内容正文:
第一课时 等比数列的前n项和公式
1.在等比数列{an}中,若a1=1,a4=,则该数列的前10项和S10=( )
A.2- B.2-
C.2- D.2-
2.等比数列{an}的前n项和为Sn,若S3=15,a3=5,则公比q=( )
A.- B.1
C.-或1 D.或1
3.在递增等比数列{an}中,a1+an=34,a2an-1=64,且前n项和Sn=62,则项数n=( )
A.4 B.5
C.6 D.7
4.在等比数列{an}中,若Sn=a1+a2+…+an=2n-1,则++…+=( )
A.(2n-1)2 B.(2n-1)
C.4n-1 D.(4n-1)
5.数列{an}中,a1=2,an+1=2an,若ak+1+ak+2+…+ak+10=215-25,则k=( )
A.2 B.3
C.4 D.5
6.〔多选〕已知等比数列{an}的前n项和为Sn,公比为q,若a1≠a2,a3a4=2a1,a3-a2=2(a4-a3),则下列结论正确的是( )
A.q= B.a7=2
C.a8=8 D.S6=126
7.〔多选〕设等比数列{an}的前n项和为Sn,若8a2+a5=0,则下列式子中数值确定的是( )
A. B.
C. D.
8.已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,2Sn=an+1-1,则Sn= .
9.一个等比数列的前n项和Sn=(1-2λ)+λ·2n,则λ= .
10.在等比数列{an}中,a1=1,a5=4a3.
(1)求{an}的通项公式;
(2)记Sn为{an}的前n项和.若Sm=63,求m.
11.(2025·广州月考)已知数列{an}是首项为1的等比数列,Sn是数列{an}的前n项和且9S3=S6,则数列{}的前5项和为( )
A.或5 B.或5
C. D.
12.〔多选〕已知等比数列{an}是递增数列,其前n项和为Sn,若a2+a4=10,a2a3a4=64,则( )
A.Sn+1-Sn=2n+1 B.an=2n-1
C.Sn=2n-1 D.Sn=2n-1-1
13.等比数列{an}的公比为q,前n项和Sn>0(n=1,2,3,…),则q的取值范围是 .
14.设数列{an}的前n项和为Sn,其中an≠0,a1为常数,且-a1,Sn,an+1成等差数列.
(1)求{an}的通项公式;
(2)设bn=1-Sn,问:是否存在a1,使数列{bn}为等比数列?若存在,求出a1的值;若不存在,请说明理由.
15.将数列{an}中的所有项按“第一行三项,以下每一行比上一行多一项”的规则排成如下数表.
a1
a2
a3
a4
a5
a6
a7
a8
a9
a10
a11
a12
…
记表中的第一列数a1,a4,a8,…构成的数列为{bn},已知:
①在数列{bn}中,b1=1,对于任何n∈N*,都有(n+1)bn+1-nbn=0;
②表中每一行的数从左到右均构成公比为q(q>0)的等比数列;
③a66=.
请解答以下问题:
(1)求数列{bn}的通项公式;
(2)求数表中第k(k∈N*)行所有项的和S(k).
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4.3.2 等比数列的前n项和公式
第一课时 等比数列的前n项和公式
1.B 2.C 3.B 4.D
5.C ∵an+1=2an,∴=2,又a1=2,∴数列{an}是以2为首项,2为公比的等比数列,则an=2×2n-1=2n,ak+1+ak+2+…+ak+10===2k+1(210-1)=25(210-1),∴2k+1=25,则k+1=5,解得k=4.
6.AD 因为等比数列{an}中,a1≠a2,所以q≠1,因为a3·a4=2a1,a3-a2=2(a4-a3)=2q(a3-a2),所以q5=2a1,且2q=1,即q=,A正确;所以a1=64,a7=64×()6=1,B错误;a8=a1q7=64×()7=,C错误;S6==126,D正确.故选A、D.
7.ABC 由8a2+a5=0得8a2+a2q3=0,∵a2≠0,∴q3=-8,∴q=-2.A中,=q2=4;B中,===;C中,===;D中,=与n有关,不确定.故选A、B、C.
8. 解析:当n=1时,则有2S1=a2-1,所以a2=2S1+1=2a1+1=3;当n≥2时,由2Sn=an+1-1得2Sn-1=an-1,上述两式相减得2an=an+1-an,所以an+1=3an,得=3且=3,所以数列{an}是以1为首项,以3为公比的等比数列,所以Sn==.
9.1 解析:设等比数列{an}的公比为q,当q=1时,a1=S1=(1-2λ)+2λ=1,则Sn=n,显然与题设不符,∴q≠1,即等比数列不是常数列,∴Sn=-=(1-2λ)+λ·2n,则可得λ=1.
10.解:(1)设等比数列{an}的公比为q,
由题意得an=qn-1,q4=4q2,
解得q=0(舍去),q=-2或q=2.
故an=(-2)n-1或an=2n-1.
(2)若an=(-2)n-1,
则Sn=.
由Sm=63得=63,
即(-2)m=-188,此方程没有正整数解.
若an=2n-1,则Sn=2n-1.由Sm=63得2m-1=63,即2m=64,解得m=6.综上,m=6.
11.C 设数列{an}的公比为q,由9S3=S6,得q≠1,则=,即1+q3=9,解得q=2.所以数列{}是首项为1,公比为的等比数列,则数列{}的前5项和为T5==,故选C.
12.BC 设等比数列{an}的公比为q(q≠0),由a2a3a4=64,得=43,则a3=4,由a2+a4=10,得+4q=10,即2q2-5q+2=0,解得q=2或q=.又因为数列{an}是递增数列,所以q=2,所以2a1+8a1=10,解得a1=1.所以an=2n-1,Sn==2n-1,所以Sn+1-Sn=2n+1-1-(2n-1)=2n.故选B、C.
13.(-1,0)∪(0,+∞) 解析:因为数列{an}为等比数列,Sn>0,所以a1=S1>0,q≠0.当q=1时,Sn=na1>0;当q≠1时,Sn=>0,即>0,所以或所以-1<q<1或q>1.综上,q的取值范围为(-1,0)∪(0,+∞).
14.解:(1)依题意,得2Sn=an+1-a1.
当n≥2时,有
两式相减, 得an+1=3an(n≥2).
当n=1时,a2=2S1+a1=3a1,an≠0,所以数列{an}是首项为a1,公比为3的等比数列.
因此an=a1·3n-1(n∈N*).
(2)存在.因为Sn==a1·3n-a1,所以bn=1-Sn=1+a1-a1·3n.
要使{bn}为等比数列,则1+a1=0,
即a1=-2.此时bn=3n,符合题意.
15.解:(1)由(n+1)bn+1-nbn=0,得数列{nbn}为常数列,故nbn=1·b1=1,
∴bn=.
(2)∵3+4+…+11=63,∴表中第一行至第九行共含有{an}的前63项,a66在表中第十行第三列.
故a66=b10·q2,
又a66=,而b10=,q>0,∴q=2.
故S(k)==(2k+2-1).
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