新华教育高中部数学同步人教A版必修五第二章数列-等比数列基础训练
【人教A版】高中数学必修5教学同步讲练第二章《等比数列前n项和的示解》练习题(含答案)
第二章 数列2.5 等比数列的前n 项和第1课时 等比数列前n 项和的示解A 级 基础巩固一、选择题1.设{a n }是公比为正数的等比数列,若a 1=1,a 5=16,则数列{a n }前7项的和为( )A .63B .64C .127D .1282.已知等比数列{a n }中,a n =2×3n -1,则由此数列的偶数项所组成的新数列的前n 项和S n 的值为( )A .3n -1B .3(3n -1) C.9n -14D.3(9n -1)43.一座七层的塔,每层所点的灯的盏数都等于上面一层的2倍,一共点381盏灯,则底层所点灯的盏数是( )A .190B .191C .192D .1934.已知数列{a n }满足3a n +1+a n =0,a 2=-43,则{a n }的前10项和等于( )A .-6(1-3-10) B.19(1-3-10) C .3(1-3-10)D .3(1+3-10)5.已知数列{a n }满足log 3a n +1=log 3a n +1(n ∈N *),且a 2+a 4+a 6=9,则log 13(a 5+a 7+a 9)的值是( )A .-15B .-5C .5 D.15二、填空题6.在等比数列{a n }中,a 1+a 2=30,a 3+a 4=60,则a 7+a 8=________. 7.设数列{a n }是首项为1,公比为-2的等比数列,则a 1+|a 2|+a 3+|a 4|=________.8.(2016·浙江卷)设数列{a n }的前n 项和为S n .若S 2=4,a n +1=2S n +1,n ∈N *,则a 1=________,S 5=________.三、解答题9.已知等差数列{a n }满足a 2=0,a 6+a 8=-10. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)求数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a n 2n -1的前n 项和.10.数列{a n }满足a 1=1,na n +1=(n +1)a n +n (n +1),n ∈N *.(1)证明:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是等差数列;(2)设b n =3n ·a n ,求数列{b n }的前n 项和S n .B级能力提升1.在等比数列{a n}中,a1+a2+…+a n=2n-1(n∈N*),则a21+a22+…+a2n等于()A.(2n-1)2 B.13(2n-1)2C.4n-1 D.13(4n-1)2.设等比数列{a n}的公比为q,前n项和为S n,若S n+1,S n,S n+2成等差数列,则q的值为________.3.等比数列{a n}的前n项和为S n,已知对任意的n∈N*,点(n,S n)均在函数y=b x+r(b>0且b≠1,b,r均为常数)的图象上.(1)求r的值;(2)当b=2时,记b n=n+14a n(n∈N*),求数列{bn}的前n项和T n.第二章 数列2.5 等比数列的前n 项和第1课时 等比数列前n 项和的示解(参考答案)一、选择题1.设{a n }是公比为正数的等比数列,若a 1=1,a 5=16,则数列{a n }前7项的和为( )A .63B .64C .127D .128解析:设数列{a n }的公比为q (q >0),则有a 5=a 1q 4=16, 所以q =2,数列的前7项和为S 7=a 1(1-q 7)1-q =1-271-2=127. 答案:C2.已知等比数列{a n }中,a n =2×3n -1,则由此数列的偶数项所组成的新数列的前n 项和S n 的值为( )A .3n -1B .3(3n -1) C.9n -14D.3(9n -1)4解析:因为a n =2×3n -1,则数列{a n }是以2为首项,3为公比的等比数列,由此数列的偶数项所组成的新数列是以6为首项,以9为公比的等比数列,则前n 项和为S n =6(1-9n )1-9=3(9n -1)4.答案:D3.一座七层的塔,每层所点的灯的盏数都等于上面一层的2倍,一共点381盏灯,则底层所点灯的盏数是( )A .190B .191C .192D .193解析:设最下面一层灯的盏数为a 1,则公比q =12,n =7,由a 1⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫1271-12=381,解得a 1=192.答案:C4.已知数列{a n }满足3a n +1+a n =0,a 2=-43,则{a n }的前10项和等于( )A .-6(1-3-10) B.19(1-3-10) C .3(1-3-10)D .3(1+3-10)解析:因为3a n +1+a n =0,a 2=-43≠0,所以a n ≠0,所以a n +1a n =-13,所以数列{a n }是以-13为公比的等比数列.因为a 2=-43,所以a 1=4,所以S 10=4⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-13101-⎝ ⎛⎭⎪⎫-13=3(1-3-10).答案:C5.已知数列{a n }满足log 3a n +1=log 3a n +1(n ∈N *),且a 2+a 4+a 6=9,则log 13(a 5+a 7+a 9)的值是( )A .-15B .-5C .5 D.15解析:由log 3a n +1=log 3a n +1(n ∈N *),得log 3a n +1-log 3a n =1且a n >0,即log 3a n +1a n =1,解得a n +1a n =3,所以数列{a n }是公比为3的等比数列.因为a 5+a 7+a 9=(a 2+a 4+a 6)q 3,所以a 5+a 7+a 9=9×33=35.所以log 13(a 5+a 7+a 9)=log 1335=-log 335=-5.答案:B 二、填空题6.在等比数列{a n }中,a 1+a 2=30,a 3+a 4=60,则a 7+a 8=________. 解析:因为a 1+a 2=a 1(1+q )=30,a 3+a 4=a 1q 2(1+q )=60,所以q 2=2,所以a 7+a 8=a 1q 6(1+q )=[a 1(1+q )]·(q 2)3=30×8=240.答案:2407.设数列{a n }是首项为1,公比为-2的等比数列,则a 1+|a 2|+a 3+|a 4|=________.解析:法一:a 1+|a 2|+a 3+|a 4|=1+|1×(-2)|+1×(-2)2+|1×(-2)3|=15. 法二:因为a 1+|a 2|+a 3+|a 4|=|a 1|+|a 2|+|a 3|+|a 4|,数列{|a n |}是首项为1,公比为2的等比数列,故所求代数式的值为1-241-2=15.答案:158.(2016·浙江卷)设数列{a n }的前n 项和为S n .若S 2=4,a n +1=2S n +1,n ∈N *,则a 1=________,S 5=________.解析:a 1+a 2=4,a 2=2a 1+1⇒a 1=1,a 2=3,再由a n +1=2S n +1,a n =2S n -1+1(n ≥2)⇒a n +1-a n =2a n ⇒a n +1=3a n (n ≥2),又a 2=3a 1,所以a n +1=3a n (n ≥1),S 5=1-351-3=121.答案:1 121 三、解答题9.已知等差数列{a n }满足a 2=0,a 6+a 8=-10. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)求数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a n 2n -1的前n 项和.解:(1)设等差数列{a n }的公差为d ,由已知条件可得 ⎩⎨⎧a 1+d =0,2a 1+12d =-10,解得⎩⎨⎧a 1=1,d =-1. 故数列{a n }的通项公式为a n =2-n .(2)设数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a n 2n -1的前n 项和为S n ,即S n =a 1+a 22+…+a n 2n -1,故S 1=1,S n2=a 12+a 24+…+a n2n . 所以,当n >1时,S n2=a 1+a 2-a 12+…+a n -a n -12n -1-a n 2n =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12+14+…+12n -1-2-n 2n =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12n -1-2-n 2n =n 2n ,所以S n =n2n -1,综上,数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a n 2n -1的前n 项和S n =n2n -1.10.数列{a n }满足a 1=1,na n +1=(n +1)a n +n (n +1),n ∈N *.(1)证明:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是等差数列;(2)设b n =3n ·a n ,求数列{b n }的前n 项和S n . (1)证明:由已知可得a n +1n +1=a nn+1, 即a n +1n +1-a nn=1, 所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是以a 11=1为首项,1为公差的等差数列.(2)解:由(1)得a nn =1+(n -1)·1=n , 所以a n =n 2.从而b n =n ·3n 。
