本文由 kaixuan89 收集发布,转载请注明出处,如有问题请联系我们!高中数学必修5配套练习 等比数列的前n项和 第1课时
第二章 2.5 第1课时
一、选择题
1.设等比数列{an}的前n项和Sn,已知a1=2,a2=4,那么S10等于( )
A.210+2 B.29-2
C.210-2 D.211-2
[答案] D
[解析] ∵q==2,∴S10==2(210-1)=211-2,选D.
2.等比数列{an}的前n项和Sn=3n+a,则a的值为( )
A.3 B.0
C.-1 D.任意实数
[答案] C
[解析] S1=a1=3+a,S2-S1=a2=32+a-3-a=6,S3-S2=a3=33+a-32-a=18,=,
所以a=-1.
3.设数列{an}是等比数列,其前n项和为Sn,且S3=3a3,则公比q的值为( )
A.- B.
C.1或- D.-1或
[答案] C
[解析] 当q=1时,S3=3a1=3a3符合题意;
当q≠1时,S3==3a1q2.
∵a1≠0,
∴1-q3=3q2(1-q).
由1-q≠0,两边同时约去1-q,得
1+q+q2=3q2,
即2q2-q-1=0,解得q=-.
综上,公比q=1,或q=-.
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] ∵=q3=,∴q=.
∴an·an+1=4·()n-1·4·()n=25-2n,
故a1a2+a2a3+a3a4+…+anan+1=23+21+2-1+2-3+…+25-2n
==(1-4-n).
5.(2014·大纲全国卷文,8)设等比数列{an}的前n项和为Sn.若S2=3,S4=15,则S6=( )
A.31 B.32
C.63 D.64
[答案] C
[解析] 解法1:由条件知:an>0,且
∴∴q=2.
∴a1=1,∴S6==63.
解法2:由题意知,S2,S4-S2,S6-S4成等比数列,即(S4-S2)2=S2(S6-S4),即122=3(S6-15),∴S6=63.
6.已知等比数列前20项和是21,前30项和是49,则前10项和是( )
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.
二、填空题
7.设{an}是公比为正数的等比数列,若a1=1,a5=16,则数列{an}的前7项和为________.
[答案] 127
[解析] 设数列{an}的公比为q(q>0),
则有a5=a1q4=16,
∴q=2,数列的前7项和为S7===127.
8.已知Sn为等比数列{an}的前n项和,Sn=93,an=48,公比q=2,则项数n=________.
[答案] 5
[解析] 由Sn=93,an=48,公比q=2,得⇒2n=32⇒n=5.
三、解答题
9.已知{an}是公差不为零的等差数列,a1=1,且a1,a3,a9成等比数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)求数列{2an}的前n项和Sn.
[解析] (1)由题设,知公差d≠0,
由a1=1,a1,a3,a9成等比数列得
=,
解得d=1,或d=0(舍去).
故{an}的通项an=1+(n-1)×1=n.
(2)由(1)知2an=2n,由等比数列前n项和公式,得
Sn=2+22+23+…+2n==2n+1-2.
10.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.
∴=a1+,
解得q=-.
(2)由(1)知q=,
又a1-a3=a1-a1q2=a1=3,
∴a1=4.
∴Sn==[1-(-)n].
一、选择题
1.若等比数列{an}各项都是正数,a1=3,a1+a2+a3=21,则a3+a4+a5的值为( )
A.21 B.42
C.63 D.84
[答案] D
[解析] ∵a1+a2+a3=21,∴a1(1+q+q2)=21,
又∵a1=3,∴1+q+q2=7,
∵an>0,∴q>0,∴q=2,
∴a3+a4+a5=q2(a1+a2+a3)=22×21=84.
2.等比数列{an}中,已知前4项之和为1,前8项和为17,则此等比数列的公比q为( )
A.2 B.-2
C.2或-2 D.2或-1
[答案] C
[解析] S4=1,S8=S4+q4·S4=1+q4=17∴q=±2.
3.在各项为正数的等比数列中,若a5-a4=576,a2-a1=9,则a1+a2+a3+a4+a5的值是( )
A.1 061 B.1 023
C.1 024 D.268
[答案] B
[解析] 由a4(q-1)=576,a1(q-1)=9,
∴=q3=64,∴q=4,∴a1=3,
∴a1+a2+a3+a4+a5==1 023.
