Question

等差數列{a_n}的前n項和為S_n，a₁=2，公差為2，在等比數列{b_n}中，當n≥2時，b₂+b₃+…+b_n=2ⁿ+p（p為常數），
（1）求a_n和S_n；
（2）求b₁，p和b_n；
（3）若T_n=對于一切正整數n，均有T_n≤C恒成立，求C的最小值．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據等差數列的性質，以及數列的通項公式和求和公式，可求出所求；
（2）根據b₂+b₃+…+b_n=2ⁿ+p得到b₂+b₃+…+b_n+b_n+1=2ⁿ⁺¹+p，將兩式相減可求出數列{b_n}的通項公式以及b₁，p；
（3）若T_n=對于一切正整數n，均有T_n≤C恒成立，則需C大于或等于T_n的最大值，然后研究T_n的單調性可求出最大值，從而求出所求．
解答：解：（1）因為等差數列數列{a_n}的前n項和為S_n，a₁=2，d=2
a_n=2n，（n∈N*）；S_n=n²+n；…（2分）
（2）由于當n≥2時，b₂+b₃+…+b_n=2ⁿ+p（p為常數），
b₂+b₃+…+b_n+b_n+1=2ⁿ⁺¹+p
兩式相減得：b_n+1=2ⁿ，…（4分）
因為數列{b_n}為等比數列，所以b₁=1，b₂=2，
由條件可得p=-2，b_n=2^n-1，（n∈N*）；…（7分）
（3）因為T_n=，若T_n=對于一切正整數n，均有T_n≤C恒成立，
則需C大于或等于T_n的最大值，…（8分）
=×=，…（10分）
令≥1得：n≤2，
即有：T₁=2≤T₂=3=T₃=3≥T₄=≥T₅=≥…≥T_n≥…，…（12分）
即數列{T_n}是先增后減的數列，且T_n的極限是0，
故有T_n的最大值為T₂=T₃=3，…（14分）
又對于一切正整數n，均有T_n≤C恒成立，∴C≥3，即C的最小值為3．…（16分）
點評：本題主要考查了等差數列與等比數列的綜合，以及恒成立問題的應用，屬于中檔題．