第 18 题 解答题
已知公比大于1的等比数列{an}满足a2+a4=20,a3=8. (1)求{an}的通项公式; (2)记bm为{an}在区间(0,m](m∈N*)中的项的个数,求数列{bm}的前100项和S100.
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答案

解 (1)由于数列{an}是公比大于1的等比数列, 设首项为a1,公比为q, 依题意有解得或(舍) 所以{an}的通项公式为an=2n,n∈N*. (2)由于21=2,22=4,23=8,24=16,25=32,26=64,27=128, 所以b1对应的区间为(0,1],则b1=0; b2,b3对应的区间分别为(0,2],(0,3], 则b2=b3=1,即有2个1; b4,b5,b6,b7对应的区间分别为 (0,4],(0,5],(0,6],(0,7], 则b4=b5=b6=b7=2, 即有22个2; b8,b9,…,b15对应的区间分别为(0,8],(0,9],…,(0,15],则b8=b9=…=b15=3, 即有23个3; b16,b17,…,b31对应的区间分别为(0,16],(0,17],…,(0,31], 则b16=b17=…=b31=4,即有24个4; b32,b33,…,b63对应的区间分别为(0,32],(0,33],…,(0,63], 则b32=b33=…=b63=5,即有25个5; b64,b65,…,b100对应的区间分别为(0,64],(0,65],…,(0,100], 则b64=b65=…=b100=6,即有37个6. 所以S100=1×2+2×22+3×23+4×24+5×25+6×37=480.

解析

解 (1)由于数列{an}是公比大于1的等比数列, 设首项为a1,公比为q, 依题意有解得或(舍) 所以{an}的通项公式为an=2n,n∈N*. (2)由于21=2,22=4,23=8,24=16,25=32,26=64,27=128, 所以b1对应的区间为(0,1],则b1=0; b2,b3对应的区间分别为(0,2],(0,3], 则b2=b3=1,即有2个1; b4,b5,b6,b7对应的区间分别为 (0,4],(0,5],(0,6],(0,7], 则b4=b5=b6=b7=2, 即有22个2; b8,b9,…,b15对应的区间分别为(0,8],(0,9],…,(0,15],则b8=b9=…=b15=3, 即有23个3; b16,b17,…,b31对应的区间分别为(0,16],(0,17],…,(0,31], 则b16=b17=…=b31=4,即有24个4; b32,b33,…,b63对应的区间分别为(0,32],(0,33],…,(0,63], 则b32=b33=…=b63=5,即有25个5; b64,b65,…,b100对应的区间分别为(0,64],(0,65],…,(0,100], 则b64=b65=…=b100=6,即有37个6. 所以S100=1×2+2×22+3×23+4×24+5×25+6×37=480.

本题来自2020年普通高等学校招生全国统一考试 新高考全国Ⅰ(数学,共 22 题 150 分)解答题部分。 返回整卷目录可按题型浏览全部题目;也可以在良师宝 App 中刷题。