【人教A版】高中数学必修5教学同步讲练第二章 《数列》单元测试题(含答案)
高中数学必修5第二章 《数列》单元测试题(含答案)(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.{a n }是首项为1,公差为3的等差数列,如果a n =2 014,则序号n 等于( )A .667B .668C .669D .6722.数列{a n }为等差数列,它的前n 项和为S n ,若S n =(n +1)2+λ,则λ的值是( )A .-2B .-1C .0D .13.公比为2的等比数列{a n }的各项都是正数,且a 3·a 11=16,则a 5等于( )A .1B .2C .4D .84.数列{a n }的通项公式是a n =(n +2)⎝ ⎛⎭⎪⎫910n ,那么在此数列中( ) A .a 7=a 8最大B .a 8=a 9最大C .有唯一项a 8最大D .有唯一项a 7最大5.数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=1,a n +1=3S n (n ≥1),则a 6=( )A .3×44B .3×44+1C .44D .44+16.数列{(-1)n ·n }的前2 013项的和S 2 013为( )A .-2 013B .-1 017C .2 013D .1 0077.若{a n }是等比数列,其公比是q ,且-a 5,a 4,a 6成等差数列,则q 等于( )A .1或2B .1或-2C .-1或2D .-1或-28.设{a n }是等差数列,S n 是其前n 项和,且S 5<S 6,S 6=S 7>S 8,则下列结论错误的是( )A .d <0B .a 7=0C .S 9>S 5D .S 6与S 7均为S n 的最大值9.已知{a n }是首项为1的等比数列,S n 是{a n }的前n 项和,且9S 3=S 6,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前5项和为( )A.158和5B.3116和5C.3116D.15810.已知数列{a n },a n =-2n 2+λn ,若该数列是递减数列,则实数λ的取值范围是( )A .(-∞,6)B .(-∞,4]C .(-∞,5)D .(-∞,3]11.在数列{a n }中,a 1=1,a n a n -1=a n -1+(-1)n (n ≥2,n ∈N *),则a 3a 5的值是( )A.1516B.158C.34D.38 12.某工厂月生产总值的平均增长率为q ,则该工厂的年平均增长率为( )A .qB .12qC .(1+q )12D .(1+q )12-1二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中横线上)13.设{a n }是递增的等差数列,前三项的和为12,前三项的积为48,则它的首项是________.14.已知等比数列{a n }是递增数列,S n 是{a n }的前n 项和,若a 1,a 3是方程x 2-5x +4=0的两个根,则S 6=________.15.如果数列{a n }的前n 项和S n =2a n -1,则此数列的通项公式a n =______________.16.设数列{a n }的前n 项和为S n (n ∈N *),有下列三个命题:①若{a n }既是等差数列又是等比数列,则a n =a n +1;②若S n =a n (a 为非零常数),则{a n }是等比数列;③若S n =1-(-1)n ,则{a n }是等比数列.其中真命题的序号是________.三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)已知等差数列{a n }满足a 1+a 2=10,a 4-a 3=2.(1)求{a n }的通项公式;(2)设等比数列{b n }满足b 2=a 3,b 3=a 7,问:b 6与数列{a n }的第几项相等?18.(本小题满分12分)已知等差数列{a n }的公差d ≠0,它的前n 项和为S n ,若S 5=70,且a 2,a 7,a 2成等比数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 的前n 项和为T n ,求证:16≤T n <38.19.(本小题满分12分)已知等差数列{a n}的首项a1=1,公差d=1,前n项和为S n,b n=1 S n.(1)求数列{b n}的通项公式;(2)设数列{b n}前n项和为T n,求T n.20.(本小题满分12分)求数列1,3a,5a2,7a3,…,(2n-1)a n-1的前n项和.21.(本小题满分12分)等差数列{a n }前n 项和为S n ,已知S 3=a 22,且S 1,S 2,S 4成等比数列,求{a n }的通项公式.22.(本小题满分12分)已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=3a n +1.(1)证明⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +12是等比数列,并求{a n }的通项公式;(2)证明:1a 1+1a 2+…+1a n <32.高中数学必修5第二章 《数列》单元测试题(含答案)(参考答案)(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.{a n }是首项为1,公差为3的等差数列,如果a n =2 014,则序号n 等于( )A .667B .668C .669D .672解析:由2 014=1+3(n -1)解得n =672.答案:D2.数列{a n }为等差数列,它的前n 项和为S n ,若S n =(n +1)2+λ,则λ的值是( )A .-2B .-1C .0D .1解析:等差数列前n 项和S n 的形式为S n =an 2+n ,所以λ=-1.答案:B3.公比为2的等比数列{a n }的各项都是正数,且a 3·a 11=16,则a 5等于( )A .1B .2C .4D .8解析:因为a 3·a 11=a 27=16,所以a 7=4,所以a 5=a 7q 2=422=1. 答案:A4.数列{a n }的通项公式是a n =(n +2)⎝ ⎛⎭⎪⎫910n ,那么在此数列中( ) A .a 7=a 8最大B .a 8=a 9最大C .有唯一项a 8最大D .有唯一项a 7最大解析:a n =(n +2)⎝ ⎛⎭⎪⎫910n , a n +1=(n +3)·⎝ ⎛⎭⎪⎫910n +1, 所以a n +1a n =n +3n +2·910, 令a n +1a n ≥1,即n +3n +2·910≥1,解得n ≤7, 即n ≤7时递增,n >7递减,所以a 1<a 2<a 3<…<a 7=a 8>a 9>…. 所以a 7=a 8最大.答案:A5.数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=1,a n +1=3S n (n ≥1),则a 6=( )A .3×44B .3×44+1C .44D .44+1解析:由a n +1=3S n ⇒S n +1-S n =3S n ⇒S n +1=4S n ,故数列{S n }是首项为1,公比为4的等比数列,故S n =4n -1,所以a 6=S 6-S 5=45-44=3×44.答案:A6.数列{(-1)n ·n }的前2 013项的和S 2 013为( )A .-2 013B .-1 017C .2 013D .1 007解析:S 2 013=-1+2-3+4-5+…+2 012-2 013=(-1)+(2-3)+(4-5)+…+(2 012-2 013)=(-1)+(-1)×1 006=-1 007.答案:D7.若{a n }是等比数列,其公比是q ,且-a 5,a 4,a 6成等差数列,则q 等于( )A .1或2B .1或-2C .-1或2D .-1或-2解析:依题意有2a 4=a 6-a 5,即2a 4=a 4q 2-a 4q ,而a 4≠0, 所以q 2-q -2=0,(q -2)(q +1)=0.所以q =-1或q =2.答案:C8.设{a n }是等差数列,S n 是其前n 项和,且S 5<S 6,S 6=S 7>S 8,则下列结论错误的是( )A .d <0B .a 7=0C .S 9>S 5D .S 6与S 7均为S n 的最大值解析:由S 5<S 6,得a 6=S 6-S 5>0.又S 6=S 7⇒a 7=0,所以d <0.由S 7>S 8⇒a 8<0,因此,S 9-S 5=a 6+a 7+a 8+a 9=2(a 7+a 8)<0,即S 9<S 5. 答案:C9.已知{a n }是首项为1的等比数列,S n 是{a n }的前n 项和,且9S 3=S 6,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前5项和为( ) A.158和5 B.3116和5 C.3116 D.158解析:由9S 3=S 6=S 3+q 3S 3,又S 3≠0,所以q 3=8,q =2.故a n =q ·q n -1=2n -1,所以1a n =12n -1, 所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前5项和S 5=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫1251-12=3116.答案:C10.已知数列{a n },a n =-2n 2+λn ,若该数列是递减数列,则实数λ的取值范围是( )A .(-∞,6)B .(-∞,4]C .(-∞,5)D .