内容正文:
课时作业(三十三) 等比数列及其前n项和
[基础保分练]
1.等比数列{an}的前n项和为Sn,若S3=15,a3=5,则公比q的值为( )
A.- B.1
C.-或1 D.或1
C 解析:由题设知S3=a1+a2+a3=15,
又a3=5,故a1+a2=10,∴a1(1+q)=10,
而a1q2=5,即1+q=2q2,解得q=-或q=1.
2.(2023·河南郑州模拟)已知等比数列{an}满足a1=1,a3·a5=4(a4-1),则a7的值为( )
A.2 B.4
C. D.6
B 解析:根据等比数列的性质得a3a5=a,
∴a=4(a4-1),即(a4-2)2=0,解得a4=2.
又∵a1=1,a1a7=a=4,∴a7=4.
3.(2023·河南开封模拟)等比数列{an}的前n项和为Sn=32n-1+r,则r的值为( )
A. B.-
C. D.-
B 解析:当n=1时,a1=S1=3+r,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=32n-1-32n-3=32n-3(32-1)=8·32n-2×=·32n-2.当n=1时满足通项公式an=·9n-1.即3+r=,r=-.
4.(2023·广东深圳外国语学校月考)设Sn是等比数列{an}的前n项和,已知S3+S6=0,则=( )
A.-512 B.-8
C.-2 D.-1
B 解析:设{an}的公比为q(q≠0),
由已知q≠1,因为S3+S6=0,
所以+=0,解得q3=-2,
所以==q9=(q3)3=-8.
5.有这样一道题目:“戴氏善屠,日益功倍.初日屠五两,今三十日屠讫,向共屠几何?”其意思为“有一个姓戴的人善于屠肉,每一天屠完的肉是前一天的2倍,第一天屠了5两肉,共屠了30天,问一共屠了多少两肉?”在这个问题中,该屠夫前5天所屠肉的总两数为( )
A.35 B.75
C.155 D.315
C 解析:由题意可得该屠夫每天屠的肉成等比数列,记首项为a1,公比为q,前n项和为Sn,所以a1=5,q=2,因此前5天所屠肉的总两数为==155.
6.(2023·陕西西北工业大学附属中学模拟)已知等比数列{an}的公比q≠1,向量m=(a1,a2),n=(a3,a4),则( )
A.m⊥n
B.m∥n
C.(m+n)·(m-n)=0
D.|m|=|n|
B 解析:对于A,m·n=a1a3+a2a4=aq2+aq4=aq2(1+q2)>0,A错误;
对于B,∵a1a4=a2a3,∴a1a4-a2a3=0,∴m∥n,B正确;
对于C,D,由(m+n)·(m-n)=0得m2=n2,即|m|=|n|,
又|m|2=a+a=a+aq2=a(1+q2),|n|2=a+a=a+aq2=a(1+q2),
∴当a≠a,即q≠±1时,|m|≠|n|,C,D错误.
7.(2023·山东青岛模拟)已知{an}是等比数列,且a3a5a7a9a11=243,则a7=________;若公比q=,则a4=________.
答案:3 81 解析:由{an}是等比数列,
得a3a5a7a9a11=a=243,
故a7=3,a4==81.
8.各项均为正数的等比数列{an},其公比q≠1,且a3a7=4,请写出一个符合条件的通项公式an=________.
答案:2n-4(只要{an}为正项等比数列(不为常数列)且a5=2即可) 解析:因为{an}为正项等比数列,所以a3a7=a=4,所以a5=2,又q≠1,不妨令q=2,所以an=a1qn-1=a5qn-5=2×2n-5=2n-4.
9.(2021·江苏扬州中学月考)已知等差数列{an}满足:a1+3,a3,a4成等差数列,且a1,a3,a8成等比数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)在任意相邻两项ak与ak+1(k=1,2,…)之间插入2k个2,使它们和原数列的项构成一个新的数列{bn},求数列{bn}的前200项和T200.
解:(1)设等差数列{an}的公差为d.
由题意得a1+3+a4=2a3,
即2a1+3+3d=2a1+4d,解得d=3,
又a1a8=a,即a1(a1+7×3)=(a1+2×3)2,解得a1=4,所以an=3n+1.
(2)在新数列{bn}中,ak+1前面(包括ak+1)共有2+22+23+…+2k+(k+1)=2k+1+k-1项,
令2k+1+k-1≤200,(k=1,2,…),则k≤6,
所以a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7出现在新数列{bn}的前200项中,
当k=6时,2k+1+k-1=133,
所以a7前面(包括a7)共有133项,所以a7后面(不包括a7)还有67个2.
所以T200=(4+7+…+22)+2(2+22+23+…+