4.设{an}是由正数组成的等比数列,Sn为其前n项和,已知a2a4=1,S3=7,则S5=( )
A. B.
C. D.
[答案] B
[解析] {an}是正数组成的等比数列,∴a3==1,又S3=7,∴,消去a1得,=7,解之得q=,∴a1=4,∴S5==.
二、填空题
5.设等比数列{an}的前n项和为Sn,若a1=1,S6=4S3,则a4=________.
[答案] 3
[解析] 若q=1时,S3=3a1,S6=6a1,显然S6≠4S3,故q≠1,
∴=4·,∴1+q3=4,∴q3=3.
∴a4=a1q3=3.
6.已知等比数列{an}共有2n项,其和为-240,且奇数项的和比偶数项的和大80,则公比q=________.
[答案] 2
[解析] 由题意,得,
解得S奇=-80,S偶=-160,
∴q===2.
三、解答题
7.已知各项均为正数的等比数列{an}的前n项和为Sn,S3=,首项a1=.
(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)由已知S3=a1+a2+a3=,+q+q2=.
q2+q-6=0,
(q+3)(q-2)=0
q=2或q=-3.(舍)
∴an=a1·qn-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{an}是等差数列.
又b1=-56,∴Tn=nb1+n(n-1)×7
=-56n+n(n-1)×7
=n2-n.
8.(2014·北京文,15)已知{an}是等差数列,满足a1=3,a4=12,数列{bn}满足b1=4,b4=20,且{bn-an}为等比数列.
(1)求数列{an}和{bn}的通项公式;
(2)求数列{bn}的前n项和.
[解析] (1)设等差数列{an}的公差为d,由题意得
d===3.
所以an=a1+(n-1)d=3n(n=1,2,…).
设等比数列{bn-an}的公比为q,由题意得
q3===8,解得q=2.
所以bn-an=(b1-a1)qn-1=2n-1,
从而bn=3n+2n-1(n=1,2,…).
(2)由(1)知bn=3n+2n-1(n=1,2,…).
数列{3n}的前n项和为n(n+1),数列{2n-1}的前n项和为1×=2n-1.
所以,数列{bn}的前n项和为n(n+1)+2n-1.
一、选择题
1.设等比数列{an}的前n项和Sn,已知a1=2,a2=4,那么S10等于( )
A.210+2 B.29-2
C.210-2 D.211-2
[答案] D
[解析] ∵q==2,∴S10==2(210-1)=211-2,选D.
2.等比数列{an}的前n项和Sn=3n+a,则a的值为( )
A.3 B.0
C.-1 D.任意实数
[答案] C
[解析] S1=a1=3+a,S2-S1=a2=32+a-3-a=6,S3-S2=a3=33+a-32-a=18,=,
所以a=-1.
3.设数列{an}是等比数列,其前n项和为Sn,且S3=3a3,则公比q的值为( )
A.- B.
C.1或- D.-1或
[答案] C
[解析] 当q=1时,S3=3a1=3a3符合题意;
当q≠1时,S3==3a1q2.
∵a1≠0,
∴1-q3=3q2(1-q).
由1-q≠0,两边同时约去1-q,得
1+q+q2=3q2,
即2q2-q-1=0,解得q=-.
综上,公比q=1,或q=-.
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] ∵=q3=,∴q=.
∴an·an+1=4·()n-1·4·()n=25-2n,
故a1a2+a2a3+a3a4+…+anan+1=23+21+2-1+2-3+…+25-2n
==(1-4-n).
5.(2014·大纲全国卷文,8)设等比数列{an}的前n项和为Sn.若S2=3,S4=15,则S6=( )
A.31 B.32
C.63 D.64
[答案] C
[解析] 解法1:由条件知:an>0,且
∴∴q=2.
∴a1=1,∴S6==63.
解法2:由题意知,S2,S4-S2,S6-S4成等比数列,即(S4-S2)2=S2(S6-S4),即122=3(S6-15),∴S6=63.
6.已知等比数列前20项和是21,前30项和是49,则前10项和是( )
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.
二、填空题
7.设{an}是公比为正数的等比数列,若a1=1,a5=16,则数列{an}的前7项和为________.