(-∞,3]解析:数列{a n }的通项公式是关于n (n ∈N *)的二次函数,若数列是递减数列,则-λ2·(-2)≤1,即λ≤4. 答案:B11.在数列{a n }中,a 1=1,a n a n -1=a n -1+(-1)n (n ≥2,n ∈N *),则a 3a 5的值是( )A.1516B.158C.34D.38 解析:由已知得a 2=1+(-1)2=2,所以a 3·a 2=a 2+(-1)3,所以a 3=12, 所以12a 4=12+(-1)4,所以a 4=3, 所以3a 5=3+(-1)5,所以a 5=23, 所以a 3a 5=12×32=34. 答案:C12.某工厂月生产总值的平均增长率为q ,则该工厂的年平均增长率为( )A .qB .12qC .(1+q )12D .(1+q )12-1解析:设第一年第1个月的生产总值为1,公比为(1+q ),该厂一年的生产总值为S 1=1+(1+q )+(1+q )2+…+(1+q )11.则第2年第1个月的生产总值为(1+q )12,第2年全年生产总值S 2=(1+q )12+(1+q )13+…+(1+q )23=(1+q )12S 1,所以该厂生产总值的年平均增长率为S 2-S 1S 1=S 2S 1-1=(1+q )12-1. 答案:D二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中横线上)13.设{a n }是递增的等差数列,前三项的和为12,前三项的积为48,则它的首项是________.解析:设前三项分别为a -d ,a ,a +d ,则a -d +a +a +d =12且a (a -d )(a +d )=48,解得a =4且d =±2,又{a n }递增,所以d >0,即d =2,所以a 1=2.答案:214.已知等比数列{a n }是递增数列,S n 是{a n }的前n 项和,若a 1,a 3是方程x 2-5x +4=0的两个根,则S 6=________.解析:由题意知a 1+a 3=5,a 1a 3=4,又{a n }是递增数列,所以a 1=1,a 3=4,所以q 2=a 3a 1=4,q =2代入等比求和公式得S 6=63. 答案:6315.如果数列{a n }的前n 项和S n =2a n -1,则此数列的通项公式a n =______________.解析:当n =1时,S 1=2a 1-1,所以a 1=2a 1-1,所以a 1=1.当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(2a n -1)-(2a n -1-1);所以a n =2a n -1,经检验n =1也符合.所以{a n }是等比数列.所以a n=2n-1,n∈N*.答案:2n-1(n∈N*)16.设数列{a n}的前n项和为S n(n∈N*),有下列三个命题:①若{a n}既是等差数列又是等比数列,则a n=a n+1;②若S n=a n(a为非零常数),则{a n}是等比数列;③若S n=1-(-1)n,则{a n}是等比数列.其中真命题的序号是________.解析:易知①是真命题,由等比数列前n项和S n=a1(1-q n)1-q=a11-q-a11-q·q n知②不正确,③正确.答案:①③三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)已知等差数列{a n}满足a1+a2=10,a4-a3=2.(1)求{a n}的通项公式;(2)设等比数列{b n}满足b2=a3,b3=a7,问:b6与数列{a n}的第几项相等?解:(1)设等差数列{a n}的公差为d.因为a4-a3=2,所以d=2.又因为a1+a2=10,所以2a1+d=10,故a1=4.所以a n=4+2(n-1)=2n+2 (n=1,2,…).(2)设等比数列{b n}的公比为q.因为b2=a3=8,b3=a7=16,所以q=2,b1=4.所以b6=4×26-1=128.由128=2n+2得n=63,所以b 6与数列{a n }的第63项相等.18.(本小题满分12分)已知等差数列{a n }的公差d ≠0,它的前n 项和为S n ,若S 5=70,且a 2,a 7,a 2成等比数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 的前n 项和为T n ,求证:16≤T n <38. (1)解:因为数列{a n }是等差数列,所以a n =a 1+(n -1)d ,S n =na 1+n (n -1)2d . 依题意,有⎩⎪⎨⎪⎧S 5=70,a 27=a 2a 22.即⎩⎪⎨⎪⎧5a 1+10d =70,(a 1+6d )2=(a 1+d )(a 1+21d ).解得a 1=6,d =4.所以数列{a n }的通项公式为a n =4n +2(n ∈N *).(2)证明:由(1)可得S n =2n 2+4n .所以1S n =12n 2+4n =12n (n +2)=14(1n -1n +2). 所以T n =1S 1+1S 2+1S 3+…+1S n -1+1S n =14⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13+14⎝ ⎛⎭⎪⎫12-14+14⎝ ⎛⎭⎪⎫13-15+…+14· ⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1-1n +1+14⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +2= 14⎝ ⎛⎭⎪⎫1+12-1n +1-1n +2=38-14⎝ ⎛⎭⎪⎫1n +1+1n +2. 因为T n -38=-14⎝ ⎛⎭⎪⎫1n +1+1n +2<0,所以T n <38. 因为T n +1-T n =14⎝ ⎛⎭⎪⎫1n +1-1n +3>0,所以数列{T n }是递增数列,所以T n ≥T 1=16.所以16≤T n <38. 19.(本小题满分12分)已知等差数列{a n }的首项a 1=1,公差d =1,前n 项和为S n ,b n =1S n. (1)求数列{b n }的通项公式;(2)设数列{b n }前n 项和为T n ,求T n .解:因为等差数列{a n }中a 1=1,公差d =1.所以S n =na 1+n (n -1)2d =n 2+n 2. 所以b n =2n 2+n. (2)b n =2n 2+n =2n (n +1)=2⎝⎛⎭⎪⎫1n -1n +1, 所以T n =b 1+b 2+b 3+…+b n=2⎝ ⎛1-12+12-13+13-14+…+⎭⎪⎫1n +1n +1 =2⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1n +1=2n n +1. 20.(本小题满分12分)求数列1,3a ,5a 2,7a 3,…,(2n -1)a n -1的前n 项和.解:当a =1时,S n =1+3+5+7+…+(2n -1)=(1+2n -1)n 2=n 2. 当a ≠1时,S n =1+3a +5a 2+…+(2n -3)a n -2+(2n -1)a n -1,aS n =a +3a 2+5a 3+…+(2n -3)a n -1+(2n -1)a n ,两式相减,有:(1-a )S n =1+2a +2a 2+…+2a n -1-(2n -1)a n =1+2a (1-a n -1)1-a-(2n -1)a n , 此时S n =2a (1-a n -1)(1-a )2+a n +1-2na n1-a. 综上,S n =⎩⎪⎨⎪⎧n 2,a =1,2a (1-a n -1)(1-a )2+a n +1-2na n 1-a ,a ≠1. 21.(本小题满分12分)等差数列{a n }前n 项和为S n ,已知S 3=a 22,且S 1,S 2,S 4成等比数列,求{a n }的通项公式.解:设{a n }的公差为d .由S 3=a 22,得3a 2=a 22,故a 2=0或a 2=3.由S 1,S 2,S 4成等比数列得S 22=S 1S 4. 又S 1=a 1-d ,S 2=2a 2-d ,S 4=4a 2+2d , 故(2a 2-d )2=(a 2-d )(4a 2+2d ). 若a 2=0,则d 2=-2d 2,所以d =0, 此时S n =0,不合题意;若a 2=3,则(6-d )2=(3-d )(12+2d ), 解得d =0或d =2.因此{a n }的通项公式为a n =3或a n =2n -1(n ∈N *).22.(本小题满分12分)已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=3a n +1.(1)证明⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +12是等比数列,并求{a n }的通项公式;(2)证明:1a 1+1a 2+…+1a n <32.证明:(1)由a n +1=3a n +1得a n +1+12= 3⎝ ⎛⎭⎪⎫a n +12,所以a n +1+12a n +12=3,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +12是等比数列,首项为a 1+12=32,公比为3,所以a n +12=32·3n -1, 因此{a n }的通项公式为a n =3n -12(n ∈N *). (2)由(1)知:a n =3n-12,所以1a n =23n -1,因为当n ≥1时,3n -1≥2·3n -1, 所以13n -1≤12·3n -1,于是1a 1+1a 2+…+1a n ≤1+13+…+13n -1=32⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13n <32,所以1a 1+1a 2+…+1a n <32.。
