已知SnS_{n}为数列{an}\{a_{n}\}的前nn项和,Sn=1−anS_{n}=1-a_{n},则S5=()S_{5}=(\quad)
A. 3116\dfrac{31}{16}
B. 312\dfrac{31}{2}
C. 132\dfrac{1}{32}
D. 3132\dfrac{31}{32}

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完整解法

1. 求数列的第一项 $a_1$

当 n=1n=1 时,有 S1=a1S_1 = a_1。
代入已知条件 Sn=1−anS_n = 1 - a_n 可得:
a1=1−a1a_1 = 1 - a_1
解得:
a1=12a_1 = \dfrac{1}{2}

2. 通过递推关系判定数列为等比数列

当 n≥2n \ge 2 时,由 Sn=1−anS_n = 1 - a_n 可得 Sn−1=1−an−1S_{n-1} = 1 - a_{n-1}。
利用 an=Sn−Sn−1a_n = S_n - S_{n-1} 进行两式相减:
an=(1−an)−(1−an−1)=an−1−ana_n = (1 - a_n) - (1 - a_{n-1}) = a_{n-1} - a_n
整理可得:
2an=an−12a_n = a_{n-1}
即:
anan−1=12(n≥2)\dfrac{a_n}{a_{n-1}} = \dfrac{1}{2} \quad (n \ge 2)
因为 a1=12≠0a_1 = \dfrac{1}{2} \ne 0,所以数列 {an}\{a_n\} 是以首项 a1=12a_1 = \dfrac{1}{2},公比 q=12q = \dfrac{1}{2} 的等比数列。

3. 计算前5项的和 $S_5$

方法一:根据通项公式,第5项为:
a5=a1q4=12×(12)4=132a_5 = a_1 q^4 = \dfrac{1}{2} \times \left(\dfrac{1}{2}\right)^4 = \dfrac{1}{32}
又因为 Sn=1−anS_n = 1 - a_n,所以:
S5=1−a5=1−132=3132S_5 = 1 - a_5 = 1 - \dfrac{1}{32} = \dfrac{31}{32}

方法二:直接利用等比数列前 nn 项和公式:
S5=a1(1−q5)1−q=12[1−(12)5]1−12=1−132=3132S_5 = \dfrac{a_1(1-q^5)}{1-q} = \dfrac{\dfrac{1}{2} \left[1 - \left(\dfrac{1}{2}\right)^5\right]}{1 - \dfrac{1}{2}} = 1 - \dfrac{1}{32} = \dfrac{31}{32}

因此,正确选项为 D。

答案

D

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