(2010•南开区二模)设数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=a(a≠3,a∈R),an+1=Sn+3n,n∈N*

(2010•南开区二模)设数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=a(a≠3,a∈R),an+1=Sn+3n,n∈N*
(Ⅰ)设bn=Sn-3n ,n∈N*,求{bn}的通项公式;
(Ⅱ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅲ)若an+1≥a,n∈N*,求a的取值范围.
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神无级 花朵

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解题思路:(Ⅰ)由数列递推式得到Sn+13n+1=2(Sn3n),结合bn=Sn-3n 可得数列{bn}是首项为a-3,公比为2的等比数列,则{bn}的通项公式可求;
(Ⅱ)由(Ⅰ)中求得的{bn}的通项公式得到Sn3n+(a−3)•2n−1.任何再由an=Sn-Sn-1(n≥2)求解
数列{an}的通项公式;
(Ⅲ)由an+1≥an分离参数a,然后运用指数函数的单调性求解a的取值范围.

(Ⅰ)∵an+1=Sn+3n
又an+1=Sn+1-Sn
∴Sn+1-Sn=Sn+3n,即Sn+1=2Sn+3n,
∴Sn+1−3n+1=2(Sn−3n).
∴bn+1=2bn
又b1=S1-3=a1-3≠0(a≠3),
∴数列{bn}是首项为a-3,公比为2的等比数列,
因此bn=(a−3)•2n−1;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,Sn-3n =(a-3)•2n-1
∴Sn=3n+(a−3)•2n−1.
当n≥2时,an=Sn−Sn−1=[3n+(a−3)•2n−1]−[3n−1+(a−3)•2n−2]
=2•3n-1+(a-3)•2n-2
而当n=1时,2•3n-1+(a-3)•2n-2=2+(a-3)•2-1≠a1
∴数列{an}的通项公式为an=

a(n=1)
2•3n−1+(a−3)•2n−2(n≥2);
(Ⅲ)由a2≥a1,得2•3+(a-3)•1≥a,即3≥0,此时对任何a≠3的实数a恒成立;
当n≥2时,由an+1≥an,得
2•3n+(a-3)•2n-1≥2•3n-1+(a-3)•2n-2
即(a-3)•2n-2≥2•3n-1-2•3n=-4•3n-1
∴a≥3−8•(
3
2)n−1.
∵n≥2时3-8•(
3
2)n−1的最大值为-9,
∴a≥-9且a≠3.
综上,所求a的范围是[-9,3)∪(3,+∞).

点评:
本题考点: 数列递推式;数列的函数特性.

考点点评: 本题考查了数列递推式,考查了数列的函数特性,关键是构造出等比数列{bn},是压轴题.

1年前

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