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1、第2章 2.3 第3課時等比數(shù)列的前n項(xiàng)和
一、選擇題
1.已知等比數(shù)列{an}中,公比q是整數(shù),a1+a4=18,a2+a3=12,則此數(shù)列的前8項(xiàng)和為( )
A.514 B.513
C.512 D.510
[答案] D
[解析] 由已知得,
解得q=2或.
∵q為整數(shù),∴q=2.∴a1=2.∴S8==29-2=510.
2.已知等比數(shù)列的前n項(xiàng)和Sn=4n+a,則a=( )
A.-4 B.-1
C.0 D.1
[答案] B
[解析] 設(shè)等比數(shù)列為{an},由已知得a1=S1=4+a,a2=S2-S1=12,
a3=S3-S2=48,∴
2、a=a1·a3,
即144=(4+a)×48,∴a=-1.
3.等比數(shù)列{an}中,a2=9,a5=243,則{an}的前4項(xiàng)和為( )
A.81 B.120
C.168 D.192
[答案] B
[解析] 公式q3===27,q=3,a1==3,
S4==120.
4.(2020·浙江文)設(shè)Sn為等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和,8a2+a5=0,則=( )
A.-11 B.-8
C.5 D.11
[答案] A
[解析] 設(shè)公比為q,依題意得8a2+a2q3=0,又∵a2≠0,∴q=-2,∴===-11.
5.(2020·天津,理)已知{an}是首項(xiàng)為
3、1的等比數(shù)列,Sn是{an}的前n項(xiàng)和,且9S3=S6,則數(shù)列{}的前5項(xiàng)和為( )
A.或5 B.或5
C. D.
[答案] C
[解析] 顯然q≠1,∴=,∴1+q3=9,∴q=2,∴{}是首項(xiàng)為1,公比為的等比數(shù)列,前5項(xiàng)和T5==.
6.?dāng)?shù)列{an}的通項(xiàng)公式是an=,若前n項(xiàng)和為10,則項(xiàng)數(shù)n=( )
A.11 B.99
C.120 D.121
[答案] C
[解析] an==-
∴Sn=(-1)+(-)+…+(-)=-1=10.
解得n=120.
二、填空題
7.++++=________.
[答案]
[解析] a1==,a2==
4、,a3==,a4==,a5==.
∴原式=a1+a2+a3+a4+a5=[(1-)+(-)+(-)+(-)+(-)]
=(1-)=.
8.等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,已知S1,2S2,3S3成等差數(shù)列,則{an}的公比q=________.
[答案]
[解析] 依題意S1,2S2,3S3成等差數(shù)列,有4S2=S1+3S3,當(dāng)q≠1時,有4(a1+a1q)=a1+.由于a1≠0,得3q2-q=0,又q≠0,故q=,當(dāng)q=1時,不成立.
三、解答題
9.在等比數(shù)列{an}中,S3=,S6=,求an.
[解析] 由已知S6≠2S3,則q≠1.
又S3=,S6=,
即
①
5、÷②,得1+q3=28,∴q=3.
可求得a1=.因此an=a1qn-1=3n-3.
10.(2020·北京文)已知{an}為等差數(shù)列,且a3=-6,a6=0.
(1)求{an}的通項(xiàng)公式;
(2)若等比數(shù)列{bn}滿足b1=-8,b2=a1+a2+a3,求{bn}的前n項(xiàng)和公式.
[解析] (1)設(shè)等差數(shù)列{an}的公差為d,
∵a3=-6,a6=0.
∴,解得,
∴an=-10+(n-1)×2=2n-12.
(2)設(shè)等比數(shù)列{bn}的公比為q.
∵b2=a1+a2+a3=-24,b1=-8.
∴-8q=-24,∴q=3.
∴{bn}的前n項(xiàng)和為
Sn===4(1-
6、3n).
能力提升
一、選擇題
1.已知{an}是等比數(shù)列,a2=2,a5=,則a1a2+a2a3+…+anan+1=( )
A.16(1-4-n) B.16(1-2-n)
C.(1-4-n) D.(1-2-n)
[答案] C
[解析] 本題主要考查等比數(shù)列的性質(zhì)及求和運(yùn)算.
由=q3==知q=,而新的數(shù)列{anan+1}仍為等比數(shù)列,且公比為q2=,
又a1·a2=4×2=8,
故a1a2+a2a3+…+anan+1==(1-4-n).
