问题 解答题
已知等比数列{an}的公比为q,Sn是{an}的前n项和.
(1)若a1=1,q>1,求
lim
n→∞
an
Sn
的值;
(2)若a1=1;对①q=
1
2
和②q=-
1
2
时,分别研究Sn的最值,并说明理由;
(3)若首项a1=10,设q=
1
t
,t是正整数,t满足不等式|t-63|<62,且对于任意正整数n有9<Sn<12成立,问:这样的数列{an}有几个?
答案

(1)Sn=

(1-qn)
1-q
,则
lim
n→∞
an
Sn
=
lim
n→∞
qn-1
(1-qn)
1-q
=
lim
n→∞
1
q
qn-qn
1-qn
=
lim
n→∞
1
q
-1
(
1
q
)
n
-1
=
q-1
q
----(5分)

(2)当q=

1
2
时,Sn=2-(
1
2
)n-1
,所以Sn随n的增大而增大,而S1≤Sn<2,

此时Sn有最小值为1,但无最大值.-------------------------------(3分)

(只给出答案而不能够说明理由的,得1分)

q=-

1
2
时,Sn=
2
3
[1-(-
1
2
)n]

若n=2k,k∈N*时,Sn=

2
3
[1-(
1
4
)k],所以Sn随k的增大而增大,

即n是偶数时,S2Sn

2
3
,即
1
2
Sn
2
3

若n=2k-1,k∈N*时,Sn=

2
3
[1+2(
1
4
)k],所以Sn随k的增大而减小,

即n是奇数时,

2
3
SnS1,即
2
3
Sn≤1

所以

1
2
Sn≤1,Sn有最大值为1,最小值为
1
2
.---(4分)

(只给出答案而不能够说明理由的,得1分)

(3)|t-63|<62⇒-62<t-63<62⇒1<t<125⇒q=

1
t
∈(0,1).

Sn=

a1(1-qn)
1-q
=
10[1-(
1
t
)
n
]
1-
1
t
且Sn随着n的增大而增大
lim
n→∞
Sn≤12⇒
10
1-
1
t
≤12
-----------------------(3分)
5
6
≤1-
1
t
1
t
1
6
⇒t≥6⇒t∈[6,125)
-----------------------------(2分)

t∈N*⇒124-6+1=119个.----------------------------------------(1分)

单项选择题
选择题