已知数列{an}的前n项和为Sn，a1=1，Sn+1=4an+1，设bn=an+1-2an．证明数列{bn}是等比数列；数列{cn}满足cn=1lo

题文

已知数列{a_n}的前n项和为S_n，a₁=1，S_n+1=4a_n+1，设b_n=a_n+1-2a_n．
（Ⅰ）证明数列{b_n}是等比数列；
（Ⅱ）数列{c_n}满足c_n=1log2bn+3（n∈N⁺），设T_n=c₁c₂+c₂c₃+c₃c₄+…+c_nc_n+1，若对一切n∈N⁺不等式4mT_n＞（n+2）c_n恒成立，求实数m的取值范围． 题型：未知 难度：其他题型

答案

证明：（Ⅰ）由于S_n+1=4a_n+1，①
当n≥2时，S_n=4a_n-1+1．②
①-②得a_n+1=4a_n-4a_n-1．
所a_n+1-2a_n=2（a_n-2a_n-1）．
又b_n=a_n+1-2a_n，
所以b_n=2b_n-1．
因为a₁=1，且a₁+a₂=4a₁+1，
所以a₂=3a₁+1=4．
所以b₁=a₂-2a₁=2．
故数列{b_n}是首项为2，公比为2的等比数列．
（Ⅱ）由（Ⅰ）可知b_n=2ⁿ，则c_n=1log2bn+3=1n+3
∴T_n=c₁c₂+c₂c₃+c₃c₄+…+c_nc_n+1
=14×5+15×6+16×7+…+1(n+3)(n+4)
=14-1n+4
=n4(n+4)．
由4mT_n＞（n+2），得mnn+4＞n+2n+3．
即m＞(n+4)(n+2)n(n+3)．
所以m＞n2+6n+8n2+3n．
所以m＞1+3n+8n2+3n=1+3n+3+8n2+3n．
设f（x）=1+3x+3+8x2+3x，x≥1．
可知f（x）在[1，+∞）为减函数，又f（1）=154，
则当n∈N时，有f（n）≤f（1）．
所以∴m＞154．
故当m＞154．时，4mT_n＞（n+2）c_n恒成立．

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解析

1log2bn+3

考点

据考高分专家说，试题“已知数列{an}的前n项和为Sn，a1=.....”主要考查你对 [函数的奇偶性、周期性 ]考点的理解。 函数的奇偶性、周期性

函数的奇偶性定义：

偶函数：一般地，如果对于函数f（x）的定义域内任意一个x，都有f（-x）=f（x），则称函数f（x）为偶函数。
奇函数：一般地，如果对于函数f（x）的定义域内任意一个x，都有f（-x）＝-f（x），那么函数f（x）是奇函数。 
 
函数的周期性：

（1）定义：若T为非零常数，对于定义域内的任一x，使f（x+T）=f（x）恒成立，则f（x）叫做周期函数，T叫做这个函数的一个周期。
周期函数定义域必是无界的。
（2）若T是周期，则k·T（k≠0，k∈Z）也是周期，所有周期中最小的正数叫最小正周期。一般所说的周期是指函数的最小正周期。
周期函数并非都有最小正周期，如常函数f（x）=C。

奇函数与偶函数性质：

（1）奇函数与偶函数的图像的对称性：奇函数的图像关于原点对称，偶函数的图像关于y轴对称。
（3）在公共定义域内，①两个奇函数的和是奇函数，两个奇函数的积是偶函数； ②两个偶函数的和、积是偶函数； ③一个奇函数，一个偶函数的积是奇函数。

注：定义域在数轴上关于原点对称是函数f(x)为奇函数或偶函数的必要但不充分条件．

1、函数是奇函数或偶函数的前提定义域必须关于原点对称；定义域在数轴上关于原点对称是函数f(x)为奇函数或偶函数的必要但不充分条件．

2、函数的周期性    令a , b 均不为零，若： 
（1）函数y = f(x) 存在 f(x)=f(x + a) ==> 函数最小正周期 T=|a| 
（2）函数y = f(x) 存在f(a + x) = f(b + x) ==> 函数最小正周期 T=|b-a| 
（3）函数y = f(x) 存在 f(x) = -f(x + a) ==> 函数最小正周期 T=|2a| 
（4）函数y = f(x) 存在 f(x + a) =

  ==> 函数最小正周期 T=|2a| 
（5）函数y = f(x) 存在 f(x + a) = 

  ==> 函数最小正周期 T=|4a|