2.正項(xiàng)等比數(shù)列{an}滿足a2a4=1,S3=13,bn=log3an,則數(shù)列{bn}的前10項(xiàng)和是( )
A.65
7、 B.-65
C.25 D.-25
[答案] D
[解析] ∵{an}為正項(xiàng)等比數(shù)列,a2a4=1,
∴a3=1,又∵S3=13,∴公比 q≠1.
又∵S3==13,a3=a1q2=1,
解得q=.
∴an=a3qn-3=()n-3=33-n,
∴bn=log3an=3-n.
∴b1=2,b10=-7.
∴S10===-25.
二、填空題
3.等比數(shù)列{an}中,若前n項(xiàng)的和為Sn=2n-1,則a+a+…+a=________.
[答案] (4n-1)
[解析] ∵a1=S1=1,a2=S2-S1=3-1=2,
∴公比q=2.
又∵數(shù)列{a}也是等比數(shù)列,
8、首項(xiàng)為a=1,公比為q2=4,
∴a+a+…+a==(4n-1).
4.已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn=1-5+9-13+17-21+…+(-1)n-1(4n-3),則S22-S11=________.
[答案]?。?5
[解析] Sn=-4-4-4+…+(-1)n-1(4n-3),
∴S22=-4×11=-44,
S11=-4×5+(-1)10(4×11-3)=21,
∴S22-S11=-65.
三、解答題
5.(2020·福建文)數(shù)列{an}中,a1=.前n項(xiàng)和Sn滿足Sn+1-Sn=()n+1(n∈N*).
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式an以及前n項(xiàng)和Sn;
(2
9、)若S1,t(S1+S2),3(S2+S3)成等差數(shù)列,求實(shí)數(shù)t的值.
[解析] (1)由Sn+1-Sn=()n+1得an+1=()n+1(n∈N*)
又a1=,故an=()n(n∈N*)
從而Sn==[1-()n](n∈N*)
(2)由(1)可得S1=,S2=,S3=
從而由S1,t(S1+S2),3(S2+S3)成等差數(shù)列可得
+3×(+)=2×(+)t,解得t=2.
6.(2020·課標(biāo)全國)等比數(shù)列{an}的各項(xiàng)均為正數(shù),且2a1+3a2=1,a=9a2a6.
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(2)設(shè)bn=log3a1+log3a2+…+log3an,求數(shù)列{}的前
10、n項(xiàng)和.
[解析] (1)設(shè)數(shù)列{an}的公比為q.
由a=9a2a6得a=9a,所以q2=.
由條件可知q>0,故q=.
由2a1+3a2=1得2a1+3a1q=1,所以a1=.
故數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為an=;
(2) bn=log3a1+log3a2+…+log3an
=-(1+2+…+n)=-.
故=-=-2,
++…+
=-2=-.
所以數(shù)列的前n項(xiàng)和為-.
7.等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,已知S1,S3,S2成等差數(shù)列.
(1)求{an}的公比q;
(2)求a1-a3=3,求Sn.
[解析] (1)依題意,得a1+(a1+a1q)=2(a1+a
11、1q+a1q2),
∵a1≠0,∴2q2+q=0.
又q≠0,∴q=-.
(2)由已知,得a1-a12=3,
∴a1=4.
∴Sn==.
8.設(shè)數(shù)列{an}滿足a1+3a2+32a3+…+3n-1an=,n∈N*.
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式an;
(2)設(shè)bn=,求數(shù)列{b”}的前n項(xiàng)和Sn.
[解析] (1)∵a1+3a2+32a3+…+3n-1an=,①
∴當(dāng)n≥2時,a1+3a2+32a3+…+3n-2an-1=.②
①-②得3n-1an=,∴an=,n≥2.
又a1=滿足上式,∴an=(n∈N*).
(2)∵bn=,∴bn=n3n.
∴Sn=3+2×32+3×33+…+n·3n,③
∴3Sn=32+2×33+…+(n-1)3n+n·3n+1.④
③-④得,-2Sn=3+32+33+…+3n-n·3n+1
=-n·3n+1=(3n-1)-n·3n+1
=--n·3n+1
∴Sn=-++,
∴Sn=+,n∈N*.