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1、2022年高中數(shù)學(xué) 課時(shí)作業(yè)18 等比數(shù)列的前n項(xiàng)和(第2課時(shí))新人教版必修5
1.在各項(xiàng)都為正數(shù)的等比數(shù)列{an}中,首項(xiàng)a1=3,前三項(xiàng)和為21,則a3+a4+a5=( )
A.33 B.72
C.84 D.189
答案 C
2.設(shè)等比數(shù)列{an}的公比q=2,前n項(xiàng)和為Sn,則=( )
A.2 B.4
C. D.
答案 D
3.設(shè)公比為q(q≠1)的等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,且Sn=qn+k,那么k等于( )
A.2 B.1
C.0 D.-1
答案 D
解析 Sn==-qn=A-A·qn.
4.已知{an
2、}是等比數(shù)列,a2=2,a5=,則a1a2+a2a3+…+anan+1等于( )
A.16(1-4-n) B.16(1-2-n)
C.(1-4-n) D.(1-2-n)
答案 C
解析 考查的是等比數(shù)列的性質(zhì),令bn=anan+1=16·()2n-1也是等比數(shù)列.
5.已知數(shù)列{an}為等比數(shù)列,Sn是它的前n項(xiàng)和.若a2·a3=2a1,且a4與2a7的等差中項(xiàng)為,則S5=( )
A.35 B.33
C.31 D.29
答案 C
解析 設(shè)數(shù)列{an}的公比為q,a2·a3=a·q3=a1·a4=2a1?a4=2,a4+2a7=a4+2a4q3=2+4q3=2
3、×?q=.
故a1==16,S5==31.
6.在等比數(shù)列{an}中,已知a1+a2+…+an=2n-1,則a1+a2+…+an等于( )
A.(2n-1)2 B.(2n-1)2
C.4n-1 D.(4n-1)
答案 D
解析 ∵Sn=2n-1,∴a1=1,q=2.
∴{an}也成等比數(shù)列.a(chǎn)=1,公比為4.
∴a1+a2+…+an==·(4n-1).
7.設(shè)等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,若=3,則=________.
答案
解析 設(shè)數(shù)列{an}的公比為q,則===1+q3=3,所以q3=2.===.
另解 ∵{an}為等比數(shù)列,
∴S3,S6-S3,
4、S9-S6成等比,
即(S6-S3)2=S3·(S9-S6).
又=3,=S3代入上式,
得S=·(S9-S6)及=.
8.在數(shù)列{an}和{bn}中,a1=2,且對(duì)任意正整數(shù)n,3an+1-an=0,bn是an與an+1的等差中項(xiàng),則{bn}的前n項(xiàng)和為_(kāi)_________.
答案 2-
解析 {an}成等比數(shù)列a1=2,公比q=.
an=2·n-1.
∴bn==n-1+n=·n-1.
∴{bn}的前n項(xiàng)和為
=2=2-.
9.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}的公比為_(kāi)_______.
答案
解析 由題意得2(2S2
5、)=S1+3S3,即4S2=S1+3S3,很明顯公比q≠1,則4=a1+3,解得q=.
10.若干個(gè)能唯一確定一個(gè)數(shù)列的量稱(chēng)為該數(shù)列的“基本量”.設(shè){an}是公比為q的無(wú)窮等比數(shù)列,下列{an}的四組量中,一定能成為該數(shù)列“基本量”的是第________組.(寫(xiě)出所有符合要求的組號(hào))
①S1與S2;②a2與S3;③a1與an;④q與an.
其中n為大于1的整數(shù),Sn為{an}的前n項(xiàng)和.
答案?、佗?
解析?、诓荒芪ㄒ淮_定 ③需對(duì)n討論.
11.(xx·陜西)設(shè){an}是公比為q的等比數(shù)列.
(1)推導(dǎo){an}的前n項(xiàng)和公式;
(2)設(shè)q≠1,證明:數(shù)列{an+1}不是等比數(shù)列.
