Question

已知數(shù)列{a_n}前n項(xiàng)和為S_n，且a₁=2，3S_n=5a_n-a_n-1+3S_n-1（n≥2，n∈N^*）．
（Ⅰ）求數(shù)列{a_n} 的通項(xiàng)公式；
（Ⅱ）設(shè)b_n=（2n-1）a_n，求數(shù)列{b_n} 的前n項(xiàng)和為T_n；
（Ⅲ）若c_n=tⁿ[lg（2t）ⁿ+lga_n+2]（t＞0），且數(shù)列{c_n} 是單調(diào)遞增數(shù)列，求實(shí)數(shù)t的取值范圍．

Answer 1

分析：（1）由3S_n=5a_n-a_n-1+3S_n-1，得到3a_n=5a_n-a_n-1，進(jìn)而得到

an

an-1

=

1

2

，再由a₁=2，能求出數(shù)列{a_n} 的通項(xiàng)公式．
（2）由（1）知：bn=(2n-1)•22-n，故Tn=1×2+3×20+5×2-1+…+（2n-1）•2^2-n，利用錯(cuò)位相減法能夠求出T_n．
（3）由c_n=n•tⁿ•lgt，c_n＜c_n+1，知n•tⁿ•lgt＜（n+1）•tⁿ⁺¹•lgt，再進(jìn)行分類討論，能夠求出實(shí)數(shù)t的取值范圍．

解答：解：（1）∵3S_n=5a_n-a_n-1+3S_n-1，
∴3a_n=5a_n-a_n-1，
∴

an

an-1

=

1

2

，
∵a₁=2，∴an=2•(

1

2

)n-1=22-n．
（2）∵an=22-n，b_n=（2n-1）a_n，
∴bn=(2n-1)•22-n，
∵數(shù)列{b_n} 的前n項(xiàng)和為T_n，
∴Tn=1×2+3×20+5×2-1+…+（2n-1）•2^2-n，
同乘公比得

1

2

Tn=1×20+3×2-1+5×2-2+…+（2n-1）•2^1-n
∴

1

2

Tn=1×2+2×20+2×2-1+2×2^-2+…+2×2^2-n-（2n-1）•2^1-n
=2+4[1-(

1

2

)n-1]-（2n-1）•2^1-n
∴Tn=12-(2n+3)•22-n．
（3）∵c_n=tⁿ[lg（2t）ⁿ+lga_n+2]（t＞0），∴c_n=n•tⁿ•lgt，
∵c_n＜c_n+1，∴n•tⁿ•lgt＜（n+1）•tⁿ⁺¹•lgt，
①當(dāng)0＜t＜1時(shí)，則t＜

n

n+1

對任意正整數(shù)恒成立，0＜t＜

1

2

．
②當(dāng)t＞1時(shí)，t＞

n

n+1

對任意正整數(shù)恒成立，∴t＞1．
綜上可知，實(shí)數(shù)t的取值范圍是（0，

1

2

）∪（1，+∞）．

點(diǎn)評：本題考查數(shù)列的通項(xiàng)公式和前n項(xiàng)和公式的求法，考查實(shí)數(shù)的取值范圍的求法，解題時(shí)要認(rèn)真審題，注意錯(cuò)位相減法、分類討論思想的靈活運(yùn)用．