∵b_n+1-b_n=[2（n+1）-3]-（2n-3）=2
∴{b_n}是以b₁=-1为首项，2为公差数列；
∴S_n==35，即n²-2n-35=0，可得（n-7）（n+5）=0，
即n=7；
（Ⅱ）∵S_n-b_n=n²-2n-（2n-3）=n²-4n+3＜0
∴3-＜n＜3+，∵n∈N⁺，
∴n=2，3，4，即所求不等式的解集为{2，3，4}；
点评：此题主要考查了等比数列的通项公式和等比数列的前n项和公式，此题计算量比较大，计算时要仔细，此题是一道基础题；