人教版高二数学必修5等比数列同步训练(带答案)
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一、选择题1.数列{an}为等比数列的充要条件是()A.an+1=anq(q为常数)B.a2n+1=anan+20C.an=a1qn-1(q为常数)D.an+1=anan+2解析:各项都为0的常数数列不是等比数列,A、C、D选项都有能够是0的常数列,应选B.答案:B2.等比数列{an}的公比q=-13,那么a1+a3+a5+a7a2+a4+a6+a8等于()A.-13B.-3C.13D.3解析:a1+a3+a5+a7a2+a4+a6+a8=a1+a3+a5+a7a1+a3+a5+a71q=1q= -3,应选B.答案:B3.假定a,b,c成等比数列,其中0A.等比数列B.等差数列C.每项的倒数成等差数列D.第二项与第三项区分是第一项与第二项的n次幂解析:∵a,b,c成等比数列,且0答案:C4.(2021江西文)等比数列{an}中,|a1|=1,a5=-8a2,a5a2,那么an=()A.(-2)n-1B.-(-2)n-1C.(-2)nD.-(-2)n剖析:此题主要考察等比数列的基本知识.解析:a5=-8a2a2q3=-8a2,q3=-8,q=-2.又a5a2,即a2a2,q3=-8.可得a20,a10.a1=1,q=-2,an=(-2)n-1.应选A.答案:A5.在等比数列{an}中,a6a7=6,a3+a10=5,那么a28a21=()A.23B.32C.23或32D.732解析:由及等比数列性质知a3+a10=5,a3a10=a6a7=6.解得a3=2,a10=3或a3=3,a10=2.q7=a10a3=23或32,a28a21=q7=23或32.应选C.答案:C6.在等比数列{an}中,a5a11=3,a3+a13=4,那么a15a5=()A.3B.13C.3或13D.-3或-13解析:在等比数列{an}中,∵a5a11=a3a13=3,a3+a13=4,a3=1,a13=3或a3=3,a13=1,a15a5=a13a3=3或13.应选C. 答案:C7.(2021重庆卷)在等比数列{an}中,a2021=8a2021,那么公比q的值为()A.2B.3C.4D.8剖析:此题主要考察等比数列的通项公式.解析:由a2021=8a2021,可得a2021q3=8a2021,q3=8,q=2,应选A.答案:A8.数列{an}中, a1,a2,a3成等差数列,a2,a3,a4成等比数列,a3,a4,a5的倒数成等差数列,那么a1,a3,a5() A.成等比数列 B.成等差数列C.每项的倒数成等差数列D.每项的倒数成等比数列解析:由题意可得2a2=a1+a3,a23=a2a4,2a4=1a3+1a5a2=a1+a32,①a4=a23a2,②2a4=1a3+1a5.③将①代入②得a4=2a23a1+a3,再代入③得a1+a3a23=a5+a3a3a5,那么a5a1+a3a5=a3a5+a23,即a23=a1a5,a1,a3,a5成等比数列,应选A.答案:A9.x是a、b的等差中项,x2是a2,-b2的等差中项,那么a 与b的关系是()A.a=b=0B.a=-bC.a=3bD.a=-b或a=3b解析:由得2x=a+b2x2=a2-b2 ①②故①2-②2得a2-2ab-3b2=0,a=-b或a=3b.答案:D10.(2020广东卷)等比数列{an}满足an0,n=1,2,,且a5a2n-5=22n(n3),那么当n1时,log2a1+log2a3++log2a2n-1=()A.n(2n-1)B.(n+1)2C.n2D.(n-1)2解析:设等比数列{an}的首项为a1,公比为q,∵a5a2n-5=22n(n3),a1q4a1q2n-6=22n,即a21q2n-2=22n(a1qn-1)2=22n(an)2=(2n)2,∵an0,an=2n,a2n-1=22n-1,log2a1+log2a3++log2a2n-1=log22+log223++log222n-1=1+ 3++(2n-1)=1+2n-12n=n2,应选C.答案:C二、填空题11.等比数列{an}中,a3=6,a10=768,那么该数列的通项an=________.解析:由得q7=a10a3=128=27,故q=2.an=a3qn-3=32n-2. 答案:32n-212.在1和100之间拔出n个正数,使这(n+2)个数成等比数列,那么拔出的这n的数的积为________.解析:应用性质aman=apaq(其中m+n=p+q).设拔出的n个数为a1,a2,,an,G=a1a2an,那么G2=(a1an)(a2an-1)(a3an-2)(ana1)=(1100)n,G=10n,故填10n.答案:10n13.-9,a1,a2,-1四个实数成等差数列,-9,b1,b2,b3,-1五个实数成等比数列,那么b2(a2-a1)=________.解析:∵-9,a1,a2,-1成等差数列,a2-a1=-1--94-1=83=d.又∵-9,b1,b2,b3,-1成等比数列,那么b22=-9(-1)=9,b2=3.当b2=3时,由于-9与3异号,此时b1不存在,b2=-3,b2(a2-a1)=-8.答案:-814.假定a,b,a+b成等差数列,a,b,ab成等比数列,且解析:a,b,a+b成等差数列有b=2a,a,b,ab成等比数列有b=a2,那么有a=2,所以ab=8,0答案:{n|n8}三、解答题15.(2021全国卷Ⅰ文)记等差数列{an}的前n项和为Sn.设S3=12,且2a1,a2,a3+1成等比数列,求Sn.解析:设数列{an}的公差为d.依题设有2a1a3+1=a22,a1+a2+a3=12,a21+2a1d-d2+2a1=0,a1+d=4. 解得a1=1,d=3,或a1=8,d=-4.因此Sn=12n(3n-1),或Sn=2n(5-n).16.等差数列{an}的公差和等比数列{bn}的公比都是d,又知d1,且a1=b1,a4=b4,a10=b10.(1)求a1及d的值;(2)b16是不是{an}中的项?解析:(1)由a1=b1,a4=b4,a10=b10a1+3d=a1d3,a1+9d=a1d9. a11-d3=-3d,a11-d9=-9dd6+d3-2=0d1=1(舍去),d2=3-2=-32.所以d=-32,a1=-d=32,b1=32.(2)由于b16=b1d15=-32a1,假设b16是{an}中的项,那么有-32a1=a1+(k-1)d.所以(k-1)d=-33a1=33d.所以k=34,即b16是{an}中的第34项.17.四个数成等比数列,其积为1,第二项与第三项之和为-32,求这四个数.解析:设这四个数区分为a,aq,aq2,aq3.那么a4q6=1,①aq1+q=-32 ②由①得a2q3=1,即a2q2=由②得a2q2(1+q)2=94,③把a2q2=1q代入③得q2-14q+1=0,此方程无解.把a2q2=-1q代入③得q2+174q+1=0,解得q=-4或q=-14.当q=-4时,a=-18或a=18(舍);当q=-14时,a=8或a=-8(舍).这四个数区分是8,-2,12,-18或-18,12,-2,8.18.在各项均为正数的数列{an}中,2an=3an+1,且a2a5=827.(1)求证:{an}是等比数列,并求出通项公式.(2)试问-1681能否为该数列的项?假定是,是第几项;假定不是,请说明理由.解析:(1)∵2an=3an+1,an+1an=23,故数列{an}是公比q=23的等比数列.又a2a5=827,那么a1qa1q4=827,即a21(23)5=(23)3,由于数列各项均为正数,那么a1=-32,an=-32(23)n-1=-(23)n-2.(2)设an=-1681,由等比数列的通项公式得-1681=-(23)n-2,即(23)4=(23)n-2.依据指数的性质有4=n-2,n=6.因此-1681是这个数列的第6项.以上是数学必修5等比数列同步训练及答案的一切内容,请同窗们好好应用,提高自己。
人教新课标A版 高中数学必修5 第二章数列 2.5等比数列的前n项和 同步测试(II)卷
人教新课标A版高中数学必修5 第二章数列 2.5等比数列的前n项和同步测试(II)卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、单选题 (共15题;共30分)1. (2分)设Sn为等比数列{an}的前n项和,若,则()A . -8B . 5C . 8D . 152. (2分) (2019高三上·禅城月考) 设首项为,公比为的等比数列的前项和为,则()A .B .C .D .3. (2分) (2019高二上·郑州期中) 若等比数列{an}的前n项和为Sn ,,则 =()A . 3B . 7C . 10D . 154. (2分)若Sn是等差数列{an}的前n项和,a2+a10=4,则S11的值为()B . 18C . 22D . 445. (2分)数列中,已知对任意正整数n,,则等于()A .B .C .D .6. (2分)在等比数列中,已知其前项和,则的值为()A .B . 1C .D . 27. (2分)已知数列{an}为等比数列,Sn是它的前n项和.若a2·a3=2a1 ,且a4与2a7的等差中项为,则S5=()A . 35B . 33C . 318. (2分) (2018高二上·兰州月考) 设等比数列{an}的各项均为正数,公比为q ,前n项和为Sn .若对任意的n∈N* ,有S2n<3Sn ,则q的取值范围是()A . (0,1]B . (0,2)C . [1,2)D . (0, )9. (2分)等比数列{an}中,a3=6,前三项和S3=18,则公比q的值为()A . 1B . -C . 1或﹣D . ﹣1或﹣10. (2分)设为等比数列的前项和,,则的值为()A .B .C . 11D .11. (2分)(2018·茂名模拟) 是数列的前项和,且对都有,则()A .C .D .12. (2分)已知等比数列的公比,则等于()A .B .C .D . 