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专题6.3 等比数列及其求和
【基础巩固】
一、填空题
1.已知{an},{bn}都是等比数列,给出下列结论:
①{an+bn},{an·bn}都一定是等比数列;
②{an+bn}一定是等比数列,但{an·bn}不一定是等比数列;
③{an+bn}不一定是等比数列,但{an·bn}一定是等比数列;
④{an+bn},{an·bn}都不一定是等比数列.
其中正确的是________(填序号).
【答案】③
【解析】两个等比数列的积仍是一个等比数列.
2.(2017·苏北四市调研)在等比数列{an}中,已知a2·a5=-32,a3+a4=4,且公比为整数,则a10=________.
【答案】512
【解析】设等比数列{an}的公比为q(q∈Z),且a2·a5=a3·a4=-32,a3+a4=4,解得a3=-4,a4=8,q==-2,则a10=a4q6=8×(-2)6=512.
3.已知等比数列{an}满足a1=3,a1+a3+a5=21,则a3+a5+a7=________.
【答案】42
4.已知{an}为等比数列,a4+a7=2,a5a6=-8,则a1+a10=________.
【答案】-7
【解析】由解得或
∴或∴a1+a10=a1(1+q9)=-7.
5.(2017·南京、盐城模拟)设各项都是正数的等比数列{an},Sn为前n项和,且S10=10,S30=70,那么S40=________.
【答案】150
【解析】依题意,数列S10,S20-S10,S30-S20,S40-S30成等比数列,因此有(S20-S10)2=S10(S30-S20).
即(S20-10)2=10(70-S20),
故S20=-20或S20=30,
又S20>0,
因此S20=30,S20-S10=20,S30-S20=40,
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故S40-S30=80.
S40=150.
6.(2017·扬州中学模拟)在等比数列{an}中,Sn表示前n项和,若a3=2S2+1,a4=2S3+1,则公比q等于________.
【答案】3
【解析】两式相减得a4-a3=2a3,从而求得=3.即q=3.
7.在各项均为正数的等比数列{an}中,若a2=1,a8=a6+2a4,则a6的值是________.
【答案】4
8.已知各项均为正数的等比数列{an}的前n项和为Sn,若S4=3S2,a3=2,则a7=________.
【答案】8
【解析】设等比数列{an}的首项为a1,公比为q,显然q≠1且q>0,因为S4=3S2,所以=,解得q2=2,因为a3=2,所以a7=a3q4=2×22=8.
二、解答题
9.在等比数列{an}中,a2=3,a5=81.
(1)求an;
(2)设bn=log3an,求数列{bn}的前n项和Sn.
解 (1)设{an}的公比为q,依题意得
解得
因此,an=3n-1.
(2)因为bn=log3an=n-1,
所以数列{bn}的前n项和Sn==.
10.(2017·合肥模拟)设{an}是公比为q的等比数列.
(1)推导{an}的前n项和公式;
(2)设q≠1,证明数列{an+1}不是等比数列.
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【能力提升】
11.在正项等比数列{an}中,已知a1a2a3=4,a4a5a6=12,an-1anan+1=324,则n=________.
【答案】14
【解析】设数列{an}的公比为q,由a1a2a3=4=aq3与a4a5a6=12=aq12,可得q9=3,an-1anan+1=aq3n-3=324,因此q3n-6=81=34=q36,所以n=14.
12.(2017·盐城中学模拟)数列{an}中,已知对任意n∈N*,a1+a2+a3+…+an=3n-1,则a+a+a+…+a=________.
【答案】(9n-1)
【解析】∵a1+a2+…+an=3n-1,n∈N*,n≥2时,a1+a2+…+an-1=3n-1-1,
∴当n≥2时,an=3n-3n-1=2·3n-1,
又n=1时,a1=2适合上式,∴an=2·3n-1,
故数列{a}是首项为4,公比为9的等比数列.
因此a+a+…+a==(9n-1).
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13.(2017·南京、盐城模拟)设Sn是等比数列{an}的前n项和,an>0,若S6-2S3=5,则S9-S6的最小值为________.
【答案】20
【解析】设等比数列{an}的公比为q,则由an>0得q>0,Sn>0.又S6-2S3=(a4+a5+a6)-(a1+a2+a3)=S3q3-S3=5,则S3=,由S3>0,得q3>1,则S9-S6=a7+a8+a9=S3q6==,令=t,t∈(0,1),则-=t-t2=-2+∈,所以当t=,即q3=2时,-取得最大值,此时S9-S6取得最小值20.
14.设a1,a2,a3,a4是各项为正数且公差为d(d≠0)的等差数列.
(1)证明:2a1,2a2,2a3,2a4依次构成等比数列;
(2)是否存在a1,d,使得a1,a,a,a依次构成等比数列?并说明理由.
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