Question

己知各項均為正數的數列{a_n}滿足a_n+1²+a_n+1a_n-2a_n²=0（n∈N^*），且a₃+2是a₂，a₄的等差中項．
（1）求數列{a_n}的通項公式a_n；
（2）若b_n=a_nlog

1

2

a_n，S_n=b₁+b₂+…+b_n，求S_n+n•2ⁿ⁺¹＞50成立的正整數n的最小值．

Answer 1

（Ⅰ）∵a_n+1²-a_n+1a_n-2a_n²=0，∴（a_n+1+a_n）（a_n+1-2a_n）=0，
∵數列{a_n}的各項均為正數，
∴a_n+1+a_n＞0，
∴a_n+1-2a_n=0，
即a_n+1=2a_n，所以數列{a_n}是以2為公比的等比數列．
∵a₃+2是a₂，a₄的等差中項，
∴a₂+a₄=2a₃+4，
∴2a₁+8a₁=8a₁+4，
∴a₁=2，
∴數列{a_n}的通項公式a_n=2ⁿ．
（Ⅱ）由（Ⅰ）及b_n=anlog

1

2

an得，b_n=-n•2ⁿ，
∵S_n=b₁+b₂++b_n，
∴S_n=-2-2•2²-3•2³-4•2⁴--n•2ⁿ①
∴2S_n=-2²-2•2³-3•2⁴-4•2⁵--（n-1）•2ⁿ-n•2ⁿ⁺¹②
①-②得，S_n=2+2²+2³+2⁴+2⁵++2ⁿ-n•2ⁿ⁺¹
=

2(1-2n)

1-2

-n•2n+1=(1-n)•2n+1-2，
要使S_n+n•2ⁿ⁺¹＞50成立，只需2ⁿ⁺¹-2＞50成立，即2ⁿ⁺¹＞52，
∴使S_n+n•2ⁿ⁺¹＞50成立的正整數n的最小值為5．