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若等比数列前n项,2n项,3n项的和分别为Sn,S2n,S3n,求证:Sn2+S2n2=Sn(S2n+S3n).

证法一:设此数列的公比为q,首项为a1.

当q=1时,则Sn=na1,S2n=2na1,S3n=3na1,

Sn2+S2n2=n2a12+4n2a12=5n2a12,

Sn(S2n+S3n)=na1(2na1+3na1)=5n2a12,

∴Sn2+S2n2=Sn(S2n+S3n).

当n≠1时,则

Sn=,

S2n=(1-q2n),

S3n=(1-q3n).

∴Sn2+S2n2=()2[(1-qn)2+(1-q2n)2

=()2(1-qn)2(2+2qn+q2n).

又Sn(S2n+S3n)=()2(1-qn)2(2+2qn+q2n),

∴Sn2+S2n2=Sn(S2n+S3n).

证法二:根据等比数列性质,有

S2n=Sn+qnSn=Sn(1+qn),

S3n=Sn+qnSn+q2nSn.

∴Sn2+S2n2=Sn2+[Sn(1+qn)]2

=Sn2(2+2qn+q2n).

Sn(S2n+S3n)=Sn2(2+2qn+q2n),

∴Sn2+S2n2=Sn(S2n+S3n).

温馨提示

    (1)使用等比数列的前n项和公式时,对于q的取值要分类讨论,q=1或q≠1两种情况都要考虑到.

    (2)利用等比数列前n项和的性质可以简化运算,优化解答过程,一定要熟练掌握,灵活运用.

练习册系列答案
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科目:高中数学 来源: 题型:

已知集合A={x|x2+a≤(a+1)x,a∈R}.
(1)是否存在实数a,使得集合A中所有整数的元素和为28?若存在,求出符合条件的a,若不存在,请说明理由.
(2)若以a为首项,a为公比的等比数列前n项和记为Sn,对于任意的n∈N+,均有Sn∈A,求a的取值范围.

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在等比数列{an}中,a1=1,公比q=2,若{an}前n项和Sn=127,则n的值为
 

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已知集合A={x|x2+a≤|a+1|x,a∈R}
(1)求A;
(2)若以a为首项,a为公比的等比数列前n项和记为Sn,问是否存在实数a使得对于任意的n∈N*,均有Sn∈A.若存在,求出a的取值范围,若不存在,说明理由.

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科目:高中数学 来源: 题型:

(2012•奉贤区二模)数列{an} 的各项均为正数,a1=t,k∈N*,k≥1,p>0,an+an+1+an+2+…+an+k=6pn
(1)当k=1,p=5时,若数列{an}是成等比数列,求t的值;
(2)当t=1,k=1时,设Tn=a1+
a2
p
+
a3
p2
+…+
an-1
pn-1
+
an
pn-1
,参照高二教材书上推导等比数列前n项求和公式的推导方法,求证:数列
1+p
p
Tn-
an
pn
-6n
是一个常数;
(3)设数列{an}是一个等比数列,求t(用p,k的代数式表示).

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科目:高中数学 来源: 题型:

(2009•宝山区一模)已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,3an+1+4Sn=3(n为正整数).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)记S=a1+a2+…+an+…,若对任意正整数n,kS<Sn恒成立,求k的取值范围?
(3)已知集合A={x|x2+a≤(a+1)x,a>0},若以a为首项,a为公比的等比数列前n项和记为Tn,问是否存在实数a使得对于任意的n∈N*,均有Tn∈A.若存在,求出a的取值范围;若不存在,说明理由.

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