题目内容

设数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=m,an+1=2Sn+4n(n∈N*).
(Ⅰ)设bn=Sn-4n,求数列{bn}的通项公式;
(Ⅱ)若an+1≥an(n∈N*),求m的取值范围.
分析:(Ⅰ)由an+1=2Sn+4n,可变形得Sn+1-4n+1=3(Sn-4n),可得数列{bn}是首项为m-4,公比是3的等比数列,即可求数列{bn}的通项公式;
(Ⅱ)求出an+1、an,利用an+1≥an(n∈N*),即可求m的取值范围.
解答:解:(Ⅰ)∵an+1=2Sn+4n,
∴Sn+1-Sn=2Sn+4n,
∴Sn+1=3Sn+4n,
∴Sn+1-4n+1=3(Sn-4n),
∵bn=Sn-4n,
∴bn+1=3bn,
∴数列{bn}是首项为m-4,公比是3的等比数列,
∴bn=(m-4)3n-1;
(Ⅱ)由(I)知,Sn=bn+4n,∴Sn=(m-4)3n-1+4n,
∴an+1=2Sn+4n=2(m-4)3n-1+3×4n,
当n≥2时,an=2(m-4)3n-2+3×4n-1,
∵an+1≥an(n∈N*),
∴2(m-4)3n-1+3×4n≥2(m-4)3n-2+3×4n-1,
∴m-4≥
-9×4n-1
4×3n-2
=-
81
16
•(
4
3
)n
,
∴m≥4-
81
16
•(
4
3
)n
,
∵n≥2,
∴-(
4
3
)n≤-
16
9
,
∴m≥-5,
∵n=1时,a2≥a1,
∴2a1+4≥a1,
∴2m+4≥m,
∴m≥-4.
综上所述,m≥-4.
点评:本题考查数列递推式,考查等比数列的证明,考查数列的通项,考查解不等式,考查学生的计算能力,正确运用数列递推式是关键.
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