解题思路:(Ⅰ)由Sn-Sn-1可得数列
{
a
n
p
n−1
}
的通项公式,从而得an;
(Ⅱ)由通项an写出前n项和Tn的表达式并计算结果;
(III)讨论p=1时,p≠1时,不等式是否成立.
(Ⅰ)当n=1时,a1=S1=3;
当n≥2时,
an
pn−1=Sn-Sn-1=2n+1,得an=(2n+1)pn-1;
又因为n=1也满足上式,所以an=(2n+1)pn-1;
(Ⅱ)∵Tn=3+5p+7p2+…+(2n+1)pn-1,
①当p=1时,Tn=3+5+7+…+(2n+1)=n2+2n;
②当p≠1时,由Tn=3+5p+7p2+…+(2n+1)pn-1得
pTn=3p+5p2+7p3+…+(2n-1)pn-1+(2n+1)pn,
∴(1-p)Tn=3+2(p+p2+p3+…+pn-1)-(2n+1)pn,
∴Tn=[3/1−p]+
2p(1−pn−1)
(1−p)2-[1/1−p](2n+1)pn.
综上,当p=1时,Tn=n2+2n;
当p≠1时,Tn=[3/1−p]+
2p(1−pn−1)
(1−p)2-[1/1−p](2n+1)pn.
( III)①当p=1时,显然对任意n∈N*,都有(1-p)Tn+pan≥2pn恒成立;
②当p≠1时,可转化为对任意n∈N*,都有3+
2p(1−pn−1)
1−p≥2pn恒成立.
即对任意n∈N*,都有[3−p/1−p]≥[4−2p/1−p]pn恒成立.
当0<p<1时,只要[3−p/4−2p]≥p成立,解得:0<p<1;
当1<p<2时,只要[3−p/4−2p]≤pn对任意n∈N*恒成立,
只要有[3−p/4−2p]≤pn对任意n∈N*恒成立,
只要有[3−p/4−2p]≤p成立,解得:1<p≤[3/2];
当p≥2时,不等式不成立.
综上,实数p的取值范围为(0,[3/2]].
点评:
本题考点: 数列的求和;数列与不等式的综合.
考点点评: 本题考查了等差、等比数列的综合应用以及数列与不等式的综合应用问题,其中(Ⅰ)是基础题,(Ⅱ)是中档题,(Ⅲ)是难题.