已知等比数列 a_ n 的前 n 项和为 S_ n,且 2…——2024 高考数学第 15 题答案解析

2024_全国甲卷 (2024·文)

2024 全国 第 15 题 解答题 区分题
2024_全国甲卷 (2024·文)

15.已知等比数列 $\left\{a_{n}\right\}$ 的前 $n$ 项和为 $S_{n}$ ,且 $2 S_{n}=3 a_{n+1}-3$ .
(1)求 $\left\{a_{n}\right\}$ 的通项公式;
(2)求数列 $\left\{S_{n}\right\}$ 的通项公式。

参考答案

(1) $a_{n}=\left(\frac{5}{3}\right)^{n-1}$; (2) $\frac{3}{2}\left(\frac{5}{3}\right)^{n}-\frac{3}{2}$

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完整解析 · 逐步详解

【答案】①$a_{n}=\left(\frac{5}{3}\right)^{n-1}$

②$\frac{3}{2}\left(\frac{5}{3}\right)^{n}-\frac{3}{2}$

【解析】

【分析】(1)利用退位法可求公比,再求出首项后可求通项;
(2)利用等比数列的求和公式可求 $S_{n}$ .

【小问 1 详解】

因为 $2 S_{n}=3 a_{n+1}-3$ ,故 $2 S_{n-1}=3 a_{n}-3$ ,
所以 $2 a_{n}=3 a_{n+1}-3 a_{n}(n \geq 2)$ 即 $5 a_{n}=3 a_{n+1}$ 故等比数列的公比为 $q=\frac{5}{3}$ ,
故 $2 a_{1}=3 a_{2}-3=3 a_{1} \times \frac{5}{3}-3=5 a_{1}-3$ ,故 $a_{1}=1$ ,故 $a_{n}=\left(\frac{5}{3}\right)^{n-1}$ .

【小问 2 详解】

由等比数列求和公式得 $S_{n}=\frac{1 \times\left[1-\left(\frac{5}{3}\right)^{n}\right]}{1-\frac{5}{3}}=\frac{3}{2}\left(\frac{5}{3}\right)^{n}-\frac{3}{2}$ .

✅ 来源:2024年 · 全国 · 2024_全国甲卷 (2024·文) · 第 15 题 · 本题已通过人工审核与系统自动校验

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