每日一题[1646]暗藏陷阱

已知数列 $\{a_n\}$ 首项为 $2$,且满足 $6S_n=3a_{n+1}+4^n-1$,其中 $S_n$ 为数列 $\{a_n\}$ 的前 $n$ 项和,则 $S_n$ 的最大值为_______.

答案    $10$.

解析    当 $n=1$ 时,可得\[6a_1=3a_2+3\implies a_2=3,\]当 $n\geqslant 2$ 时,作差分,可得\[6a_n=3a_{n+1}-3a_n+4^n-4^{n-1}\implies a_{n+1}=3a_n-4^{n-1},\]因此\[a_{n+1}+4^n=3\left(a_n+4^{n-1}\right)\implies a_{n+1}=7\cdot 3^{n-1}-4^n,\]因此\[\begin{array}{c|ccccc}\hline n&1&2&3&4&\geqslant 5\\ \hline a_n&2&3&5&-1&<0\\ \hline\end{array}\]从而 $S_n$ 的最大值为 $S_3=10$.

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