(2012•資陽三模)設(shè)數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,且Sn=2an-2n+1數(shù)列{bn}滿足bn=log2
an
n+1
,其中n∈N*
(I)求數(shù)列{an}通項(xiàng)公式;
(II)求使不等式(1+
1
b1
)•(1+
1
b3
)…(1+
1
b2n-1
)≥m•
b2n+1
對(duì)任意正整數(shù)n都成立的最大實(shí)數(shù)m的值;
(III)當(dāng)n∈N*時(shí),求證
C
0
n
b1
+
C
1
n
b3
+L+
C
n-1
n
b2n-1
+
C
n
n
b2n+1
an
b2n+1
分析:(Ⅰ)根據(jù)數(shù)列遞推式,確定數(shù)列是數(shù)列{
an
2n
}是公差為1的等差數(shù)列,將a1=4代入便可求出數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(II)問題可轉(zhuǎn)化為m≤
(1+1)•(1+
1
3
)…(1+
1
2n-1
)
2n+1
對(duì)任意正整數(shù)n都成立,求出右邊函數(shù)的最大值,即可求得m的最大值;
(III)欲證
C
0
n
b1
+
C
1
n
b3
+…+
C
n-1
n
b2n-1
+
C
n
n
b2n+1
an
b2n+1
,只要證
C
0
n
1
+
C
1
n
3
+…+
C
n-1
n
2n-1
+
C
n
n
2n+1
2n
n+1
2n+1
,利用
C
i
n
2i+1
+
C
n-i
n
(2n+2)-(2i+1)
=
C
i
n
2i+1
+
C
n-i
n
(2n+1)-2i
(2n+2
)C
i
n
2n+1
,即可證得結(jié)論.
解答:(Ⅰ)解:由Sn=2an-2n+1,得Sn-1=2an-1-2n(n≥2).
兩式相減,得an=2an-2an-1-2n,即an-2an-1=2n(n≥2).
于是
an
2n
-
an-1
2n-1
=1,所以數(shù)列{
an
2n
}是公差為1的等差數(shù)列.
又S1=a1=2a1-22,所以a1=4.
所以
an
2n
=2+(n-1)=n+1,故an=(n+1)•2n
(II)∵bn=log2
an
n+1
=log22n=n
∴(1+
1
b1
)•(1+
1
b3
)…(1+
1
b2n-1
)≥m•
b2n+1
即為(1+1)•(1+
1
3
)…(1+
1
2n-1
)≥m•
2n+1

∴m≤
(1+1)•(1+
1
3
)…(1+
1
2n-1
)
2n+1
對(duì)任意正整數(shù)n都成立
令f(n)=
(1+1)•(1+
1
3
)…(1+
1
2n-1
)
2n+1
,則f(n+1)=
(1+1)•(1+
1
3
)…(1+
1
2n-1
)(1+
1
2n+1
)
2n+3

f(n+1)
f(n)
=
2n+2
2n+1
2n+3
=
4n2+4n+4
4n2+8n+3
>1
∴f(n)單調(diào)遞增,故f(n)≥f(1)=
2
3
3

∴m≤
2
3
3

∴m的最大值為
2
3
3
;
(III)證明:欲證
C
0
n
b1
+
C
1
n
b3
+…+
C
n-1
n
b2n-1
+
C
n
n
b2n+1
an
b2n+1

只要證
C
0
n
1
+
C
1
n
3
+…+
C
n-1
n
2n-1
+
C
n
n
2n+1
2n
n+1
2n+1

C
i
n
2i+1
+
C
n-i
n
(2n+2)-(2i+1)
=
C
i
n
2i+1
+
C
n-i
n
(2n+1)-2i
(2n+2
)C
i
n
2n+1

C
0
n
1
+
C
1
n
3
+…+
C
n-1
n
2n-1
+
C
n
n
2n+1
=
1
2
[(
C
0
n
1
+
C
1
n
3
+…+
C
n-1
n
2n-1
+
C
n
n
2n+1
)+(
C
n-1
n
2n-1
+
C
n
n
2n+1
+…+
C
0
n
1
+
C
1
n
3
)]
1
2
×
2n+2
2n+1
(C
0
n
+
C
1
n
+…+
C
n
n
)
=2n
n+1
2n+1

C
0
n
1
+
C
1
n
3
+…+
C
n-1
n
2n-1
+
C
n
n
2n+1
2n
n+1
2n+1
點(diǎn)評(píng):本題數(shù)列遞推式,考查數(shù)列的通項(xiàng),考查恒成立問題,考查不等式的證明,正確分離參數(shù)是關(guān)鍵.
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