9.(2018·高考全国卷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=qn1. 由已知得q4=4q2,解得q=0(舍去),q=-2或q=2. 故an=(-2)n
-1
-
或an=2n1.
1-(-2)n
,则Sn=.
3
-
(2)若an=(-2)
n-1
由Sm=63得(-2)m=-188,此方程没有正整数解. 若an=2n1,则Sn=2n-1.由Sm=63得2m=64,解得m=6. 综上,m=6.
an
10.已知数列{an}满足a1=1,nan+1=2(n+1)an.设bn=. n(1)求b1,b2,b3的值;
(2)判断数列{bn}是否为等比数列,并说明理由. 2(n+1)
解:(1)由条件可得an+1=an.
n
将n=1代入得,a2=4a1,而a1=1,所以,a2=4, 将n=2代入得,a3=3a2,所以,a3=12, 从而b1=1,b2=2,b3=4.
(2){bn}是首项为1,公比为2的等比数列.
an+12an
由条件可得=,即bn+1=2bn,又b1=1,所以{bn}是首项为1,公比为2的等比数列.
n+1n
[综合题组练]
bn+1
1.(2020·河南郑州三测)已知数列{an},{bn}满足a1=b1=1,an+1-an==3,n∈N*,则数列{ban}
bn
的前10项和为( )
1
A.×(310-1) 2
1
C.×(279-1) 26
解析:选D.因为an+1-an=
bn+1
=3, bn
1
B.×(910-1) 8
1
D.×(2710-1)
26
-
所以{an}为等差数列,公差为3,{bn}为等比数列,公比为3,所以an=1+3(n-1)=3n-2,bn=1×3n
-1
=3n1,
-
所以ban=33n3=27n1,
所以{ban}是以1为首项,27为公比的等比数列,
1×(1-2710)1
所以{ban}的前10项和为=×(2710-1),故选D.
261-27
2.(2020·陕西榆林二模)已知数列{an}满足a1=2,nan+1-(n+1)an=2(n2+n),若bn=22an,则{bn}的前n项和Sn= .
an+1an?an?
解析:由nan+1-(n+1)an=2(n2+n),得-=2,又a1=2,所以数列?n?是首项为2,公差为2
??n+1nan
的等差数列,所以=2+2(n-1)=2n,即an=2n2,所以bn=22an=4n,所以数列{bn}是首项为4,公
n4-4n14n1-4
比为4的等比数列,所以Sn==.
31-4
4n1-4
答案: 3
3.(2020·昆明市诊断测试)已知数列{an}是等比数列,公比q<1,前n项和为Sn,若a2=2,S3=7. (1)求{an}的通项公式;
(2)设m∈Z,若Sn<m恒成立,求m的最小值.
??a1q=2,解:(1)由a2=2,S3=7得?
??a1+a1q+a1q2=7,
+
+
+
--
a=4,???1?a1=1,
解得?1或?(舍去)
?q=2.q=???2
?1?所以an=4·?2?n-1
1?=??2?n-3
.
1??1-4
a1(1-qn)?2n??1
(2)由(1)可知,Sn===8?1-2n??<8. 11-q
1-2因为an>0,所以Sn是增加的. 又S3=7,所以当n≥4时,Sn∈(7,8). 又Sn<m恒成立,m∈Z,所以m的最小值为8.
4.(2020·河南蚌埠二模)Sn为等比数列{an}的前n项和,已知a4=9a2,S3=13,且公比q>0. (1)求an及Sn;
(2)是否存在常数λ,使得数列{Sn+λ}是等比数列?若存在,求λ的值;若不存在,请说明理由.
??a(1-q)
=13,解得a=1,q=3, 解:(1)由题意可得?1-q
??q>0,
1
3
1
a1q3=9a1q,
所以an=3
n-1
1-3n3n-1,Sn==.
21-3
(2)假设存在常数λ,使得数列{Sn+λ}是等比数列, 因为S1+λ=λ+1,S2+λ=λ+4,S3+λ=λ+13,
1
Sn+1+
2111
所以(λ+4)2=(λ+1)(λ+13),解得λ=,此时Sn+=×3n,则=3,
2221
Sn+
21?1?
故存在常数λ=,使得数列?Sn+2?是等比数列.
2??