内容正文:
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“四翼”检测评价(九) 等比数列的前n项和及其性质
(一)基础落实
1.在等比数列{an}中,a1=2,a2=1,则S100等于( )
A.4-2100 B.4+2100
C.4-2-98 D.4-2-100
解析:选C q==,则S100===4×(1-2-100)=4-2-98.
2.在等比数列{an}中,已知a1=3,an=48,Sn=93,则n的值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
解析:选B 显然q≠1,由Sn=,得93=,解得q=2.由an=a1qn-1,得48=3×2n-1,解得n=5.
3.已知在等比数列{an}中,an=2×3n-1,则由此数列的偶数项所组成的新数列的前n项和Sn的值为( )
A.3n-1 B.3(3n-1)
C. D.
解析:选D ∵an=2×3n-1,
∴数列{an}是以2为首项,3为公比的等比数列,
由此数列的偶数项所组成的新数列是以6为首项,9为公比的等比数列,则前n项和为Sn==.
4.设等比数列的前n项和为Sn,若=,则=( )
A. B. C. D.
解析:选D ∵是等比数列,
∴S5,S10-S5,S15-S10也成等比数列,
∵=,设S5=2k,S10=k,
则S10-S5=-k,∴S15-S10=,则S15=,
∴==.
5.一弹球从100米高处自由落下,每次着地后又跳回到原来高度的一半再落下,则第10次着地时所经过的路程之和是(结果保留到个位)( )
A.300米 B.299米
C.199米 D.166米
解析:选A 由题意,可得小球10次着地共经过的路程为:100+100+50+…+100×8=100+100=100+100×=300-200×9≈300米.
6.设数列{(-1)n}的前n项和为Sn,则Sn=________.
解析:Sn==.
答案:
7.若等比数列{an}的公比为,且a1+a3+…+a99=60,则{an}的前100项和为________.
解析:令X=a1+a3+…+a99=60,Y=a2+a4+…+a100,则S100=X+Y,
由等比数列前n项和的性质知=q=,所以Y=20,即S100=X+Y=80.
答案:80
8.在等比数列{an}中,a3=,S3=,则a1=________.
解析:法一:当q=1时,a1=a2=a3=,满足S3=.
当q≠1时,依题意,得
解得综上可得a1=或a1=6.
法二:由得a1+a2=3,
所以==2,
解得q=1或q=-.所以a1=或a1=6.
答案:或6
9.已知{an}是公差为3的等差数列,数列{bn}满足b1=1,b2=3,nbn+1=anbn+2bn.
(1)求{an}的通项公式;
(2)求数列的前n项和Sn.
解:(1)由已知得b2=a1b1+2b1,得a1=1,
即{an}是首项为1,公差为3的等差数列,所以an=3n-2.
(2)由(1)知nbn+1=(3n-2)bn+2bn,整理得bn+1=3bn,
因此{bn}是首项为1,公比为3的等比数列,从而是首项为1,公比为的等比数列,
所以Sn==-.
10.已知Sn为等比数列{an}的前n项和,且a1+a3=5,a2+a4=10.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若a7+7,a2k,-Sk成等差数列,求正整数k的值.
解:(1)设等比数列{an}的首项是a1,公比是q,
则解得所以an=2n-1,所以数列{an}的通项公式为an=2n-1.
(2)由(1)可知a7+7=71,a2k=22k-1,-Sk=1-2k,
由条件可知2×22k-1=71+1-2k,整理为22k+2k-72=0,
即(2k-8)(2k+9)=0,即2k=8⇒k=3,所以k=3.
(二)综合应用
1.已知一个等比数列{an}的公比q<0,且前5项和为-11,|a5|=3|a3|+4|a1|,则a4=( )
A.2 B.24
C.8 D.4
解析:选C 由|a5|=3|a3|+4|a1|得|a1q4|=3|a1q2|+4|a1|,化简得q4=3q2+4,
整理得q4-3q2-4=0,解得q2=4或q2=-1(舍去),又q<0,所以q=-2,
所以S5===-11,所以a1=-1,a4=a1q3=-1·(-2)3=8.
2.(多选)在公比q为整数的等比数列{an}中,Sn是数列{an}的前n项和,若a1+a4=18,a2+a3=12,则下列说法正确的是( )
A.q=2
B.数列{Sn+2}是等比数列
C.S8=510
D.数列{lg an}是公差为2的等差数列
解析:选ABC ∵a1+a4=18,a2+a3=12,∴a1(1+q3)=18,a1(q+q2)=12.又公比q为整数,解得a1=q=2.∴a