Question

12．已知數(shù)列{a_n}，若a₁，a₂+1，a₃成等差數(shù)列，數(shù)列{a_n+1}為公比為2的等比數(shù)列．
（Ⅰ）求數(shù)列{a_n}的通項(xiàng)公式；
（Ⅱ）數(shù)列{b_n}滿足b_n=a_n•log₂（a_n+1）（n∈N^*），其前n項(xiàng)和為T_n，試求滿足T_n+$\frac{{n}^{2}+n}{2}$＞2015的最小正整數(shù)n．

Answer 1

分析 （I）由a₁，a₂+1，a₃成等差數(shù)列，數(shù)列{a_n+1}為公比為2的等比數(shù)列．可得2（a₂+1）=a₁+a₃，a_n+1=$（{a}_{1}+1）•{2}^{n-1}$．解得a₁，a₂．即可得出．
（II）b_n=a_n•log₂（a_n+1）=n•2ⁿ-n，利用“錯(cuò)位相減法”與等比數(shù)列的求和公式即可得出．

解答 解：（I）∵a₁，a₂+1，a₃成等差數(shù)列，數(shù)列{a_n+1}為公比為2的等比數(shù)列．
∴2（a₂+1）=a₁+a₃，a_n+1=$（{a}_{1}+1）•{2}^{n-1}$．
∴2（a₂+1）=a₁+a₃，a₂+1=2（a₁+1），a₃+1=4（a₁+1）．
解得a₁=1，a₂=3．
∴a_n=2ⁿ-1．
（II）b_n=a_n•log₂（a_n+1）=n（2ⁿ-1）=n•2ⁿ-n，
設(shè)數(shù)列{n•2ⁿ}的前n項(xiàng)和為A_n，
則A_n=2+2×2²+3×2³+…+n•2ⁿ，
2A_n=2²+2×2³+…+（n-1）•2ⁿ+n•2ⁿ⁺¹，
∴-A_n=2+2²+2³+…+2ⁿ-n•2ⁿ⁺¹=$\frac{2（{2}^{n}-1）}{2-1}$-n•2ⁿ⁺¹，
化為：A_n=（n-1）•2ⁿ⁺¹+2．
∴T_n=（n-1）•2ⁿ⁺¹+2-$\frac{n（n+1）}{2}$．
∴T_n+$\frac{{n}^{2}+n}{2}$＞2015，（n-1）•2ⁿ⁺¹+2＞2015，n≥8．
∴滿足T_n+$\frac{{n}^{2}+n}{2}$＞2015的最小正整數(shù)n=8．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了等差數(shù)列與等比數(shù)列通項(xiàng)公式與求和公式、“錯(cuò)位相減法”，考查了推理能力與計(jì)算能力，屬于中檔題．