313. (2分) (2016高二上·茂名期中) 等比数列{an}的前n项和为Sn ,且4a1 , 2a2 , a3成等差数列.若a1=1,则S4=()A . 15B . 7C . 8D . 1614. (2分)已知数列的通项公式.若数列的前n项和,则n等于()A . 6B . 7C . 8D . 915. (2分) (2015高三上·孟津期末) 已知等比数列{an}的公比为4,且a1+a2=20,设bn=log2an ,则b2+b4+b6+…+b2n等于()B . 2n2+nC . 2(n2+n)D . 4(n2+n)二、填空题 (共5题;共5分)16. (1分)设数列{an}是首项为1,公比为﹣2的等比数列则|a1|+|a2|+|a3|+…+|a10|=________.17. (1分)设,则数列{an}的各项和为________18. (1分)(2013·北京理) 若等比数列{an}满足a2+a4=20,a3+a5=40,则公比q=________;前n项和Sn=________.19. (1分)已知等比数列{an}的前n项和Sn=54,前2n项和S2n=60,则前3n项和S3n=________.20. (1分) (2016高一下·苏州期中) 设等比数列{an}中,前n项和为Sn ,已知S3=8,S6=7,则a7+a8+a9=________.三、解答题 (共4题;共20分)21. (5分)在等比数列{an}中,a2﹣a1=2,且2a2为3a1和a3的等差中项,求数列{an}的首项、公比及前n项和.22. (5分) (2019高三上·上海期中) 已知是公差为的等差数列,它的前项和为,等比数列的前项和为,,, .(1)求公差的值;(2)若对任意的,都有成立,求的取值范围;(3)若,判别是否有解,并说明理由.23. (5分) (2016高一下·盐城期末) 设{an}是公比为正整数的等比数列,{bn}是等差数列,且a1a2a3=64,b1+b2+b3=﹣42,6a1+b1=2a3+b3=0.(1)求数列{an}和{bn}的通项公式;(2)设pn= ,数列{pn}的前n项和为Sn.①试求最小的正整数n0,使得当n≥n0时,都有S2n>0成立;②是否存在正整数m,n(m<n),使得Sm=Sn成立?若存在,请求出所有满足条件的m,n;若不存在,请说明理由.24. (5分) (2017高三上·嘉兴期末) 已知数列的前项和为,若,且,其中.(1)求实数的值和数列的通项公式;(2)若数列满足,求数列的前项和.四、综合题 (共1题;共10分)25. (10分) (2019高二上·拉萨期中) 等比数列的前项和为,, .(1)求数列的通项公式;(2)若,求 .参考答案一、单选题 (共15题;共30分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、7-1、8-1、9-1、10-1、11-1、12-1、13-1、14-1、15-1、二、填空题 (共5题;共5分) 16-1、17-1、18-1、19-1、20-1、三、解答题 (共4题;共20分)21-1、22-1、22-2、答案:略22-3、23-1、23-2、24-1、24-2、四、综合题 (共1题;共10分) 25-1、25-2、。
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人教新课标A版高中数学必修5 第二章数列 2.5等比数列的前n项和同步测试一、单选题(共15题;共30分)1.在等比数列中,如果那么该数列的前8项和为( )A. 12B. 24C. 48D. 2042.一个等比数列的前n项和为48,前2n项和为60,则前3n项和为()A. 108B. 63C. 75D. 833.在各项为正的等比数列中,,前三项和为21,则等于()A. 189B. 84C. 72D. 334.已知等比数列,它的前项为,前项和为,则使得的的值是()A. B. C. D.5.已知S n是等比数列{a n}的前n项和,a5=-2,a8=16,则S6等于( )A. B. C. D.6.在等比数列{a n}中,公比q=-2,S5=44,则a1的值为( )A. 4B. -4C. 2D. -27.已知等比数列{a n}的公比q= ,且a1+a3+a5+…+a99=60,则a1+a2+a3+a4+…+a100等于( )A. 100B. 90C. 60D. 408.设s n为等比数列{a n}的前n项和,8a2+a5=0则=()A. ﹣11B. ﹣8C. 5D. 119.在等比数列{a n}(n∈N*)中,若,则该数列的前10项和为()A. B. C. D.10.在等比数列{a n}中,a1=2,前n项和为s n,若数列{a n+1}也是等比数列,则s n等于()A. 2n+1﹣2B. 3n2C. 2nD. 3n﹣111.已知公比为2的等比数列{a n}的前n项和为S n,若a4+a5+a6=16,则S9=()A. 56B. 128C. 144D. 14612.设等比数列{a n}的前n项和为S n,若a1=1,a4=﹣8,则S5等于()A. -11B. 11C. 331D. -3113.各项均为正数的等比数列{a n}中,a3,3a2,5a1,成等差数列且a n<a n+1(n∈N*),则公比q 的值等于()A. 1B. 2C. 3D. 514.在等比数列{a n}中,a1=4,a4=﹣,则{a n}的前10项和等于()A. 3(1﹣3﹣10)B. (1﹣3﹣10)C. ﹣6(1﹣3﹣10)D. 3(1+3﹣10)15.在等比数列{a n}(n∈N*)中,若a1=1,a4=,则该数列的前12项和为()A. 2﹣B. 2﹣C. 2﹣D. 2﹣二、填空题(共5题;共5分)16.等比数列的公比为2,前4项之和等于10,则前8项之和等于________.17.在各项均为正数的等比数列{a n}中,a1=2,a2+a3=12,则该数列的前4项和为________.18.已知等比数列中,则其前3项的和的取值范围是________.19.若数列{a n} 满足:,则其前n 项和S n=________20.正项等比数列{a n}中,a2=4,a4=16,则数列{a n}的前9项和等于________三、解答题(共4题;共20分)21.在等比数列{a n}中,a5=,q=﹣,求S7.22.已知等比数列{a n}的公比为﹣,S4=,求a1.23.已知等比数列{a n}的前n项和为S n,若S3=2,S9=146,求S6的值.24.等比数列{a n}的首项是6,第6项是﹣,这个数列的前多少项的和是.四、综合题(共1题;共10分)25.已知等比数列{a n}满足记其前n项和为(1)求数列{a n}的通项公式a n;(2)若答案解析部分一、单选题1.【答案】D【考点】等比数列的前n项和【解析】【分析】本题主要考查的是等比数列。
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】第二章测试(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.S n 是数列{a n }的前n 项和,log 2S n =n (n =1,2,3,…),那么数列{a n }( )A .是公比为2的等比数列B .是公差为2的等差数列C .是公比为12的等比数列 D .既非等差数列也非等比数列解析 由log 2S n =n ,得S n =2n ,a 1=S 1=2,a 2=S 2-S 1=22-2=2,a 3=S 3-S 2=23-22=4,…由此可知,数列{a n }既不是等差数列,也不是等比数列. 答案 D2.一个数列{a n },其中a 1=3,a 2=6,a n +2=a n +1-a n ,则a 5=( ) A .6 B .-3 C .-12D .-6解析 a 3=a 2-a 1=6-3=3, a 4=a 3-a 2=3-6=-3, a 5=a 4-a 3=-3-3=-6. 答案 D3.首项为a 的数列{a n }既是等差数列,又是等比数列,则这个数列前n 项和为( )A .a n -1B .naC .a nD .(n -1)a解析 由题意,知a n =a (a ≠0),∴S n =na . 答案 B4.设{a n }是公比为正数的等比数列,若a 1=1,a 5=16,则数列{a n }的前7项和为( )A .63B .64C .127D .128解析 a 5=a 1q 4=q 4=16,∴q =2. ∴S 7=1-271-2=128-1=127.答案 C5.已知-9,a 1,a 2,-1四个实数成等差数列,-9,b 1,b 2,b 3,-1五个实数成等比数列,则b 2(a 2-a 1)的值等于( )A .-8B .8C .-98D.98解析 a 2-a 1=-1-(-9)3=83, b 22=(-1)×(-9)=9,∴b 2=-3, ∴b 2(a 2-a 1)=-3×83=-8. 答案 A6.在-12和8之间插入n 个数,使这n +2个数组成和为-10的等差数列,则n 的值为( )A .2B .3C .4D .5解析 依题意,得-10=-12+82(n +2), ∴n =3. 答案 B7.已知{a n }是等差数列,a 4=15,S 5=55,则过点P (3,a 3),Q (4,a 4)的直线的斜率为( )A .4 B.14 C .-4D .-14解析由a 4=15,S 5=55,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+3d =15,5a 1+5×42d =55.解得⎩⎨⎧a 1=3,d =4.∴a 3=a 4-d =11.∴P (3,11),Q (4,15).k PQ =15-114-3=4.答案 A8.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 3+a 17=10,则S 19=( ) A .55 B .95 C .100D .190解析 S 19=a 1+a 192×19=a 3+a 172×19=102×19=95. 