Question

（2012•湖南模擬）已知數(shù)列{a_n}的相鄰兩項a_n，a_n+1是關(guān)于x的方程x2-2nx+bn=0，(n∈N*)的兩根，且a₁=1
（1）求證：數(shù)列{an-

1

3

×2n}是等比數(shù)列；
（2）求數(shù)列{a_n}的前n項和S_n；
（3）設(shè)函數(shù)f(n)=bn-t•sn(n∈N*)，若f（n）＞0對任意的n∈N^*都成立，求t的取值范圍．

Answer 1

分析：（1）利用a_n，a_n+1是關(guān)于x的方程x²-2ⁿ•x+b_n=0（n∈N^*）的兩實根，可得a_n+a_n+1=2ⁿ，整理變形可得數(shù)列{an-

1

3

×2n}是等比數(shù)列；
（2）確定數(shù)列的同學(xué)，分組求和，可得結(jié)論；
（3）關(guān)鍵b_n=a_n•a_n+1，b_n-tS_n＞0，可得不等式，分類討論，可求t的取值范圍．

解答：（1）證明：∵a_n，a_n+1是關(guān)于x的方程x²-2ⁿ•x+b_n=0（n∈N^*）的兩實根，
∴a_n+a_n+1=2ⁿ，∴an+1-

1

3

•2n+1=-(an-

1

3

•2n)
∴

an+1- 1 3 •2n+1

an- 1 3 •2n

=-1
∴數(shù)列{an-

1

3

×2n}是等比數(shù)列；
（2）解：∵a₁=1，∴a1-

2

3

=

1

3

，   q=-1∴an=

1

3

[2n-(-1)n]
∴S_n=a₁+a₂+…+a_n

= 1 3 [(2+22+…+2n)-((-1)+(-1)2+…+(-1)n)]= 1 3 [ 2(1-2n) 1-2 - (-1)(1-(-1)n) 1+1 ]

=

1

3

[2n+1-2-

-1+(-1)n

2

]；
（3）解：∵b_n=a_n•a_n+1，∴bn=

1

9

[2n-(-1)n][2n+1-(-1)n+1]=

1

9

[22n+1-(-2)n-1]＞0
∵b_n-tS_n＞0，∴

1

9

[22n+1-(-2)n-1]-t•

1

3

[2n+1-2-

(-1)n-1

2

]＞0
∴當(dāng)n為奇數(shù)時，

1 9 [22n+1+2n-1]- t 3 (2n+1-1)＞0∴t＜ 1 3 (2n+1)

，∵n為奇數(shù)，∴t＜1；
當(dāng)n為偶數(shù)時，

1 9 [22n+1-2n-1]- t 3 (2n+1-2)＞0

，∴

1

9

[22n+1-2n-1]-

2t

3

(2n-1)＞0
∴t＜

1

6

(2n+1+1)對任意正偶數(shù)n都成立，∴t＜

3

2

綜上所述，t的取值范圍為t＜1．

點評：本題主要考查等比關(guān)系的確定、數(shù)列的求和、不等式的解法、數(shù)列與函數(shù)的綜合等基礎(chǔ)知識，考查運算求解能力與轉(zhuǎn)化思想．屬于中檔題．