已知Sn是数列{an}的前n项和,且an=Sn-1+2(n≥2),a1=2. (1)求数列{an}

已知Sn是数列{an}的前n项和,且an=Sn-1+2(n≥2),a1=2.

(1)求数列{an}的通项公式;

(2)设bn=,Tn=bn+1+bn+2+…+b2n,是否存在最大的正整数k,使得对于任意的正整数n,有Tn恒成立?若存在,求出k的值;若不存在,说明理由.

答案

(1)an=2·2n-1=2n(2)存在最大正整数k=5使Tn恒成立


解析:

(1)由已知an=Sn-1+2                                             ①

得an+1=Sn+2                                                ②

②-①,得an+1-an=Sn-Sn-1 (n≥2),

∴an+1=2an (n≥2).

又a1=2,∴a2=a1+2=4=2a1,

∴an+1=2an (n=1,2,3,…)

所以数列{an}是一个以2为首项,2为公比的等比数列,

∴an=2·2n-1=2n.

(2)bn===,

∴Tn=bn+1+bn+2+…+b2n=++…+,

Tn+1=bn+2+bn+3+…+b2(n+1)

=++…+++.

∴Tn+1-Tn=+-

=

=.

∵n是正整数,∴Tn+1-Tn>0,即Tn+1>Tn.

∴数列{Tn}是一个单调递增数列,

又T1=b2=,∴Tn≥T1=,

要使Tn恒成立,则有,即k﹤6,

又k是正整数,故存在最大正整数k=5使Tn恒成立.

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