Question

已知數列{a}滿足a_n=2a_n-1+2ⁿ+2（n≥2，a₁=2），
（1）求a₂，a₃，a₄
（2）是否存在一個實數λ，使得數列{}成等差數列，若存在，求出λ的值，若不存在，請說明理由；
（3）求數列{a_n}的前n項和，證明：S_n≥n³+n²．

Answer 1

【答案】分析：（1）利用數列遞推式，代入計算，可得結論；
（2）假設存在一個實數λ，使得數列{}成等差數列，則=恒為常數，由此可得結論；
（3）確定數列的通項，利用錯位相減法求數列的和，再結合二項式定理，即可得到結論．
解答：（1）解：∵a_n=2a_n-1+2ⁿ+2（n≥2，a₁=2），
∴a₂=4+4+2=10，a₃=20+8+2=30a₄=60+16+2=78；
（2）解：假設存在一個實數λ，使得數列{}成等差數列，則=恒為常數
∴2-λ=0，即λ=2
此時，
當λ=2時，數列{}是首項為2、公差為1的等差數列
（3）證明：由（2）得=n+1
∴
∴S_n=2•2+3•2²+…+（n+1）•2ⁿ-2n
∴2S_n=2•2²+3•2³+…+（n+1）•2ⁿ⁺¹-4n
兩式相減得：
-S_n=2•2+2²+2³+…2ⁿ+（n+1）•2ⁿ⁺¹+2n=-n•2ⁿ⁺¹+2n
∴
當n=1或2時，有S_n=n³+n²；
當n≥3時，=2n[（1+1）ⁿ-1]≥2n[1+n+]=n³+n²．
點評：本題考查數列遞推式，考查等差數列的證明，考查數列的通項與求和，考查不等式的證明，屬于中檔題．