Question

已知数列{a_n}满足a_n-2a_n-1-2^n-1=0，（n∈N^*，n≥2），a₁=1．
（1）求证：数列是等差数列；
（2）若S_n=a₁+a₂+…+a_n，且S_n+2ⁿ＞100恒成立，求n的最小值．

Answer 1

解：（1）a_n-2a_n-1-2^n-1=0，
∴，
∴是以为首项，为公差的等差数列． （4分）
（2）由（1）：，
∴a_n=n•2^n-1（6分）
∴S_n=1•2°+2•2¹+3•2²+…+n•2^n-1①
则2S_n=1•2¹+2•2²+3•2³+…+n•2ⁿ②
①-②，得-S_n=1+2¹+2²+…+2^n-1-n•2ⁿ
=
=2ⁿ-1-n•2ⁿ，
∴S_n=（n-1）•2ⁿ+1（9分）
由S_n+2ⁿ＞100，
即（n-1）•2ⁿ+1+2ⁿ＞100恒成立，
得n•2ⁿ+1＞100恒成立，
∵{n•2ⁿ}是单增数列，且4•2⁴+1=65，5•2⁵+1=161，
∴n_min=5（12分）
分析：（1）由a_n-2a_n-1-2^n-1=0，知，由此能够证明是等差数列．
（2）由（1）知，所以a_n=n•2^n-1，所以S_n=1•2°+2•2¹+3•2²+…+n•2^n-1，由错位相减法能求出S_n=（n-1）•2ⁿ+1，由此能求出n的最小值．
点评：本题考查数列与不等式的综合应用，考查运算求解能力，推理论证能力；考查化归与转化思想．数列的性质和应用，对数学思维的要求比较高，有一定的探索性．综合性强，难度大，易出错．