6、
解析 (1)設(shè){an}的前n項(xiàng)和為Sn,
當(dāng)q=1時(shí),Sn=a1+a1+…+a1=na1;
當(dāng)q≠1時(shí),Sn=a1+a1q+a1q2+…+a1qn-1,①
qSn=a1q+a1q2+…+a1qn,②
①-②,得(1-q)Sn=a1-a1qn.
∴Sn=,∴Sn=
(2)證明 假設(shè){an+1}是等比數(shù)列,則對(duì)任意的k∈N+,
(ak+1+1)2=(ak+1)(ak+2+1),
a+2ak+1+1=akak+2+ak+ak+2+1,
aq2k+2a1qk=a1qk-1·a1qk+1+a1qk-1+a1qk+1,
∵a1≠0,∴2qk=qk-1+qk+1.
∵q≠0,∴q2
7、-2q+1=0,∴q=1,與已知矛盾.
∴假設(shè)不成立,故{an+1}不是等比數(shù)列.
12.已知數(shù)列{an}是公差為2,首項(xiàng)a1=1的等差數(shù)列,求數(shù)列{2an}的前n項(xiàng)和Sn.
分析 先證明數(shù)列{2an}是等比數(shù)列.
解析 由題意得an=a1+(n-1)d=1+2(n-1)=2n-1,
則2an=22n-1,所以==4.
所以數(shù)列{2an}是首項(xiàng)為2a1=2,公比為4的等比數(shù)列.
所以Sn==×4n-.
13.設(shè)等比數(shù)列{an}的公比q<1,前n項(xiàng)和為Sn.已知a3=2,S4=5S2,求{an}的通項(xiàng)公式.
分析 列方程求出首項(xiàng)和公比.
解析 由題設(shè)知a1≠0,Sn=,
則
8、
解得a1=2,q=-1或a1=,q=-2.
則通項(xiàng)公式為an=2×(-1)n-1或an=×(-2)n-1.
14.已知{an}為等差數(shù)列,公差d≠0,{an}中的部分項(xiàng)組成的數(shù)列ak1,ak2,…,akn,…恰為等比數(shù)列,其中k1=1,k2=5,k3=17.
(1)求kn;
(2)求證:k1+k2+…+kn=3n-n-1.
解析 (1)由題設(shè)知:ak1,ak2,ak3即為a1,a5,a17成等比數(shù)列,則a5=a1·a17,即(a1+4d)2=a1(a1+16d).
∵d≠0,∴a1=2d.公比q===3.
∴akn=ak1·qn-1=a1·3n-1.
又akn=a1+(kn
9、-1)d=a1+(kn-1)·,
∴a1+(kn-1)·=a1·3n-1.
∵a1≠0,∴kn=2×3n-1-1.
(2)證明 k1+k2+…+kn=2×(30+31+32+…+3n-1)-n=2×-n=3n-n-1.
1.已知數(shù)列{an}成等比數(shù)列,且an>0.
(1)若a2-a1=8,a3=m.
①當(dāng)m=48時(shí),求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
②若數(shù)列{an}是唯一的,求m的值.
(2)若a2k+a2k-1+…+ak+1-(ak+ak-1+…+a1)=8,k∈N*,求a2k+1+a2k+2+…+a3k的最小值.
解析 設(shè)公比為q,則由題意,得q>0.
(1)①由a2-a
10、1=8,a3=m=48,得
解之,得或
所以數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為
an=8(2-)(3+)n-1,或an=8(2+)(3-)n-1.
②要使?jié)M足條件的數(shù)列{an}是唯一的,
即關(guān)于a1與q的方程組有唯一正數(shù)解,
即方程8q2-mq+m=0有唯一解.
由Δ=m2-32m=0,a3=m>0,所以m=32,此時(shí)q=2.
(2)由a2k+a2k-1+…+ak+1-(ak+ak-1+…+a1)=8,
得a1(qk-1)(qk-1+qk-2+…+1)=8,且q>1.
a2k+1+a2k+2+…+a3k=a1q2k(qk-1+qk-2+…+1)
==8(qk-1++2)≥32,
當(dāng)且僅當(dāng)qk-1=,即q=,a1=8(-1)時(shí),
a2k+1+a2k+2+…+a3k的最小值為32.