设数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=a(a≠3,a∈R),an+1=Sn+3n,n∈N*(Ⅰ)设bn=Sn-3n ,n∈N*,求{bn}

2024-11-17 15:29:55
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(Ⅰ)∵an+1=Sn+3n
又an+1=Sn+1-Sn
∴Sn+1-Sn=Sn+3n,即Sn+1=2Sn+3n
Sn+1?3n+1=2(Sn?3n)
∴bn+1=2bn
又b1=S1-3=a1-3≠0(a≠3),
∴数列{bn}是首项为a-3,公比为2的等比数列,
因此bn=(a?3)?2n?1
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,Sn-3n =(a-3)?2n-1
Sn3n+(a?3)?2n?1
当n≥2时,anSn?Sn?1=[3n+(a?3)?2n?1]?[3n?1+(a?3)?2n?2]
=2?3n-1+(a-3)?2n-2
而当n=1时,2?3n-1+(a-3)?2n-2=2+(a-3)?2-1≠a1
∴数列{an}的通项公式为an

a(n=1)
2?3n?1+(a?3)?2n?2(n≥2)

(Ⅲ)由a2≥a1,得2?3+(a-3)?1≥a,即3≥0,此时对任何a≠3的实数a恒成立;
当n≥2时,由an+1≥an,得
2?3n+(a-3)?2n-1≥2?3n-1+(a-3)?2n-2
即(a-3)?2n-2≥2?3n-1-2?3n=-4?3n-1
a≥3?8?(
3
2
)n?1

∵n≥2时3-8?(
3
2
)n?1
的最大值为-9,
∴a≥-9且a≠3.
综上,所求a的范围是[-9,3)∪(3,+∞).