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14数列★★★☆☆
已知数列 {an}\{a_{n}\}{an​} 是递增的等比数列,a1+a4=9a_{1} + a_{4} = 9a1​+a4​=9,a2a3=8a_{2}a_{3} = 8a2​a3​=8,则数列 {an}\{a_{n}\}{an​} 的前 nnn 项和等于______.
\begin{solution} 设首项为 a1a_1a1​,公比为 qqq. 由 a2a3=a12q3=8>0a_2a_3=a_1^2q^3=8>0a2​a3​=a12​q3=8>0 知 q>0q>0q>0. 再由 a1(1+q3)=9a_1(1+q^3)=9a1​(1+q3)=9 知 a1>0a_1>0a1​>0,数列递增从而 q>1q>1q>1.
令 r=q3r=q^3r=q3,则 a12r=8a_1^2r=8a12​r=8,a1(1+r)=9a_1(1+r)=9a1​(1+r)=9. 消去 a1a_1a1​ 得 81r(1+r)2=8\frac{81r}{(1+r)^2}=8(1+r)281r​=8,8r2−65r+8=08r^2-65r+8=08r2−65r+8=0, 所以 r=8r=8r=8 或 r=18r=\frac18r=81​. 因为 r=q3>1r=q^3>1r=q3>1,故 r=8r=8r=8,从而 q=2q=2q=2,再由 a1(1+8)=9a_1(1+8)=9a1​(1+8)=9 得 a1=1a_1=1a1​=1.
因此前 nnn 项和为
Sn=a1(qn−1)q−1=2n−1S_n=\frac{a_1(q^n-1)}{q-1}=2^n-1Sn​=q−1a1​(qn−1)​=2n−1
\end{solution}

2015 · 安徽 · 理 · 第 14 题 · 填空题

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