Question

在數(shù)列{a_n}中，a₁=5，a_n+1=3a_n-4n+2，其中n∈N^*．
（1）設(shè)b_n=a_n-2n，證明數(shù)列{b_n}是等比數(shù)列
（2）記數(shù)列{a_n}的前n項(xiàng)和為S_n，若對任意正整數(shù)n，S_n-（n²+241n）≥10m恒成立，求實(shí)數(shù)m的最大整數(shù)值．

Answer 1

考點(diǎn)：數(shù)列遞推式,數(shù)列與不等式的綜合

專題：綜合題,等差數(shù)列與等比數(shù)列

分析：（1）由題意a_n+1=3a_n-4n+2，構(gòu)造新的數(shù)列b_n=a_n-2n，利用等比數(shù)列的定義即可以判斷；
（2）因?yàn)閿?shù)列{a_n}的前n項(xiàng)和為S_n且由（1）知道a_n=2n+3ⁿ 利用分組求和法求和S_n，S_n-（n²+241n）=

3

2

(3n-1)-240n=

3

2

（3ⁿ-160n）-

3

2

，所以，當(dāng)n∈{1，2，3，4，5，6}時，f（n）≥f（6）=-231，當(dāng)n∈N^*且n≥7時，f（n）≥f（7）=1067，即可求實(shí)數(shù)m的最大整數(shù)值．

解答： （1）證明：由a_n+1=3a_n-4n+2得a_n+1-2（n+1）=3（a_n-2n），
又b₁=a₁-2n=5-2×2=1≠0，b_n=a_n-2n≠0，
所以，數(shù)列{b_n}是首項(xiàng)為3，公比為3的等比數(shù)列，
（2）解：a_n-2n=3ⁿ⇒a_n=2n+3ⁿ，S_n=

3

2

(3n-1)+n（n+1），
S_n-（n²+241n）=

3

2

(3n-1)-240n=

3

2

（3ⁿ-160n）-

3

2

所以，當(dāng)n∈{1，2，3，4，5，6}時，f（n）≥f（6）=-231，當(dāng)n∈N^*且n≥7時，f（n）≥f（7）=1067
因?yàn)閷θ我庹�整�?shù)n，S_n-（n²+241n）≥10m恒成立，
所以，-231≥10m，
所以實(shí)數(shù)m的最大整數(shù)值是-24．

點(diǎn)評：此題考查了已知數(shù)列的前n項(xiàng)的和，求出通項(xiàng)，還考查了分組求和法求和，屬于中檔題．