已知数列{a
n}中,a
1=1,a
n+1=2a
n+1,令b
n=a
n+1-a
n.
(1)证明:数列{b
n}是等比数列;
(2)设数列{na
n}的前n项和为S
n,求使S
n+
>120成立的正整数n的最小值.
人气:298 ℃ 时间:2019-11-04 11:32:55
解答
(1)证明:由a
n+1=2a
n+1,得a
n=2a
n-1+1(n≥2),
两式相减得:(a
n+1-a
n)=2(a
n-a
n-1).
∵b
n=a
n+1-a
n,
∴b
n=2b
n-1.
又b
1=a
2-a
1=(2a
1+1)-a
1=a
1+1=2.
∴数列{b
n}是以2为首项,以2为公比等比数列;
(2)由(1)得
bn=2n,即
an+1−an=2n,
∴
an=a1+(a2−a1)+(a3−a2)+…+(a n−an−1)=1+2+22+…2n−1=2n−1,
∴
nan=n•2n−n,
∴
Sn=(1•21−1)+(2•22−1)+…+(n•2n−n)=(1•21+2•22+…+n•2n)−,
令T=1•2
1+2•2
2+…+n•2
n ①,
则2T=1•2
2+2•2
3+…+(n-1)•2
n+n•2
n+1 ②,
①-②得:-T=-2+2
n+1-n•2
n+1,
∴T=(n-1)•2
n+1+2,
∴
Sn=(n−1)•2n+1+2−,
由S
n+
>120,得(n-1)•2
n+1+2>120,
即(n-1)•2
n+1>118,
∵当n∈N
+时,(n-1)•2
n+1单调递增,
∴正整数n的最小取值为5.
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