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3.2 等比数列的前n项和
课后篇巩固探究
A组
1.设{an}是公比为正数的等比数列,若a1=1,a5=16,则数列{an}前7项的和为( )
A.63 B.64 C.127 D.128
解析:设公比为q(q>0),则1·q4=16,解得q=2(q=-2舍去).于是S7==127.
答案:C
2.设Sn为等比数列{an}的前n项和,已知3S3=a4-2,3S2=a3-2,则公比q等于( )
A.3 B.4 C.5 D.6
解析:由题意知,
两式相减,得3a3=a4-a3,
即4a3=a4,则q==4.
答案:B
3.若数列{an}的前n项和Sn=an-1(a∈R,且a≠0),则此数列是( )
A.等差数列
B.等比数列
C.等差数列或等比数列
D.既不是等差数列,也不是等比数列
解析:当n=1时,a1=S1=a-1;
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(an-1)-(an-1-1)
=an-an-1=an-1(a-1).
当a-1=0,即a=1时,该数列为等差数列,当a≠1时,该数列为等比数列.
答案:C
4.公比q≠-1的等比数列的前3项,前6项,前9项的和分别为S3,S6,S9,则下面等式成立的是( )
A.S3+S6=S9 B.=S3·S9
C.S3+S6-S9= D.=S3(S6+S9)
解析:由题意知S3,S6-S3,S9-S6也成等比数列.
∴(S6-S3)2=S3(S9-S6),
整理得=S3(S6+S9).
答案:D
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5.已知{an}是首项为1的等比数列,Sn是{an}的前n项和,且9S3=S6,则数列的前5项和为( )
A.或5 B.或5 C. D.
解析:设{an}的公比为q.由9S3=S6知q≠1,
于是,整理得q6-9q3+8=0,所以q3=8或q3=1(舍去),于是q=2.
从而是首项为=1,公比为的等比数列.
其前5项的和S=.
答案:C
6.设等比数列{an}的前n项和为Sn,若a1=1,S6=4S3,则a4= .
解析:设等比数列{an}的公比为q,很明显q≠1,则=4·,解得q3=3,所以a4=a1q3=3.
答案:3
7.已知lg x+lg x2+…+lg x10=110,则lg x+lg2x+…+lg10x= .
答案:2 046
8.已知在等比数列{an}中,a2=2,a5=,则a1a2+a2a3+…+anan+1= .
解析:设数列{an}的公比为q,由a2=2,a5=a2q3=,
得q=,∴a1==4.
∵=q2=为常数(n≥2),
∴数列{anan+1}是以a1a2=4×2=8为首项,以为公比的等比数列,
∴a1a2+a2a3+…+anan+1
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=(1-4-n).
答案:(1-4-n)
9.(2017北京高考)已知等差数列{an}和等比数列{bn}满足a1=b1=1,a2+a4=10,b2b4=a5.
(1)求{an}的通项公式;
(2)求和:b1+b3+b5+…+b2n-1.
解(1)设等差数列{an}的公差为d.
因为a2+a4=10,所以2a1+4d=10.
解得d=2.所以an=2n-1.
(2)设等比数列{bn}的公比为q.
因为b2b4=a5,所以b1qb1q3=9.
解得q2=3.所以b2n-1=b1q2n-2=3n-1.
从而b1+b3+b5+…+b2n-1=1+3+32+…+3n-1=.
10.导学号33194023已知等差数列{an}满足an+1>an(n∈N+),a1=1,该数列的前三项分别加上1,1,3后顺次成为等比数列{bn}的前三项.
(1)求数列{an},{bn}的通项公式;
(2)设Tn=+…+(n∈N+),求Tn.
解(1)设d,q分别为等差数列{an}的公差、等比数列{bn}的公比,由题意知,a1=1,a2=1+d,a3=1+2d,分别加上1,1,3得2,2+d,4+2d,
∴(2+d)2=2(4+2d),∴d=±2.
∵an+1>an,∴d>0,∴d=2.
∴an=2n-1(n∈N+).由此可得b1=2,b2=4,b3=8,∴q=2.∴bn=2n(n∈N+).
(2)∵Tn=+…+
=+…+,①
∴Tn=+…+,②
由①-②得Tn=+…+,
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∴Tn=1+
=3-=3-.
B组
1.已知等比数列{an}的前n项和为Sn,则下列一定成立的是( )
A.若a3>0,则a2 0170,则a2 0160,则S2 017>0 D.若a4>0,则S2 016>0
解析:若a3>0,则a3=a1q2>0,因此a1>0,当公比q>0时,任意n∈N+,an>0,故有S2 017>0,当公比q1,且n∈N+),an+1-an=3(Sn-Sn-1)=3an,
∴an+1=4an,n>1,a2=3S1+1=3a1+1=3t+1,
∴当t=1时,a2=4a1,数列{an}是等比数列.
(2)在(1)的结论下,an+1=4an,an+1=4n,bn=log4an+1=n,cn=an+bn=4n-1+n,
Tn=c1+c2+…+cn=(40+1)+(41+2)+…+(4n-1+n)
=(1+4+42+…+4n-1)+(1+2+3+…+n)
=.
7.导学号33194025设数列{bn}的前n项和为Sn,且bn=2-2Sn,数列{an}为等差数列,且a5=14,a7=20.
(1)求数列{bn}的通项公式;
(2)若cn=an·bn(n=1,2,3…),Tn为数列{cn}的前n项和,求Tn.
解(1)由bn=2-2Sn,令n=1,
则b1=2-2S1,又S1=b1,所以b1=.
当n≥2时,由bn=2-2Sn及bn-1=2-2Sn-1,
可得bn-bn-1=-2(Sn-Sn-1)=-2bn,即.
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所以{bn}是以为首项,为公比的等比数列,
于是bn=.
(2)由数列{an}为等差数列,公差d=(a7-a5)=3,可得an=3n-1.从而cn=an·bn=2(3n-1)·,
所以Tn=2
,①
Tn=2
.②
①-②得,
Tn=2
=2
=,
Tn=.
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