列;q=1时,?an?为常数列。
课堂演练
1. 在等比数列
?an?中,a1=2,前n项和为Sn,若
数列
?an?1?也是等比数列,则Sn等于( C )
?1
A.2n?2B.3nC.2nC.3n?1
2. 在各项均为正数的等比数列
?an?中,若
a5a6?9,则log3a1?log3a2???log3a10等于( B )
A.12 B.10 C.8 D.2?log35 3. 等比数列
?an?的前
n项和为
Sn,已知
SS成等差数列,则?a11,22,3S3n?的公比为3。
4. 设
?an?为公比为
q>1的等比数列,若
a2004和a2005是方程4x2?8x?3?0的两根,
则a2008?a2009= 162
解:因为4x2?8x?3?0分别为
x12,x31?2?2,又q?1?a1a3 2004?2,2005?2,q?3
a2008?a2009?a2004?q4?a52004?q?12(34?35)?1625. 数列?an?的前n项和Sn=2an-1,数列?bn?满
足:b1?3,bn?1?an?bn (n?N?)。
错误!未找到引用源。求证:?an?为等比数列; 错误!未找到引用源。求数列
?bn?的前n项和Tn。
解:错误!未找到引用源。由Sn=2an-1,有
Sn?1?2an?1?1,两式相减得an?1?2an?1?2an ?an?1?2an,由a1?1,an?0
得an?1a?2,所以?an?为等比数列。n且an?1n?a1?2?2n?1错误!未找到引用源。因为bn?1?an?bn
且a?1n?2n?b?1?b0?n?1?bbn?2n2?b1?2,b32?21,?,
bn?2n?bn?1?2上各式相加得bn?b1?20?21?22???2n?23?1?2n?1?bn??2n?1 ?T1?2?2n?b1?b0?2)2???b?(2?(21?n2)???(2n?1n?2)?1?2?2n?2n1?2?2n?16. 设
?an?为等比数列,a1?1,a2?3,错误!未
找到引用源。求最小的自然数n,使an≥2007,错误!未找到引用源。求和:T2n?1a?2?3?4???2n 1a2a3a4a2n解:错误!未找到引用源。由已知条件得
an?a1?(a2n?a)1?3n?11
因为36?2007?37故使an≥2007成立的最小自然数n=8 错误!未找到引用源。因为:
T12342n2n?1?3?32?33???32n?1 错误!未找
到引用源。
13T1232n?12n2n?3?32?33???32n?1?32n 错误!未找到引用源。
26
错误!未找到引用源。+错误!未找到引用源。得:
43T11112n2n?1?3?32?33???32n?1?32n1?12n13?32n?3??3?8n1?132n?4?32n 332n?2所以T?24n?92n?16?32n课外练习 一、 选择题
1. 在正数等比数列
?an?中,a1a99是方程x2?10x?16的两个根,则a40?a50?a60的值为
( B )
A.32 B.64 C.?64 D.256
解:?a1?a99?16又a21?a99?a40?a60?a50
?a40a50a60?16?4?642. 已知等比数列
?an?的公比为q(q为实数)
,前n项和为S,且S,S3n3,S96成等差数列,则q等于( B )
A.1B.?1
2C.?1或1D.?1或?1
22解:若q?1,则S3?S6?9a12S9?18a1又a1?0所以S3?S6?2S9所以q?1不成立。
若q?1,则由S3?S6?2S9有a3691(1?q)q?a1(1?q)1?q?2a1(1?q)1?1?q得2q6?q3?1?0所以q3?1(舍去)或q3??123. 设等差数列
?an?的公差d不为零,a1=9d,若
ak是a1与a2k的等比中项,则k等于( B )
A.2 B.4 C.6 D.8 解:由条件知,a2k?a1?a2k
即(?8?k)d?2?9d?(8?2k)d,又d?0
?64?16k?k2?72?18k,k2
?2k?8?0所以k??2(舍去)或k?4,选B4. 已知等比数列
?an?的前
n项和
Sn?3n?a,则a?( D )
A.3 B.1 C.0 D.-1
解:因为a1?S1?3?a,n?2时,an?Sn?Sn?1?3n?3n?1?2?3n?1
??an?为等比数列,a1也满足上式 ?a1?2?31?1?2?3?a?a??1选D5. 三角形三边成等比数列,则公比q的取值范围是
??5?1,5?1??22?? ??解:设三角形三边为a,aq,aq2,则有
??a?aq?aq2?a?aq2?aq ??aq?aq2?a
即5?1?q?5?1226. 在等比数列
?an?中,
a5?a6?3,a15?a16?6,则a
25?a26?___解:?a5?a6?3,
27
a1015?a16?a5?q?a6?q10
?q10(a5?a6)?3?q10?6,?q10?2?a
25?a26?a5?q20?a6?q20?q20(a5?a6)?4?3?127.一种专门占据计算机内存的计算机病毒开始时占据内存2KB,然后每3分钟自身复制一次,复制后所占内存是原来的2倍,那么开机后 45 分钟,该病毒占据内存64KB(1MB=210KB) 解:设病毒自身复制了n次,即有:
2?2n?64?210?216,?n?15
从而复制的时间T?15?3?45(分钟) 三、解答题
8.有四个数成等比数列,它们的积为16,且第4个数与第2个数的比也是16,求这四个数。 解:设这四个数分别为a,aq,aq2,aq3
?a?aq?aq2?aq3?依题意有?16?aq3??aq?16?a4?1所以??q6?16?a???q2?16即??4?q??4故所求的四个数依次为 14,1,4,16或14,?1,4,?16或?14,?1,?4,?16或-14,1,?4,16注意:如果将四个数设为aa3m3,m,am,am将会
漏解。 9.数列
?an?的前n项的和为Sn(n?N?),点(an,
Sn)在直线y?2x?3n上,
错误!未找到引用源。若数列?an?c?成等比数
列,求常数c的值;
错误!未找到引用源。求数列
?an?的通项公式;
错误!未找到引用源。求数列
?an?中是否存在三
项,它们可以构成等差数列?若存在,请求出适合条件的项,若不存在,请说明理由。 解:错误!未找到引用源。由题意知,Sn=2an-3n
则Sn?1?2an?1?3(n?1)两式相减得:Sn?1?Sn?2an?1?2an?3?an?1 即aan?1?3n?1?2an?3,?a?2n?3故c?3错
误
!
