设常数a>0,(ax-1x)5展开式中x3的系数为-581,则a= ___ ,limn→∞(a+a2+…+an)= ___ .

问题描述:

设常数a>0,(ax-

1
x
)5展开式中x3的系数为-
5
81
,则a= ___ ,
lim
n→∞
(a+a2+…+an)
= ___ .

(1)由Tr+1=c5r(ax)5-r(-

1
x
r,整理得Tr+1=(-1)rc5ra5-rx5-2r
r=1时,即(-1)c51a4=-
5
81
,∴a=
1
3
.故答案为
1
3

(2)方法1:令sn=a+a2+…+an=
a×(1-an)
1-a

lim
n→∞
(a+a2+…+an)=
lim
n→∞
a×(1-an)
1-a
=
a
1-a
(∵a<1时,
lim
n→∞
an=0)
=
1
3
1-
1
3
=
1
2

故答案为
1
2

方法2:由a=
1
3
,可知数列a,a2…an是递降等比数列,
lim
n→∞
(a+a2+…+an)表示无穷递降等比数列的各项和,
由无穷递降等比数列的各项和公式(
lim
n→∞
sn=
a1
1-q

可知
lim
n→∞
(a+a2+…+an)=
a
1-a
1
3
1-
1
3
=
1
2

故答案为
1
2

答案解析:(1)利用二项展开式通项公式Tr+1=c5r(ax)5-r(-
1
x
r,整理后,令x的次数等于3,从而解得a,
(2)再求等比数列的前n项和,sn=
a×(1−an)
1−a
,且
lim
n→∞
an=0(∵a<1),从而得解.
方法2:由a=
1
3
<1,可知数列a,a2…an是递降等比数列,则
lim
n→∞
(a+a2+…+an)表示无穷递降等比数列的各项和,利用无穷递降等比数列的各项和公式,可得解.
考试点:二项式定理;数列的极限.
知识点:本题(1)主要考查二项式展开式特定项的系数的求法,需要熟记展开式的通项公式,即Tr+1=cnran-rbr.是高考的常见题型.
(2)主要考查等比数列求和公式及极限的运算,需要注意:当a的绝对值小于1时,
lim
n→∞
an=0,方法2:要记住无穷递降等比数列各项和公式
lim
n→∞
sn=
a1
1−q
.在选择填空中可以加快速度.