已知等差数列{an}\{a_{n}\}的前nn项和为Sn(n∈N∗)S_{n}(n∈N^{*}),且an=2n+λa_{n}=2n+λ,若数列{Sn}\{S_{n}\}在n⩾7n\geqslant 7时为递增数列,则实数λλ的取值范围为()()
A. (−15,+∞)(-15,+∞)
B. [−15,+∞)[-15,+∞)
C. [−16,+∞)[-16,+∞)
D. (−16,+∞)(-16,+∞)

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完整解法

1. 将数列 $\{S_n\}$ 在 $n \geqslant 7$ 时的单调性转化为通项 $a_{n+1}$ 的符号条件

由题意,数列 {Sn}\{S_n\} 在 n⩾7n \geqslant 7 时为递增数列,等价于对任意 n⩾7n \geqslant 7 (n∈N∗n \in \mathbf{N}^*),都有:
Sn+1−Sn>0S_{n+1} - S_n > 0
因为 Sn+1−Sn=an+1S_{n+1} - S_n = a_{n+1},所以对于任意 n⩾7n \geqslant 7,均有:
an+1>0a_{n+1} > 0

2. 根据 $a_8 > 0$ 列出关于 $\lambda$ 的不等式并求出范围

已知 an=2n+λa_n = 2n + \lambda,数列 {an}\{a_n\} 随 nn 的增大而单调递增。
因此当 n⩾7n \geqslant 7 时,an+1a_{n+1} 的最小值为 a8a_8。
只需保证最小项 a8>0a_8 > 0,即可满足对所有 n⩾7n \geqslant 7 都有 an+1>0a_{n+1} > 0:
a8=2×8+λ=16+λ>0a_8 = 2 \times 8 + \lambda = 16 + \lambda > 0
解得:
λ>−16\lambda > -16
即实数 λ\lambda 的取值范围为 (−16,+∞)(-16, +\infty)。
故选 D。

答案

D

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