Question

設(shè)數(shù)列{a_n}的前n項(xiàng)和為S_n，已知S_n=2a_n-2ⁿ⁺¹（n∈N^*）．
（1）求數(shù)列{a_n}的通項(xiàng)公式；
（2）令 ．用數(shù)學(xué)歸納法證明：（1-b₁）（1-b₂）…（1-b_n）≥1-（b₁+b₂+…+b_n）；
（3）設(shè)，數(shù)列{c_n}的前n項(xiàng)和為C_n，若存在整數(shù)m，使對(duì)任意n∈N^*且n≥2，都有成立，求m的最大值．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)題中給出的設(shè)數(shù)列{a_n}的前n項(xiàng)和為S_n便可求出數(shù)列{ }是公差為1的等差數(shù)列，將a₁=4代入便可求出數(shù)列{a_n}的通項(xiàng)公式；
（2）由，知原不等式即證≥．由數(shù)學(xué)歸納法進(jìn)行證明．
（3）先求出數(shù)列bn的通項(xiàng)公式，然后求寫前n項(xiàng)和Bn的表達(dá)式，進(jìn)而求出的B_3n-B_n表達(dá)式，然后證明B_3n-B_n為遞增數(shù)列，即當(dāng)n=2時(shí)，B_3n-B_n最小，便可求出m的最大值．
解答：解：（1）由S_n=2a_n-2ⁿ⁺¹，得S_n-1=2a_n-1-2ⁿ（n≥2）．
兩式相減，得a_n=2a_n-2a_n-1-2ⁿ，即a_n-2a_n-1=2ⁿ（n≥2）．
于是 -=1，所以數(shù)列{ }是公差為1的等差數(shù)列．
又S₁=a₁=2a₁-2²，所以a₁=4．
所以=2+（n-1）=n+1，故a_n=（n+1）•2ⁿ．
（2）由（1）知：，
原不等式即證≥．
①n=1時(shí)，左==右，故n=1成立；
②假設(shè)n=k時(shí)，，
則n=k+1時(shí)，
=
＞．
故n=k+1時(shí)，也成立．綜合①②知，原不等式恒成立．
（3）因?yàn)閎_n==log_2n2=，則B_3n-B_n=+++…+．
令f（n）=++…+，
則f（n+1）=++…++++．
所以f（n+1）-f（n）=++-=+-＞+-=0．
即f（n+1）＞f（n），所以數(shù)列{f（n）}為遞增數(shù)列．（7分）
所以當(dāng)n≥2時(shí)，f（n）的最小值為f（2）=+++=．
據(jù)題意，＜，即m＜19．又m為整數(shù)，
故m的最大值為18．（8分）
點(diǎn)評(píng)：本題考查數(shù)列的綜合應(yīng)用，具體涉及到通項(xiàng)公式的求法、數(shù)學(xué)歸納法的證明和最大值的求法．解題時(shí)要認(rèn)真審題，注意合理地進(jìn)行等價(jià)轉(zhuǎn)化．