Question

已知數列{a_n}，a₁=1，S_n為其前n項和，且滿足2a_n+1=S_n+2．
（1）求a₂，a₃的值，并求數列{a_n}的通項公式；
（2）設b_n=

3

an

，數列{b_n}的前n項和為T_n，求使不等式T_n＞

k

3

對任意n∈N^※恒成立的最大正整數k值．

Answer 1

考點：數列與不等式的綜合,數列的求和

專題：等差數列與等比數列

分析：（1）由已知得2a₂=S₁+2=a₁+2=3，2a3=S2+2=a1+a2+2=

9

2

，2a_n+1=S_n+2，2a_n=S_n-1+2（n≥2），從而得到an+1=

3

2

an（n≥2），由此能求出a₂，a₃的值和數列{a_n}的通項公式．
（2）由已知得數列{

3

an

}是首項為3，公比為

2

3

等比數列，從而Tn=

3[1-( 2 3 )n]

1- 2 3

=9[1-(

2

3

)n]，由此能求出使不等式T_n＞

k

3

對任意n∈N^※恒成立的最大正整數k值．

解答： 解：（1）∵2a₂=S₁+2=a₁+2=3，
∴a2=

3

2

．    …（1分）
∵2a3=S2+2=a1+a2+2=

9

2

，
∴a3=

9

4

．…（2分）
∵2a_n+1=S_n+2，∴2a_n=S_n-1+2（n≥2），
兩式相減，得2a_n+1-2a_n=S_n-S_n-1．
∴2a_n+1-2a_n=a_n．則an+1=

3

2

an（n≥2）．…（5分）
∵a2=

3

2

a1，∴an+1=

3

2

an（n∈N^*）．…（6分）
∵a₁=1≠0，∴{a_n}為等比數列，
∴an=(

3

2

)n-1． …（7分）
（2）∵

3

an

=3×(

2

3

)n-1，∴

bn+1

bn

=

2

3

，
∴數列{

3

an

}是首項為3，公比為

2

3

等比數列．…（9分）
于是Tn=

3[1-( 2 3 )n]

1- 2 3

=9[1-(

2

3

)n]，…（12分）
∴T_n+1-T_n=9[（

2

3

）ⁿ-（

2

3

）ⁿ⁺¹]＞0，
∴T_n關于n是遞增數列，…（13分）
∴（T_n）_min=T₁=3，∴k＜9，
又k∈N^*，∴k_min=8．…（15分）

點評：本題考查數列的通項公式的求法，考查使不等式T_n＞

k

3

對任意n∈N^※恒成立的最大正整數k值的求法，解題時要認真審題，注意構造法的合理運用．