2.3等比数列第3课时测试题(有解析新人教B版必修五)
一、选择题
1.已知等比数列{an}中,公比q是整数,a1+a4=18,a2+a3=12,则此数列的前8项和为( )
A.514 B.513
C.512 D.510
[答案] D
[解析] 由已知得,解得q=2或.
∵q为整数,∴q=2.∴a1=2.∴S8==29-2=510.
2.(2014·全国大纲理,10)等比数列{an}中,a4=2,a5=5,则数列{lgan}的前8项和等于( )
A.6 B.5
C.4 D.3
[答案] C
[解析] 本题考查了等比数列和等差数列的通项公式以及等差数列的前n项和、对数的运算性质.根据条件可知,等比数列的通项公式是an=2×()n-4,设bn=lgan=lg2+(n-4)lg,这是一个等差数列,所以它的前8项和是
S8===4.
3.已知等比数列的前n项和Sn=4n+a,则a的值等于( )
A.-4 B.-1
C.0 D.1
[答案] B
[解析] a1=S1=4+a,
a2=S2-S1=42+a-4-a=12,
a3=S3-S2=43+a-42-a=48,
由已知得a=a1a3,
∴144=48(4+a),
∴a=-1.
4.等比数列{an}中,a2=9,a5=243,则{an}的前4项和为( )
A.81 B.120
C.168 D.192
[答案] B
[解析] 公式q3===27,q=3,a1==3,
S4==120.
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{
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}的前5项和为( )
A.或5 B.或5
C. D.
[答案] C
[解析] 显然q≠1,∴=,∴1+q3=9,∴q=2,∴{}是首项为1,公比为的等比数列,前5项和T5==.
6.设等比数列{an}的前n项和为Sn,若S3=9,S6=27,则S9=( )
A.81 B.72
C.63 D.54
[答案] C
[解析] ∵S3,S6-S3,S9-S6成等比数列,∴9,18,S9-27成等比数列,
∴182=9(S9-27),∴S9=63.故选C.
二、填空题
7.设等比数列{an}的公比q=,前n项和为Sn,则=________.
[答案] 15
[解析] 设数列{an}的首项为a1,则S4==a1,a4=a1·()3=a1,
∴==15.
8.(2013·北京理,10)若等比数列{an}满足a2+a4=20,a3+a5=40,则公比q=______,前n项和Sn=______.
[答案] 2 2n+1-2
[解析] 本题考查等比数列的通项公式求和公式及性质的应用问题.
∵a3+a5=q(a2+a4),∴40=20q,∴q=2,再根据a2+a4=a1q+a1q3=20有a1=2,所以an=2n,利用求和公式可以得到Sn=2n+1-2.
三、解答题
9.在等比数列{an}中,已知a6-a4=24,a3·a5=64,求数列{an}的前8项和.
[解析] 解法一:设数列{an}的公比为q,根据通项公式an=a1qn-1,由已知条件得
a6-a4=a1q3(q2-1)=24, ①
a3·a5=(a1q3)2=64,
∴a1q3=±8.
将a1q3=-8代入①式,得q2=-2,没有实数q满足此式,故舍去.
将a1q3=8代入①式,得q2=4,∴q=±2.
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当q=2时,得a1=1,所以S8==255;
当q=-2时,得a1=-1,所以S8==85.
解法二:因为{an}是等比数列,所以依题意得
a=a3·a5=64,
∴a4=±8,a6=24+a4=24±8.
因为{an}是实数列,所以>0,
故舍去a4=-8,而a4=8,a6=32,从而a5=±=±16.
公比q的值为q==±2,
当q=2时,a1=1,a9=a6q3=256,
∴S8==255;
当q=-2时,a1=-1,a9=a6q3=-256,
∴S8==85.
一、选择题
1.设等比数列{an}的前n项和为Sn,若=3,则=( )
A.2 B.
C. D.3
[答案] B
[解析] ∵=3,∴S6=3S3,∴=2,
∵S3,S6-S3,S9-S6成等比,∴=22,
∴S9=4S3+S6=7S3,
∴==,∴选B.
2.等比数列{an}中,a3=7,前三项之和S3=21,则公比q的值为( )
A.1 B.-
C.1或- D.-1或
[答案] C
[解析] 当q=1时,满足题意.当q≠1时,由题意得,解得q=-,故选C.
3.已知等比数列前20项和是21,前30项和是49,则前10项和是( )
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A.7 B.9
C.63 D.7或63
[答案] D
[解析] 由S10,S20-S10,S30-S20成等比数列,
∴(S20-S10)2=S10·(S30-S20),
即(21-S10)2=S10(49-21),
∴S10=7或63.
4.已知{an}是等比数列,a2=2,a5=,则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] 本题主要考查等比数列的性质及求和运算.
由=q3==知q=,而新的数列{anan+1}仍为等比数列,且公比为q2=,
又a1·a2=4×2=8,
故a1a2+a2a3+…+anan+1==(1-4-n).
二、填空题
5.等比数列{an}中,若前n项的和为Sn=2n-1,则a+a+…+a=________.
[答案] (4n-1)
[解析] ∵a1=S1=1,a2=S2-S1=3-1=2,
∴公比q=2.
又∵数列{a}也是等比数列,首项为a=1,公比为q2=4,
∴a+a+…+a==(4n-1).
6.已知数列{an}的前n项和Sn=1-5+9-13+17-21+…+(-1)n-1(4n-3),则S22-S11=________.
[答案] -65
[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、解答题
7.等比数列{an}的前n项和为Sn,已知S1,S3,S2成等差数列.
(1)求{an}的公比q;
(2)若a1-a3=3,求Sn.
[解析] (1)∵S1,S3,S2成等差数列,2S3=S1+S2,
∴q=1不满足题意.
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∴=a1+,
解得q=-.
(2)由(1)知q=-,
又a1-a3=a1-a1q2=a1=3,
∴a1=4.
∴Sn=
=[1-(-)n].
8.已知等比数列{an}的前n项和为Sn,S3=,S6=.
(1)求数列{an}的通项公式an;
(2)令bn=6n-61+log2an,求数列{bn}的前n项和Tn.
[解析] (1)∵S6≠2S3,∴q≠1.
∴,
解得q=2,a1=.
∴an=a1qn-1=2n-2.
(2)bn=6n-61+log22n-2
=6n-61+n-2=7n-63.
bn-bn-1=7n-63-7n+7+63=7,
∴数列{bn}是等差数列.
又b1=-56,∴Tn=nb1+n(n-1)×7
=-56n+n(n-1)×7
=n2-n.
9.设Sn为等比数列{an}的前n项和,已知S4=1,S8=17,求Sn.
[解析] 设{an}公比为q,由S4=1,S8=17,知q≠1,
∴,
两式相除并化简,得q4+1=17,即q4=16.
∴q=±2.
∴当q=2时,a1=,Sn==(2n-1);
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当q=-2时,a1=-,Sn=
=[(-2)n-1].
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