已知数列{an}的首项为1,前n项和为Sn,且满足an+1=3Sn,n∈N*.数列{bn}满足bn=log4an. (I)求数列{an}的通项公式; (II)当n≥2时,试比较b1+b2+…+bn与1/2(n−1)2的大小,并说明理由.
问题描述:
已知数列{an}的首项为1,前n项和为Sn,且满足an+1=3Sn,n∈N*.数列{bn}满足bn=log4an.
(I)求数列{an}的通项公式;
(II)当n≥2时,试比较b1+b2+…+bn与
(n−1)2的大小,并说明理由. 1 2
答
(I)由an+1=3Sn(1),得an+2=3Sn+1(2),
由(2)-(1)得an+1-an+1=3an+1,
整理,得
=4,n∈N*.an+2 an+1
所以,数列a2,a3,a4,…,an,是以4为公比的等比数列.
其中,a2=3S1=3a1=3,
所以an=
;
1
n=1
3•4n−2
n≥2,n∈N*
(II)由题意,bn=
.
0
n=1
log43+(n−2)
n≥2,n∈N*
当n≥2时,b1+b2+b3+…+bn
=0+(log43+0)+(log43+1)+…+(log43+n-2)
=(n−1)log43+
(n−2)(n−1)1 2
=
[2log43−1+(n−1)]n−1 2
=
[log4n−1 2
+(n−1)]>9 4
,(n−1)2 2
所以b1+b2+b3++bn>
.(n−1)2 2