[答案] 127
[解析] 设数列{an}的公比为q(q>0),
则有a5=a1q4=16,
∴q=2,数列的前7项和为S7===127.
8.已知Sn为等比数列{an}的前n项和,Sn=93,an=48,公比q=2,则项数n=________.
[答案] 5
[解析] 由Sn=93,an=48,公比q=2,得⇒2n=32⇒n=5.
三、解答题
9.已知{an}是公差不为零的等差数列,a1=1,且a1,a3,a9成等比数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)求数列{2an}的前n项和Sn.
[解析] (1)由题设,知公差d≠0,
由a1=1,a1,a3,a9成等比数列得
=,
解得d=1,或d=0(舍去).
故{an}的通项an=1+(n-1)×1=n.
(2)由(1)知2an=2n,由等比数列前n项和公式,得
Sn=2+22+23+…+2n==2n+1-2.
10.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.
∴=a1+,
解得q=-.
(2)由(1)知q=,
又a1-a3=a1-a1q2=a1=3,
∴a1=4.
∴Sn==[1-(-)n].
一、选择题
1.若等比数列{an}各项都是正数,a1=3,a1+a2+a3=21,则a3+a4+a5的值为( )
A.21 B.42
C.63 D.84
[答案] D
[解析] ∵a1+a2+a3=21,∴a1(1+q+q2)=21,
又∵a1=3,∴1+q+q2=7,
∵an>0,∴q>0,∴q=2,
∴a3+a4+a5=q2(a1+a2+a3)=22×21=84.
2.等比数列{an}中,已知前4项之和为1,前8项和为17,则此等比数列的公比q为( )
A.2 B.-2
C.2或-2 D.2或-1
[答案] C
[解析] S4=1,S8=S4+q4·S4=1+q4=17∴q=±2.
3.在各项为正数的等比数列中,若a5-a4=576,a2-a1=9,则a1+a2+a3+a4+a5的值是( )
A.1 061 B.1 023
C.1 024 D.268
[答案] B
[解析] 由a4(q-1)=576,a1(q-1)=9,
∴=q3=64,∴q=4,∴a1=3,
∴a1+a2+a3+a4+a5==1 023.
4.设{an}是由正数组成的等比数列,Sn为其前n项和,已知a2a4=1,S3=7,则S5=( )
A. B.
C. D.
[答案] B
[解析] {an}是正数组成的等比数列,∴a3==1,又S3=7,∴,消去a1得,=7,解之得q=,∴a1=4,∴S5==.
二、填空题
5.设等比数列{an}的前n项和为Sn,若a1=1,S6=4S3,则a4=________.
[答案] 3
[解析] 若q=1时,S3=3a1,S6=6a1,显然S6≠4S3,故q≠1,
∴=4·,∴1+q3=4,∴q3=3.
∴a4=a1q3=3.
6.已知等比数列{an}共有2n项,其和为-240,且奇数项的和比偶数项的和大80,则公比q=________.
[答案] 2
[解析] 由题意,得,
解得S奇=-80,S偶=-160,
∴q===2.
三、解答题
7.已知各项均为正数的等比数列{an}的前n项和为Sn,S3=,首项a1=.
(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)由已知S3=a1+a2+a3=,+q+q2=.
q2+q-6=0,
(q+3)(q-2)=0
q=2或q=-3.(舍)
∴an=a1·qn-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{an}是等差数列.
又b1=-56,∴Tn=nb1+n(n-1)×7
=-56n+n(n-1)×7
=n2-n.
8.(2014·北京文,15)已知{an}是等差数列,满足a1=3,a4=12,数列{bn}满足b1=4,b4=20,且{bn-an}为等比数列.
(1)求数列{an}和{bn}的通项公式;
(2)求数列{bn}的前n项和.
[解析] (1)设等差数列{an}的公差为d,由题意得
d===3.
所以an=a1+(n-1)d=3n(n=1,2,…).
设等比数列{bn-an}的公比为q,由题意得
q3===8,解得q=2.
所以bn-an=(b1-a1)qn-1=2n-1,
从而bn=3n+2n-1(n=1,2,…).
(2)由(1)知bn=3n+2n-1(n=1,2,…).
数列{3n}的前n项和为n(n+1),数列{2n-1}的前n项和为1×=2n-1.
所以,数列{bn}的前n项和为n(n+1)+2n-1.
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