考点23 等差数列与等比数列基本量的问题
【知识框图】
【自主热身,归纳总结】
1、(2019宿迁期末) 已知数列{an}的前n项和为Sn,an+1-2an=1,a1=1,则S9的值为________. 【答案】 1013
【解析】由an+1-2an=1,得an+1+1=2(an+1),即
an+1+1
=2,所以数列{an+1}是以2为首项,2为公比an+1
2(1-29)
的等比数列,设bn=an+1的前n项和为Tn,则T9==1022,S9=T9-9=1013.
1-2
qqq
解后反思 一般地,数列{an}满足an+1=pan+q(p≠1,q≠0),则有an+1+=p?an+p-1?,当a1+
?p-1?p-1q??
≠0时,?an+p-1?为等比数列.
?
?
2、(2019通州、海门、启东期末)设{an}是公比为正数的等比数列,a1=2,a3=a2+4,则它的前5项和S5=________. 【答案】 62
【解析】 设公比为q,因为a1=2,a3=a2+4,所以2q2=2q+4,解得q=2或q=-1,因为{an}为正项数2(1-25)
列,所以q=2,所以S5==62.
1-2
3、(2019扬州期末)已知等比数列{an}的前n项和为Sn,若S3=7,S6=63,则a1=________. 【答案】 1
【解析】首先根据S3=7,S6=63可判断出等比数列{an}公比q≠1,由等比数列的前n项和公式得
??S
则=1+q=9,解得q=2,a=1. ?a(1-q)S
??S=1-q=63,
6
3
1
6
3
1
6
a1(1-q3)S3==7,
1-q
a61S6
4、(2019镇江期末) 设Sn是等比数列{an}的前n项的和,若=-,则=________.
a32S31
【答案】
2
a61S611
【解析】设等比数列{an}的公比为q,则q3==-.易得S6=S3(1+q3),所以=1+q3=1-=.
a32S3225、(2019南京、盐城二模) 等差数列{an}中,a4=10,前12项的和S12=90,则a18的值为________. 【答案】 -4
【解析】由等差数列通项公式、求和公式得a4=a1+3d=10,S12=12a1+66d=90,解得a1=13,d=-1,故a18=a1+17d=13-17=-4.
1
6、(2017苏州暑假测试) 已知数列{an}满足a1=1,a2=,且an(an-1+an+1)=2an+1an-1(n≥2),则a2 015=
2________. 【答案】
1
2 015
1121?1?
【解析】由an(an-1+an+1)=2an+1an-1(n≥2)得+=(n≥2),又a1=1,a2=,所以数列?a?是以1
2?n?an+1an-1an111
为首项,1为公差的等差数列.所以=n,即an=,所以a2 015=.
ann2 015
Snn+1a3
7、(2017镇江期末) Sn是等差数列{an}的前n项和,若=,则=________.
S2n4n+2a53
【答案】.
5
n?a1+an?
2a1+ann+1Snn+12a12
【解析】解法1 由=可得,==,当n=1时,=,所以a2=2a1.
S2n4n+22n?a1+a2n?a1+a2n2n+1a1+a23
2
a3a1+2d3a13
d=a2-a1=a1,所以===.
a5a1+4d5a15n2+nSnn+1
解法2 ==,
S2n4n+24n2+2n
a32×33
观察发现可令Sn=n2+n,则an=Sn-Sn-1=n2+n-(n-1)2-(n-1)=2n,所以==.
a52×558、(2017南京三模)若等比数列{an}的各项均为正数,且a3-a1=2,则a5的最小值为 . 【答案】.8
【解析】 因为a3-a1=2,所以a1q?1?2,即a1??2?2?0 ?q?1? 2q?12q422所以a5?a1q?2,设t?q?1?0,即q?t?1,
q?14??2?t?1?1?1?a??2t??2?22tg?2?8,当且仅当t?1,即q?2时取到等号. 所以5??????tt?t???29、(2018南京学情调研)记等差数列{an}的前n项和为Sn.若am=10,S2m-1=110,则m的值为________. 【答案】. 6 【解析】由S2m-1=?=6.
10、(2018苏州暑假测试) 等差数列{an}的前n项和为Sn,且an-Sn=n2-16n+15(n≥2,n∈N*),若对任意n∈N*,总有Sn≤Sk,则k的值是________. 【答案】7
【解析】解法1(特殊值法) 在式子“an-Sn=n2-16n+15(n≥2,n∈N*)”中分别令n=2,3得,a1=13,a2=11.又因为{an}是等差数列,所以公差d=-2,an=13+(n-1)×(-2)=15-2n≥0,解得n≤7.5,故前7项和最大,所以k=7.
n(n-1)?
解法2(公式法) 在等差数列{an}中,设公差为d,因为式子“an-Sn=a1+(n-1)d-?a1n+d=
2??d
n2-16n+15(n≥2,n∈N*)”的二次项系数为1,所以-=1,即公差d=-2,令n=2得,a1=13,所以前
2n(n-1)
n项和Sn=13n+×(-2)=14n-n2=49-(n-7)2,故前7项和最大,所以k=7.
2
【问题探究,开拓思维】
题型一、等差数列与等比数列的基本量问题
知识点拨:一是基本量法,即转化为a1,d(q),n,an,Sn的方程组,解方程组即可;
a2+a4
例1、(2019苏州期初调查)已知等比数列{an}的前n项和为Sn,若S2,S6,S4成等差数列,则的值
a6为________. 【答案】2
【解析】设公比为q,因为S2,S6,S4成等差数列,所以2S6=S2+S4,若q=1,则有12a1=2a1+4a1,所a1(1-q6)a1(1-q2)a1(1-q4)
以a1=0,不成立,则q≠1,所以2·=+,则有2q6=q2+q4,所以2q4
1-q1-q1-q-q2-1=0,q2=1,则
a2+a4a2+a2q21+q2
q=-1,所以==4=2.
a6a2q4q
a1+a2m-1?
2??·(2m-1)=[a1+(m-1)d](2m-1)=(2m-1)am得,110=10(2m-1),解得m
易错警示 运用等比数列的前n项和公式时,一定要讨论公比q=1的情形,否则会产生漏解或增解. a5+a3
【变式1】(2019泰州期末) 已知数列{an}满足log2an+1-log2an=1,则=________.
a3+a1【答案】4