11a7+a1011a8+a9
解析:因为+=,+=,
a7a10a7a10a8a9a8a9由等比数列的性质知a7a10=a8a9, 1111a7+a8+a9+a10
所以+++=
a7a8a9a10a8a915?9?5-=-. =÷
8?8?35答案:-
3
思想方法系列11 分类讨论思想求解数列问题
(2020·武汉市调研测试)已知正项等比数列{an}的前n项和为Sn,满足a1=1,a3-4a1=0. (1)求Sn;
(2)令bn=an-15,求T=|b1|+|b2|+…+|b10|的值.
【解】 (1){an}是正项等比数列,由a3-4a1=0,所以a1q2-4a1=0 1-2nn
所以q=2,则an的前n项和Sn==2-1.
1-2(2)由(1)知an=2n1,
当n≥5时,bn=2n1-15>0,n≤4时,bn=2n1-15<0, 所以T=-(b1+b2+b3+b4)+(b5+b6+…+b10)
=-(a1+a2+a3+a4-15×4)+(a5+a6+…+a10-15×6) =-S4+S10-S4+60-90 =S10-2S4-30
=(210-1)-2×(24-1)-30 =210-25-29 =1 024-32-29 =963.
分类讨论思想在数列中应用较多,常见的分类讨论有: (1)已知Sn与an的关系,要分n=1,n≥2两种情况. (2)等比数列中遇到求和问题要分公比q=1,q≠1讨论. (3)项数的奇、偶数讨论.
(4)等比数列的单调性的判断注意与a1,q的取值的讨论.
-
-
-
1.(2020·陕西榆林模拟)设等比数列{an}的前n项和为Sn,若Sn=2n1+λ,则λ=( ) A.-2 C.1
B.-1 D.2
+
解析:选A.法一:当n=1时,a1=S1=4+λ. 当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(2
n+1
an+12n1
+λ)-(2+λ)=2,此时=n=2.
an2
n
n
+
a2
因为{an}是等比数列,所以=2,
a1即
4
=2,解得λ=-2.故选A. 4+λ
法二:依题意,a1=S1=4+λ,a2=S2-S1=4,a3=S3-S2=8,
2
因为{an}是等比数列,所以a22=a1·a3,所以8(4+λ)=4,解得λ=-2.故选A.
2.已知等比数列{an}中a2=1,则其前3项的和S3的取值范围是( ) A.(-∞,-1]
B.(-∞,0)∪[1,+∞) C.[3,+∞)
D.(-∞,-1]∪[3,+∞)
解析:选D.设等比数列{an}的公比为q, 11
+1+q?=1+q+. 则S3=a1+a2+a3=a2??q?q1
当公比q>0时,S3=1+q+≥1+2
q
1
q·=3,当且仅当q=1时,等号成立; q
1
-q-?≤1-2 当公比q<0时,S3=1-?q??所以S3∈(-∞,-1]∪[3,+∞).
?-1?=-1,当且仅当q=-1时,等号成立. (-q)·?q?
[基础题
组练]
1.(2020·河南六校第一次联考)等比数列{an}的前n项和为Sn,且4a1,2a2,a3成等差数列.若a1=1,则S4=( )
A.16 C.8
B.15 D.7
解析:选B.设公比为q,由题意得4a2=4a1+a3,即4a1q=4a1+a1q2,又a1≠0,所以4q=4+q2,
1×(1-24)
解得q=2,所以S4==15,故选B.
1-2
2.(2020·陕西五校联考)各项为正数的等比数列{an}中,a4与a14的等比中项为22,则log2a7+log2a11
的值为( )
A.1 C.3
B.2 D.4
解析:选C.由题意得a4a14=(22)2=8,由等比数列的性质,得a4a14=a7a11=8,所以log2a7+log2a11
=log2(a7a11)=log28=3,故选C.
3.(2020·辽宁部分重点高中联考)已知数列{an}的前n项和为Sn,满足Sn=2an-1,则{an}的通项公式an=( )
A.2n-1 C.2n-1
B.2n1 D.2n+1
-
解析:选B.当n=1时,S1=2a1-1=a1,所以a1=1, 当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2an-2an-1,所以an=2an-1, 因此an=2n1,故选B.
a1+a3+a54.(2020·长春市质量监测(一))已知Sn是等比数列{an}的前n项和,若公比q=2,则=( )
S61A. 32C. 3
解析:选A.法一:由题意知a1+a3+a521a11
==,故选A. S663a13
法二:由题意知S6=a1+a2+a3+a4+a5+a6=a1+a3+a5+(a2+a4+a6)=a1+a3+a5+2(a1+a3+a5)a1+a3+a51=3(a1+a3+a5),故=,故选A.
S63
5.(2020·宁夏中卫一模)中国古代数学著作《算法统宗》中有这一个问题:“三百七十八里关,初步健步不为难,次日脚痛减一半,六朝才得到其关,要见次日行里数,请公仔细算相还.”其大意为:“有一个人走378里路,第一天健步行走,从第二天起脚痛每天走的路程为前一天的一半,走了6天后到达目的地.”则该人最后一天走的路程为( )
A.24里 C.6里
B.12里 D.3里 1
B. 73D.
7
a1+a3+a5=a1(1+22+24)=21a1,而
a1(1-26)S6==63a1,所以
1-2
-
1
解析:选C.记该人每天走的路程里数为{an},可知{an}是公比q=的等比数列,
211-6?a1??2?由S6=378,得S6==378,解得a1=192,
11-
21
所以a6=192×5=6,故选C.
2
1
6.(2019·高考全国卷Ⅰ)记Sn为等比数列{an}的前n项和.若a1=,a2=a,则S5= .
3461325
解析:通解:设等比数列{an}的公比为q,因为a24=a6,所以(a1q)=a1q,所以a1q=1,又a1=,31
×(1-35)5
a1(1-q)3121
所以q=3,所以S5===.
31-q1-3
1
优解:设等比数列{an}的公比为q,因为a24=a6,所以a2a6=a6,所以a2=1,又a1=,所以q=3,31
×(1-35)
a1(1-q5)3121
所以S5===.
31-q1-3
121
答案: 3
7.(2020·陕西第二次质量检测)公比为2的等比数列{an}的各项都是正数,且a2a12=16,则log2a15
= .
解析:等比数列{an}的各项都是正数,且公比为2,a2a12=16,
12所以a1qa1q11=16,即a21q=16,
所以a1q6=22,所以a15=a1q14=a1q6(q2)4=26,则log2a15=log226=6. 答案:6
8.已知{an}是递减的等比数列,且a2=2,a1+a3=5,则{an}的通项公式为 ;a1a2+a2a3+…+anan+1(n∈N+)= .
1?解析:由a2=2,a1+a3=5,{an}是递减的等比数列,得a1=4,a3=1,an=4×??2?n-1
,则a1a2+a2a3
11
+…+anan+1是首项为8,公比为的等比数列的前n项和.故a1a2+a2a3+…+anan+1=8+2++…+
421
8×?1-?4??n-1
1?????32??1?n??8×?4?==×1-4.
13????
1-4
1?
答案:an=4×??2?
n-1n
32??1?n?
× 3?1-?4??