答案 B9.S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若a 2+a 4+a 15是一个确定的常数,则在数列{S n }中也是确定常数的项是( )A .S 7B .S 4C .S 13D .S 16解析 a 2+a 4+a 15=a 1+d +a 1+3d +a 1+14d =3a 1+18d =3(a 1+6d )=3a 7,∴a 7为常数.∴S 13=a 1+a 132×13=13a 7为常数. 答案 C10.等比数列{a n }中,a 1+a 2+a 3+a 4+a 5=31,a 2+a 3+a 4+a 5+a 6=62,则通项是( )A .2n -1B .2nC .2n +1D .2n +2解析 ∵a 2+a 3+a 4+a 5+a 6=q (a 1+a 2+a 3+a 4+a 5), ∴62=q ×31,∴q =2.∴S 5=a 1(1-25)1-2=31.∴a 1=1,∴a n =2n -1. 答案 A11.已知等差数列{a n }中,|a 3|=|a 9|,公差d <0,则使其前n 项和S n 取得最大值的自然数n 是( )A .4或5B .5或6C .6或7D .不存在解析 由d <0知,{a n }是递减数列, ∵|a 3|=|a 9|,∴a 3=-a 9,即a 3+a 9=0. 又2a 6=a 3+a 9=0,∴a 6=0. ∴S 5=S 6且最大. 答案 B12.若a ,b ,c 成等比数列,则方程ax 2+bx +c =0( ) A .有两个不等实根 B .有两相等的实根 C .无实数根 D .无法确定解析 a ,b ,c 成等比数列,∴b 2=ac >0. 而Δ=b 2-4ac =ac -4ac =-3ac <0. ∴方程ax 2+bx +c =0无实数根. 答案 C二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上)13.2,x ,y ,z,18成等比数列,则x =________.解析 设公比为q ,则由2,x ,y ,z,18成等比数列.得18=2q 4,∴q =±3.∴x =2q =±2 3.答案 ±2 314.若数列{a n }满足a n +1=⎩⎪⎨⎪⎧2a n ,0≤a n ≤1,a n -1,a n >1,且a 1=67,则a 2013=________.解析 由题意,得a 1=67,a 2=127,a 3=57,a 4=107,a 5=37,a 6=67,a 7=127,…,∴a 2013=a 3=57.答案 5715.一个数列的前n 项和为S n =1-2+3-4+…+(-1)n +1n ,则S 17+S 33+S 50=____________.解析 S 17=-8+17=9,S 33=-16+33=17,S 50=-25,∴S 17+S 33+S 50=1.答案 116.设等比数列{a n }的公比q =12,前n 项和为S n ,则S 4a 4=________.解析 S 4a 4=a 1⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫124⎝⎛⎭⎪⎫1-12a 1⎝ ⎛⎭⎪⎫123=15. 答案 15三、解答题(本大题共6个小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(10分)设S n 为数列{a n }的前n 项和,已知a 1≠0,2a n -a 1=S 1·S n ,n ∈N *.(1)求a 1,a 2,并求数列{a n }的通项公式; (2)求数列{na n }的前n 项和.解 (1)令n =1,得2a 1-a 1=a 21,即a 1=a 21,∵a 1≠0,∴a 1=1,令n =2,得2a 2-1=S 2=1+a 2,解得a 2=2.当n ≥2时,由2a n -1=S n,2a n -1=S n -1 两式相减得2a n -2a n -1=a n ,即a n =2a n -1, 于是数列{a n }是首项为1,公比为2的等比数列, 即a n =2n -1.∴数列{a n }的通项公式为a n =2n -1. (2)由(1)知,na n =n ·2n -1.记数列{n ·2n -1}的前n 项和为B n ,于是 B n =1+2×2+3×22+…+n ×2n -1,① 2B n =1×2+2×22+3×23+…+n ×2n .② ①-②得-B n =1+2+22+…+2n -1-n ·2n =2n -1-n ·2n . 从而B n =1+(n -1)·2n .18.(12分)已知等比数列{a n },首项为81,数列{b n }满足b n =log 3a n ,其前n 项和为S n .(1)证明{b n }为等差数列;(2)若S 11≠S 12,且S 11最大,求{b n }的公差d 的范围. 解 (1)证明:设{a n }的公比为q , 则a 1=81,a n +1a n=q ,由a n >0,可知q >0,∵b n +1-b n =log 3a n +1-log 3a n =log 3a n +1a n=log 3q (为常数),∴{b n }是公差为log 3q 的等差数列. (2)由(1)知,b 1=log 3a 1=log 381=4, ∵S 11≠S 12,且S 11最大,∴⎩⎨⎧b 11≥0,b 12<0,即⎩⎨⎧b 1+10d ≥0,b 1+11d <0.⎩⎪⎨⎪⎧d ≥-b 110=-25,d <-b111=-411.∴-25≤d <-411.19.(12分)等差数列{a n }的各项均为正数,a 1=3,前n 项和为S n ,{b n }为等比数列,b 1=1,且b 2S 2=64,b 3S 3=960.(1)求a n 与b n ;(2)证明:1S 1+1S 2+…+1S n<34.解 (1)设{a n }的公差为d ,{b n }的公比为q ,则d >0,q ≠0,a n=3+(n -1)d ,b n =q n -1,依题意有⎩⎨⎧b 2S 2=(6+d )q =64,b 3S 3=(9+3d )q 2=960.解得⎩⎨⎧d =2,q =8,或⎩⎪⎨⎪⎧d =-65,q =403,(舍去).故a n =2n +1,b n =8n -1.(2)证明:由(1)知S n =3+2n +12×n =n (n +2),1S n =1n (n +2)=12⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1n -1n +2, ∴1S 1+1S 2+…+1S n =11×3+12×4+13×5+…+1n (n +2)=12⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1-13+12-14+13-15+…+1n -1n +2 =12⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1+12-1n +1-1n +2 =34-2n +32(n +1)(n +2)∵2n +32(n +1)(n +2)>0 ∴1S 1+1S 2+…+1S n<34. 20.(12分)等比数列{a n }中,已知a 1=2,a 4=16. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若a 3,a 5分别为等差数列{b n }的第3项和第5项,试求数列{b n }的通项公式及前n 项和S n .解 (1)设{a n }的公比为q ,由已知,得16=2q 3,解得 q =2,∴a n =a 1q n -1=2n .(2)由(1)得a 3=8,a 5=32,则b 3=8,b 5=32.设{b n }的公差为d ,则有⎩⎨⎧b 1+2d =8,b 1+4d =32,解得⎩⎨⎧b 1=-16,d =12.从而b n =-16+12(n -1)=12n -28. 所以数列{b n }的前n 项和S n =n (-16+12n -28)2=6n 2-22n . 21.(12分)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =2n 2+n ,n ∈N *,数列{b n }满足a n =4log 2b n +3,n ∈N *.(1)求a n ,b n ;(2)求数列{a n ·b n }的前n 项和T n .解 (1)由S n =2n 2+n ,得当n =1时,a 1=S 1=3; 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=4n -1.∴a n =4n -1(n ∈N *). 由a n =4log 2b n +3=4n -1,得b n =2n -1(n ∈N *). (2)由(1)知a n ·b n =(4n -1)·2n -1,n ∈N *, ∴T n =3+7×2+11×22+…+(4n -1)×2n -1, 2T n =3×2+7×22+…+(4n -5)×2n -1+(4n -1)×2n .∴2T n -T n =(4n -1)×2n -[3+4(2+22+…+2n -1]=(4n -5)2n +5.故T n =(4n -5)2n +5.22.(12分)已知数列{a n }满足a 1=1,a n -2a n -1-2n -1=0(n ∈N *,n ≥2).(1)求证:数列{a n2n }是等差数列; (2)若数列{a n }的前n 项和为S n ,求S n .解 (1)∵a n -2a n -1-2n -1=0,∴a n 2n -a n -12n -1=12,∴{a n 2n }是以12为首项,12为公差的等差数列. (2)由(1),得a n 2n =12+(n -1)×12, ∴a n =n ·2n -1,∴S n =1·20+2·21+3·22+…+n ·2n -1① 则2S n =1·21+2·22+3·23+…+n ·2n ② ①-②,得-S n =1+21+22+…+2n -1-n ·2n =1·(1-2n )1-2-n ·2n =2n -1-n ·2n ,∴S n =(n -1)·2n +1.高中数学知识点三角函数 1、 以角的顶点为坐标原点,始边为 x 轴正半轴建立直角坐标系,在角的终边上任取一个异于原点的点,点 P 到原点的距离记为,则 sin= , cos = , tg = , ctg = , sec = , csc = 。
