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2015高考数学一轮复习同步检测:《等比数列及其前n项和》_第2页

中华考试网  2014-12-30  【
三、解答题

  .已知等比数列{an}中,a1=,公比q=.

  (1)Sn为{an}的前n项和,证明:Sn=;

  (2)设bn=log3a1+log3a2+…+log3an,求数列{bn}的通项公式.

  (1)证明 因为an=×n-1=,Sn==,所以Sn=.

  (2)bn=log3a1+log3a2+…+log3an=-(1+2+…+n)=-.所以{bn}的通项公式为bn=-.

  .已知数列{an}的前n项和为Sn,在数列{bn}中,b1=a1,bn=an-an-1(n≥2),且an+Sn=n.

  (1)设cn=an-1,求证:{cn}是等比数列;

  (2)求数列{bn}的通项公式.

  (1)证明 an+Sn=n,

  ∴an+1+Sn+1=n+1,

  ②-得an+1-an+an+1=1,

  2an+1=an+1,2(an+1-1)=an-1,

  =.

  首项c1=a1-1,又a1+a1=1.

  a1=,c1=-,公比q=.

  {cn}是以-为首项,公比为的等比数列.

  (2)解 由(1)可知cn=·n-1=-n,

  an=cn+1=1-n.

  ∴当n≥2时,bn=an-an-1=1-n-

  =n-1-n=n.

  又b1=a1=代入上式也符合,bn=n..已知两个等比数列{an},{bn},满足a1=a(a>0),b1-a1=1,b2-a2=2,b3-a3=3.

  (1)若a=1,求数列{an}的通项公式;

  (2)若数列{an}唯一,求a的值.

  解 (1)设数列{an}的公比为q,则b1=1+a=2,b2=2+aq=2+q,b3=3+aq2=3+q2,由b1,b2,b3成等比数列得(2+q)2=2(3+q2).

  即q2-4q+2=0,解得q1=2+,q2=2-.

  所以数列{an}的通项公式为an=(2+)n-1或an=(2-)n-1.

  (2)设数列{an}的公比为q,则由(2+aq)2=(1+a)(3+aq2),得aq2-4aq+3a-1=0(*),

  由a>0得Δ=4a2+4a>0,故方程(*)有两个不同的实根.

  由数列{an}唯一,知方程(*)必有一根为0,

  代入(*)得a=.

  .数列{an}的前n项和记为Sn,a1=t,点(Sn,an+1)在直线y=3x+1上,nN*.

  (1)当实数t为何值时,数列{an}是等比数列.

  (2)在(1)的结论下,设bn=log4an+1,cn=an+bn,Tn是数列{cn}的前n项和,求Tn.

  解 (1)点(Sn,an+1)在直线y=3x+1上,

  an+1=3Sn+1,an=3Sn-1+1(n>1,且nN*).

  an+1-an=3(Sn-Sn-1)=3an,an+1=4an(n>1,nN*),a2=3S1+1=3a1+1=3t+1,

  当t=1时,a2=4a1,数列{an}是等比数列.

  (2)在(1)的结论下,an+1=4an,an+1=4n,bn=log4an+1=n,cn=an+bn=4n-1+n,

  Tn=c1+c2+…+cn=(40+1)+(41+2)+…+(4n-1+n)

  =(1+4+42+…+4n-1)+(1+2+3+…+n)

  

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