4.若1,a1,a2,4成等差数列,1,b1,b2,b3,4成等比数列,则1
答案 -
2
解析 ∵1,a1,a2,4成等差数列, ∴3(a2-a1)=4-1,∴a2-a1=1.
又∵1,b1,b2,b3,4成等比数列,设其公比为q, 则b2=1×4=4,且b2=1×q>0,∴b2=2, ∴
2
2
a1-a2
的值为. b2
a1-a2-?a2-a1?1
==-. b2b22
S5
S2
5.设Sn为等比数列{an}的前n项和,8a2+a5=0,则=. 答案 -11
解析 设等比数列{an}的公比为q, ∵8a2+a5=0,∴8a1q+a1q=0. ∴q+8=0,∴q=-2,
3
4
S5a1?1-q5?1-q∴=· S21-qa1?1-q2?
1-q1-?-2?==-11. 2=1-q1-4
6.一种专门占据内存的计算机病毒开机时占据内存1MB,然后每3秒自身复制一次,复制后所占内存是原来的2倍,那么开机秒,该病毒占据内存8GB.(1GB=2MB) 答案 39
解析 由题意可知,病毒每复制一次所占内存的大小构成一等比数列{an},且a1=2,q=2,∴an=2,
则2=8×2=2,∴n=13. 即病毒共复制了13次. ∴所需时间为13×3=39(秒).
n10
13
10
5
5
n 5
题型一 等比数列基本量的运算
31
1.(2018·济南模拟)已知正项等比数列{an}满足a3=1,a5与a4的等差中项为,则a1的值
22为( ) 11
A.4B.2C.D. 24答案 A
a1q=1,??31
解析 设公比为q.∵a3=1,a5与a4的等差中项为,∴?4331
22a1q+a1q=2×?22?a1=4,??
?1q=,??2
2
?
即a1的值为4,
6
故选A.
2.(2018·全国Ⅲ)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. 解 (1)设{an}的公比为q,由题设得an=q4
2
n-1
.
由已知得q=4q,解得q=0(舍去),q=-2或q=2. 故an=(-2)
n-1
或an=2
n-1
n-1
(n∈N).
n*
(2)若an=(-2)
1-?-2?
,则Sn=.
3
由Sm=63得(-2)=-188,此方程没有正整数解. 若an=2
n-1
m,则Sn=2-1.
mn由Sm=63得2=64,解得m=6. 综上,m=6.
思维升华 (1)等比数列的通项公式与前n项和公式共涉及五个量a1,an,q,n,Sn,已知其中三个就能求另外两个(简称“知三求二”).
(2)运用等比数列的前n项和公式时,注意对q=1和q≠1的分类讨论.
题型二 等比数列的判定与证明
例1已知数列{an}满足对任意的正整数n,均有an+1=5an-2·3,且a1=8. (1)证明:数列{an-3}为等比数列,并求数列{an}的通项公式; (2)记bn=n,求数列{bn}的前n项和Tn.
3解 (1)因为an+1=5an-2·3, 所以an+1-3
n+1
nnn
an=5an-2·3-3
nn+1
=5(an-3),
n又a1=8,所以a1-3=5≠0,
7
所以数列{an-3}是首项为5、公比为5的等比数列. 所以an-3=5,所以an=3+5.
nnnnn?5?n(2)由(1)知,bn=n=n=1+??,
33?3?
5??5?n?1-????3?5?15?25?n?3??5n+15???则数列{bn}的前n项和Tn=1+??+1+??+…+1+??=n+=n+n-. an3n+5n?3??3??3?
1-52·323思维升华判定一个数列为等比数列的常见方法: (1)定义法:若
an+1
a=q(q是不为零的常数),则数列{an}是等比数列; n(2)等比中项法:若a2
*
n+1=anan+2(n∈N,an≠0),则数列{an}是等比数列; (3)通项公式法:若ann=Aq(A,q是不为零的常数),则数列{an}是等比数列. 跟踪训练1(2018·黄山模拟)设数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=1,Sn+1=4an+2. (1)设bn=an+1-2an,证明:数列{bn}是等比数列; (2)求数列{an}的通项公式. (1)证明 由a1=1及Sn+1=4an+2, 有a1+a2=S2=4a1+2. ∴a2=5,∴b1=a2-2a1=3.
又???
Sn+1=4an+2, ①??
Sn=4an-1+2?n≥2?,②
①-②,得an+1=4an-4an-1(n≥2), ∴an+1-2an=2(an-2an-1)(n≥2). ∵bn=an+1-2an,∴bn=2bn-1(n≥2), 故{bn}是首项b1=3,公比为2的等比数列. (2)解 由(1)知bn=an+1-2an=3·2n-1
,
∴
an+1an3
2
n+1
-2n=4
,
故??an?13
?2n??
是首项为2,公差为4的等差数列.
∴an133n-1
2n=2+(n-1)·4=4
, 故an=(3n-1)·2
n-2
.
8
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