最新人教版高中数学必修5第二章《等比数列的前n项和》同步训练(附答案)(第1课时)
2.5 等比数列的前n 项和第一课时1.等比数列{a n }的各项都是正数,若a 1=81,a 5=16,则它的前5项和是( ) A .179 B .211 C .248 D .2752.设等比数列{a n }的公比q =2,前n 项和为S n ,则S 4a 2等于( )A .2B .4 C.152 D.1723.等比数列{a n }的前n 项和为S n ,已知S 1,2S 2,3S 3成等差数列,则{a n }的公比为__________. 4.(2009全国高考卷Ⅰ,文17)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,公比是正数的等比数列{b n }的前n 项和为T n ,已知a 1=1,b 1=3,a 3+b 3=17,T 3-S 3=12,求{a n },{b n }的通项公式.答案:1.B 由16=81×q 5-1,q >0,得q =23.于是S 5=81[1-(23)5]1-23=211.2.C S 4=a 1(1-q 4)1-q =a 1(1-16)1-2=15a 1,a 2=a 1q =2a 1.于是,S 4a 2=152.3.13由题意,a n =a 1q n -1,4S 2=S 1+3S 3,即4(a 1+a 1q )=a 1+3(a 1+a 1q +a 1q 2),解得{a n }的公比q =13.4.解:设{a n }的公差为d ,{b n }的公比为q . 由a 3+b 3=17,得1+2d +3q 2=17,① 由T 3-S 3=12,得q 2+q -d =4.② 由①②及q >0,解得q =2,d =2.故所求的通项公式为a n =2n -1,b n =3×2n -1.1.在等比数列{a n }中,S n 表示前n 项和,若a 3=2S 2+1,a 4=2S 3+1,则公比q 等于( ) A .3 B .-3 C .-1 D .12.设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 10∶S 5=1∶2,则S 15∶S 5等于( )A .3∶4B .2∶3C .1∶2D .1∶33.如果f(x +y)=f(x)·f(y),且f(1)=-2,则f(1)f(2)+f(3)f(4)+f(5)f(6)+…+f(2007)f(2008)+f(2009)f(2010)等于( )A .-502.5B .-1004C .502.5D .10044.(2009浙江高考,文11)设等比数列{a n }的公比q =12,前n 项和为S n ,则S 4a 4=__________.5.设正项等比数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 3=4,a 4a 5a 6=212. (1)求首项a 1和公比q 的值; (2)若S n =210-1,求n 的值.6.等差数列{a n }中,a 4=10且a 3,a 6,a 10成等比数列,求数列{a n }前20项的和S 20.答案:1.A 两式相减得a 4-a 3=2a 3,从而求得a 4a 3=3.2.A 记S 5=2k (k ≠0),则S 10=k ,∴S 10-S 5=-k ,进而得S 15-S 10=12k ,于是S 15=32k ,∴S 15∶S 5=32k ∶2k =3∶4.3.A 不妨令x =n ,y =1,则由f (x +y )=f (x )·f (y ),得f (n )f (n +1)=1f (1)=-12.于是,原式=20102×(-12)=-502.5.4.15 由S 4=a 1(1-q 4)1-q,a 4=a 1·q 3,则S 4a 4=1-q 4(1-q )×q 3=15.5.解:(1)∵a 4a 5a 6=a 53=212⇒a 5=24=16(a 5>0), ∴a 5a 3=q 2=4⇒q =2. 解得a 1=1.(2)由(1)得S n =a 1(1-q n )1-q=2n-1,令2n -1=210-1,2n =210,得n =10.6.解:设数列{a n }的公差为d ,则 a 3=a 4-d =10-d , a 6=a 4+2d =10+2d , a 10=a 4+6d =10+6d .由a 3,a 6,a 10成等比数列得a 3a 10=a 62,即(10-d )(10+6d )=(10+2d )2, 整理得10d 2-10d =0, 解得d =0或d =1.当d =0时,S 20=20a 4=200.当d =1时,a 1=a 4-3d =10-3×1=7,于是S 20=20a 1+20×192d =20×7+190=330.1.已知等比数列{a n }的公比q>0,其前n 项和为S n ,则S 7a 8与S 8a 7的大小关系为( ) A .S 7a 8>S 8a 7 B .S 7a 8<S 8a 7 C .S 7a 8=S 8a 7 D .不能确定答案:B 因为S 7a 8-S 8a 7=a 12(1-q 7)1-q ·q 7-a 12(1-q 8)1-q·q 6=-a 12q 6<0,所以S 7a 8<S 8a 7.2.数列{a n }中,已知S 1=1,S 2=2,且S n +1-3S n +2S n -1=0(n ∈N *),则此数列( ) A .为等差数列 B .为等比数列C .从第二项起为等差数列D .从第二项起为等比数列 答案:D 因为S 1=1,S 2=2,∴a 1=1,a 2=1.当n ≥2时,S n +1-3S n +2S n -1=0⇒(S n +1-S n )+2(S n -1-S n )=0⇒a n +1=2a n ,所以,数列{a n }从第二项起为等比数列.3.已知等比数列{a n }的首项为16,S n 是其前n 项的和,某同学经计算得S 2=40,S 3=72,S 4=130,后来该同学发现,其中一个值错了,则该值为( )A .S 1B .S 2C .S 3D .S 4答案:C 由条件提供的数据可求得a 1=16,a 2=24,a 3=32,a 4=58. 由a 2a 1=2416=32, 而a 3a 2=3224=43, a 4a 3=5832=2916. 即公比不相等,是S 3错了.4.已知{a n }是等比数列,a 2=2,a 5=14,则a 1a 2+a 2a 3+…+a n a n +1等于( )A .16(1-4-n )B .16(1-2-n ) C.323(1-4-n ) D.323(1-2-n ) 答案:C 由a 2=2,a 5=14,得a 1=4,q =12.于是,a n =a 1q n -1=4·(12)n -1=23-n ,a n a n +1=25-2n .故a 1a 2+a 2a 3+…+a n a n +1=23-14·25-2n 1-14=323(1-4-n ).5.设{a n }是公比为q 的等比数列,S n 是它的前n 项和,若{S n }是等差数列,则q =__________.答案:1 当q =1时,S n =na 1,S n 为n 的一次函数,为等差数列.当q ≠1时,S n =a 1(1-q n )1-q,S n 不是n 的一次函数,不符合题意.6.在等比数列{a n }中,公比q =2,log 2a 1+log 2a 2+…+log 2a 10=25,则a 1+a 2+…+a 10=__________.答案:10234∵log 2a 1+log 2a 2+…+log 2a 10=25,∴a 1a 2…a 10=225.又∵a 1a 2…a 10=a 110q 1+2+3+…+9=a 110·245=225,∵a 1>0,∴a 1=14.于是a 1+a 2+…+a 10=14(1-210)1-2=14(210-1)=10234.7.已知数列{a n }:a 1,a 2,a 3,…,a n ,…,构造一个新数列:a 1,a 2-a 1,a 3-a 2,…,a n -a n -1,…,此数列是首项为1,公比为13的等比数列.(1)求数列{a n }的通项; (2)求数列{a n }的前n 项和.答案:解:(1)a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1)=1-(13)n1-13=32[1-(13)n ].(2)S n =a 1+a 2+a 3+…+a n =32(1-13)+32[1-(13)2]+32[1-(13)3]+…+32[1-(13)n ]=32{(1-13)+[1-(13)2]+[1-(13)3]+…+[1-(13)n ]}=32n -12[1+13+(13)2+…+(13)n -1]=32n -121-(13)n1-13=32n -34[1-(13)n ] =34(2n -1)+14(13)n -1. 点评:对数列求和的关键是分清其通项公式的性质.一般地,如果数列{a n }是由等差数列、等比数列或已知其和的数列的和的形式给出时,可分别对它们求和,再将它们相加,该方法通常称为分组转化法.8.(2009广东广州普通高中毕业班综合测试二,18)已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若a m ,a m +2,a m +1(m ∈N *)成等差数列,试判断S m ,S m +2,S m +1是否成等差数列,并证明你的结论.