内容正文:
4.3.2等比数列的前n项和公式随堂练习(解析版)
一、单选题
1.设等比数列
的公比
,前
项和为
,则
的值为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】
利用等比数列的通项公式与求和公式可求得
的值.
【详解】
由题意可得
.
故选:D.
2.已知数列
的前
项和为
,若
,则
( )
A.8
B.-8
C.64
D.-64
【答案】D
【分析】
可写出
时,满足
,与
相减得到关于
的递推公式,由
是等比数列求解.
【详解】
当
时,
,解得
;当
时,
,
两式相减得
,即
,∴
,
∴
,
故选:D.
【点睛】
给出
与
的递推关系,求
,常用思路是:一是利用
转化为
的递推关系,再求其通项公式;二是转化为Sn的递推关系,先求出
与
之间的关系,再求
.
3.《莱茵德纸草书》(
)是世界上最古老的数学著作之一.书中有这样一道题目:把
个面包分给
个人,使每个人所得面包个数成等比数列,且使较小的两份之和等于中间一份的四分之三,则最小的一份为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】
由题意得到
,求得
,进而求得
的值,即可求解.
【详解】
设等比数列为
,其公比为
,
由题意知,
,可得
,
因为
,所以
,解得
或
(舍去),
当
时,可得
,解得
.
故选:A.
4.已知数列
的通项公式
,则数列
的前5项和
等于( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】
根据等比数列的求和公式,以及分组求和的方法,即可求出结果.
【详解】
因为
,
所以则数列
的前5项和
.
故选:C
5.在等比数列
中,
,则其前5项和为( )
A.32
B.31
C.64
D.63
【答案】B
【分析】
由
为等比数列,且
,可以求出公比q,直接求出
,即可求出前5项和.
【详解】
在等比数列
中,因为
,
所以公比
,
所以
,
所以
.
即
的前5项和为31.
故选:B.
【点睛】
数列求和,若项数较少时,直接求和运算量小.
6.在等比数列
中,已知
,
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】
先求出等比数列
的公比
,再利用等比数列的前
和公式求和.
【详解】
设等比数列
的公比为
.∵
,∴
,
∴
.
故选:D
【点睛】
方法点睛:数列求和常用的方法有:(1)公式法;(2)错位相减法;(3)裂项相消法;(4)分组求和法;(5)倒序相加法.要根据数列的通项特征,灵活选择求和的方法求解.
7.设
为等比数列
的前
项和,若
,
,
,则等比数列
的公比的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】
根据等比数列前
项和公式,结合题意和指数幂的性质进行求解即可.
【详解】
设等比数列
的公比为
,
因为
,
,
,所以
,
,因为
,
所以有
,
因为
,所以
,
因此要想
对于
恒成立,只需
,而
,
所以
.
故选:A
8.我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:“一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯多少?”现有类似问题:一座5层塔共挂了363盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的3倍,则塔的中间一层共有灯( )
A.3盏
B.9盏
C.27盏
D.81盏
【答案】C
【分析】
根据题意,设塔的底层共有
盏灯,分析可得每层灯的数目构成以
为首项,
为公比的等比数列,由等比数列的前
项和公式可得
的值,即可得答案.
【详解】
根据题意,设塔的底层共有
盏灯,则每层灯的数目构成以
为首项,
为公比的等比数列,
则有
,
解可得:
,
所以中间一层共有灯
盏.
故选:C
【点睛】
思路点睛:要求中间一层的灯的数量,只需求等比数列的首项,根据等比数列的和求出数列的首项即可.
二、多选题
9.在《增减算法统宗》中有这样一则故事:“三百七十八里关,初行健步不为难;次日脚痛减一半,如此六日过其关”.则下列说法正确的是( )
A.此人第六天只走了5里路
B.此人第一天走的路程比后五天走的路程多6里
C.此人第二天走的路程比全程的
还多1.5里
D.此人走的前三天路程之和是后三天路程之和的8倍
【答案】BCD
【分析】
设此人第
天走
里路,则
是首项为
,公比为
的等比数列,由
求得首项,然后逐一分析四个选项得答案.
【详解】
解:根据题意此人每天行走的路程成等比数列,
设此人第
天走
里路,则
是首项为
,公比为
的等比数列.
所以
,解得
.
选项A:
,故A错误,
选项B:由
,则
,又
,故B正确.
选项C:
,而
,
,故C正确.
选项D:
,
则后3天走的路程为
,
而且