未
找
到
引
用
源
。
?a1?S1?2a1?3?a1?3
由错误!未找到引用源。知,
an?3?(a11?3)?2n??3?2n
即an?3?2n?3
错误!未找到引用源。假设存在s,p,r?N?,因为an为递增数 列,故设:
s?p?r,使as,ap,ar成等差数列,所以2ap?as?ar即(23?2p?3)?(3?2s?3)?(3?2r?3)所以2p?1?2s?2r,所以2p?s?1
?1?2r?s(?)因为s,p,r?N?,且s?p?r,所以2p?s?r为偶数。而1?2r?s为奇数,?(?)式不成立所以这样的三项不存在。 10. 若公比为c的等比数列
?an?的首项a1=1,且满
aan?1?an?2n?2(n?3,4,?)
错误!未找到引用源。求c的值,错误!未找到
引用源。求数列
?nan?的前n项和Sn。
解:错误!未找到引用源。由题设,当n≥3时,
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an?c2?an?2,an?1?can?2 a?a1?can?n?1n?2?an?222(1?c)an?221?c
由题设知an?2?0,因此c2?21解得c?1或c??2?c2?an?2?错误!未找到引用源。:由错误!未找到引用源。需要分两种情况讨论
当c=1时,数列
?111Sn?1?2(?)?3(?)2???n(?)n?1 错误!
222未找到引用源。
错误!未找到引用源。式两边同乘以?1,得 2?111Sn?1?(?)?2?(?)2??222
1n?11n?(n?1)?(?)?n(?)22?an?是一个常数列,即an=1,
?nan?的前n项和
(n?N)这时,数列
Sn?1?2?3???n?当c=?n(n?1)。 211时,数列?an?是一个公比为?的等比2212n?1数列。即an?(?)这时,数列
(n?N?)
311Sn?1?(?)?(?)2??22211?(?)n?1?n(?)n221 1?(?)n12?n(?)n?121?21?3n?2??Sn??4?(?1)n?n?1?(n?N?)9?2??nan?的前n项和
6.4 数列求和
知识要点
1. 求数列前n项和的基本方法
错误!未找到引用源。直接用等差、等比数列的求和公式求和;
?an?为无穷递缩等比数列时,S?a1 1?q错误!未找到引用源。错位相减法求和:如差数列,bn为等比数列,求a1b1的和。
n(a1?an)n(n?1)?na1?d22(q?1) ?na1?Sn??a1(1?qn)(q?1)??1?qSn?公比含字母时一定要讨论。
?an?为等
???a2b2???anbn错误!未找到引用源。分组求和:把数列的每一项分成若干项,使其转化为等差或等比数列,再求和。 错误!未找到引用源。合并求和:如求
1002?992?982?972???22?12的和。
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错误!未找到引用源。裂项相消法求和:把数列的通项拆成两项之差,正负相消剩下首尾若干项。 常见拆项:
Sn?1?3?5?7???(?1)n?1(2n?1)(n?N?),则S17?S23?S50?(C)A.90C.?10B.10D.22111??n(n?1)nn?111?11?????(2n?1)(2n?1)2?2n?12n?1??11?11???错
n(n?1)(n?2)2?n(n?1)(n?1)(n?2)??n?n!?(n?1)!?n!n11??(n?1)!n!(n?1)!误!未找到引用源。公式法求和:
n解:S17?1?3?5?7???33??2?8?33?17S23?1?3?5?7???45??2?11?45?23S50?1?3?5?7???97?99??2?25??50所以S17?S23?S50?17?23?50??10,选C3.
?k2?k?1nn(n?1)(2n?1)62?n(n?1)?3k????2??k?1
111等于????1?44?7(3n?2)(3n?1)( D )
错误!未找到引用源。倒序相加法求和
错误!未找到引用源。其它求和法:如归纳猜想法、奇偶法等。
2.错误!未找到引用源。直接用公式求和时,要注意公式的应用范围和公式的推导过程。
2n?23n?1n?1C.3n?1A.解:an?2n?13n?1nD.3n?1B.1(3n?2)(3n?1)错误!未找到引用源。求一般数列的前n项和,
111无通法可循,为此平时要注意掌握某些特殊数列?(?)4.
33n?23n?1前n项和的求法。
1111111错误!未找到引用源。数列求和时,要注意观察:S?(???????)n314473n?23n?1它的特点和规律,在分析数列通项的基础上,或
11分解为基本数列求和,或转化为基本数列求和。 ?(1?)33n?1课前热身
n1.设数列 ?选D2233n?11,1?2,1?2?2,1?2?2?3,?,1?2?22???2n?1,?的前n项和为Sn,数则Sn的值为(A.2n-1C.2n?1?2解:由已知所以2.已知数列
列
?an?是等差数列,
D)B.2n-nD.2n?1?n?2a5?a6?10,则前20项和S20?100 5.已知数列
?an?中,a1=1,a2?2+3,a3=4+5+6,
an?2n?1,Sn?2n?1?n?2,选Da4?7?8?9?10,则a10?505。
?an?的前n项和
30