答案:解:设等比数列{a n }的首项为a 1,公比为q (a 1≠0,q ≠0), 若a m ,a m +2,a m +1成等差数列, 则2a m +2=a m +a m +1,∴2a 1q m +1=a 1q m -1+a 1q m .∵a 1≠0,q ≠0,∴2q 2-q -1=0,解得q =1或q =-12.当q =1时,∵S m =ma 1,S m +1=(m +1)a 1,S m +2=(m +2)a 1, ∴2S m +2≠S m +S m +1.∴当q =1时,S m ,S m +2,S m +1不成等差数列.当q =-12时,∵(S m +S m +1)-2S m +2=(S m +S m +a m +1)-2(S m +a m +1+a m +2)=-a m +1-2a m +2=-a m +1-2a m +1q =-a m +1-2a m +1(-12)=0,∴2S m +2=S m +S m +1,∴当q =-12时,S m ,S m +2,S m +1成等差数列.9.数列{a n }是公比为q 的等比数列,a 1=1,a n +2=a n +1+a n2(n ∈N *).(1)求{a n }的通项公式;(2)令b n =na n ,求{b n }的前n 项和S n .答案:解:(1)∵{a n }为公比为q 的等比数列,a n +2=a n +1+a n2(n ∈N *),∴a n q 2=a n q +a n2,即2q 2-q -1=0.解得q =-12或q =1.∴a n =(-12)n -1或a n =1.(2)当a n =1时,b n =n ,S n =1+2+3+…+n =n (n +1)2;当a n =(-12)n -1时,b n =n ·(-12)n -1,S n =1+2·(-12)+3·(-12)2+…+(n -1)·(-12)n -2+n ·(-12)n -1,①-12S n =(-12)+2·(-12)2+…+(n -1)·(-12)n -1+n (-12)n .② ①-②,得32S n =1+(-12)+(-12)2+…+(-12)n -1-n (-12)n=1-(-12)n1+12-n ·(-12)n=23-23(-12)n -n ·(-12)n , S n =49-49(-12)n -2n 3·(-12)n =49-(49+2n 3)(-12)n .点评:一般地,如果数列{a n }是等差数列,{b n }是公比为q 的等比数列,求数列{a n ·b n }的前n 项和时,常用错位相减法进行求和.利用该方法的关键是先在等式S n =a 1b 1+a 2b 2+…+a n b n 的两边同乘以等比数列{b n }的公比q ,得qS n ,再由S n -qS n 消去相同的项或合并同类项,最后化简得S n .10.(2009山东临沂高三第二次质检,19)已知数列{a n }是等比数列,a 3=1,又a 4,a 5+1,a 6成等差数列,数列{a nb n}的前n 项和S n =(n -1)2n -2+1(n ∈N *).(1)求数列{a n },{b n }的通项公式;(2)设数列{b n }的前n 项和为T n ,若T 2n -T n ≥t 对一切正整数n 都成立,求实数t 的取值范围.答案:解:(1)设数列{a n }的公比为q ,∵a 3=1, ∴a 4=q ,a 5=q 2,a 6=q 3.∵a 4,a 5+1,a 6成等差数列,∴2(q 2+1)=q +q 3,解得q =2,∴a n =a 3q n -3=2n -3.当n =1时,a 1b 1=S 1=1,∴b 1=a 1=14,当n ≥2时,a n b n=S n -S n -1=n ·2n -3,∴b n =a n n ·2n -3=1n ,∴b n=⎩⎨⎧14,n =1,1n ,n ≥2.(2)设A n =T 2n -T n =b n +1+b n +2+…+b 2n=1n +1+1n +2+…+12n ,∵A n +1-A n =(1n +2+1n +3+…+12n +2)-(1n +1+1n +2+…+12n )=12n +1+12n +2-1n +1=12n +1-12n +2>0, ∴数列{A n }是单调递增数列,则当n =1时,A n 有最小值12.故t ≤(T 2n -T n )min =12.。
高中数学必修5(人教A版)第二章数列2.4知识点总结含同步练习及答案
第二章 数列 2.4 等比数列
一、学习任务 理解等比数列的概念;掌握等比数列的通项公式,能运用公式解决一些简单的问题.能在具体的 问题情境中,发现数列的等比关系.了解等比数列与指数函数的关系. 二、知识清单
等比数列的概念与性质
三、知识讲解
1.等比数列的概念与性质 描述: 等比数列 一般地,如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的比等于同一常数,那么这个数列叫 做等比数列(geometric sequence),这个常数叫做等比数列的公比(common ratio),公比通 常用字母 q 表示 (q ≠ 0) . 如果在 a 与 b 中间插入一个数 G,使 a ,G,b 成等比数列,那么 G 叫做 a 与 b 的等比中 项. 等比数列的通项公式:an = a1 q n−1 . 等比数列的性质 an ,am 为等比数列中任意两项,则 an = am q n−m (n, m ∈ N + ) . 若 n,m ,p ,r ∈ N ∗ 且 n + m = p + r ,则 an ⋅ am = ap ⋅ ar . 下标(即项的序号)成等差数列的项,仍然成等比数列. 等比数列前 n 项和
27 是否为这个数列中的一项?如 2
a(3a + 3) = (2a + 2)2 ,
解得 a = −1 或 a = −4 . 当 a = −1 时,数列的前三项依次为 −1,0 ,0 ,与等比数列的定义相矛盾,故舍去. 当 a = −4 时,数列的前三项依次为 −4,−6,−9,则公比为 q =
3 .所以 2
q = 1, ⎧ na1 , n 等比数列的前 n 项和 S n = ⎨ a1 (1 − q ) a − an q ⎩ = 1 , q ≠ 1. 1−q 1−q 等比数列的前 n 项和的性质 当 S n ,S 2n − S n ,S 3n − S 2n 均不为零时,数列 S n ,S 2n − S n ,S 3n − S 2n 构成等比数列;
【人教A版】高中数学必修5同步辅导与检测:第二章2.4第1课时等比数列的概念与通n项公式(含答案)
第二章 数列2.4 等比数列第1课时 等比数列的概念与通n 项公式A 级 基础巩固一、选择题1.在数列{a n }中,对任意n ∈N *,都有a n +1-2a n =0,则2a 1+a 22a 3+a 4的值为( )A.14B.13C.12D .1 解析:a 2=2a 1,a 3=2a 2=4a 1,a 4=8a 1,所以2a 1+a 22a 3+a 4=4a 116a 1=14. 答案:A2.公差不为0的等差数列的第2,3,6项构成等比数列,则公比是( )A .1B .2C .3D .4解析:设等差数列的第2项是a 2,公差是d ,则a 3=a 2+d ,a 6=a 2+4d .由等差数列的第2,3,6项构成等比数列,得(a 2+d )2=a 2(a 2+4d ),则d =2a 2,公比q =a 3a 2=a 2+d a 2=a 2+2a 2a 2=3.答案:C3.若正数a ,b ,c 组成等比数列,则log 2a ,log 2b ,log 2c 一定是( )A .等差数列B .既是等差数列又是等比数列C .等比数列D .既不是等差数列也不是等比数列解析:由题意得b 2=ac (a ,b ,c >0),所以log 2b 2=log 2ac即2log 2b =log 2a +log 2c ,所以log 2a ,log 2b ,log 2c 成等差数列.答案:A4.已知a 是1,2的等差中项,b 是-1,-16的等比中项,则ab 等于( )A .6B .-6C .±6D .±12解析:a =1+22=32, b 2=(-1)(-16)=16,b =±4,所以ab =±6.答案:C5.(2016·四川卷)某公司为激励创新,计划逐步加大研发资金投入.若该公司2015年全年投入研发资金130万元,在此基础上,每年投入的研发资金比上一年增长12%,则该公司全年投入的研发资金开始超过200万元的年份是( )(参考数据:lg 1.12≈0.05,lg 1.3≈0.11,lg 2≈0.30)A .2018年B .2019年C .2020年D .2021年解析:设第n 年的研发投资资金为a n ,a 1=130,则a n =130×1.12n -1,由题意,需a n =130×1.12n -1≥200,解得n ≥5,故从2019年该公司全年的投入的研发资金超过200万,选B.答案:B二、填空题6.等比数列{a n }中,a 1=18,q =2,则a 4与a 8的等比中项为________.解析:a 4=a 1q 3=18×23=1, a 8=a 1q 7=18×27=16, 所以a 4与a 8的等比中项为±16=±4.答案:±47.设等比数列{a n }满足a 1+a 3=10,a 2+a 4=5,则a 1a 2…a n 的最大值为________.解析:设等比数列的公比为q ,由⎩⎨⎧a 1+a 3=10,a 2+a 4=5得⎩⎨⎧a 1(1+q 2)=10,a 1q (1+q 2)=54,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=8,q =12,所以a 1a 2…a n =a n 1q 1+2+…+(n -1)=8n ×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n (n -1)2=2-12n 2+72n ,于是当n =3或4时,a 1a 2…a n 取得最大值26=64.答案:648.已知等比数列{a n }中,各项都是正数,且a 1,12a 3,2a 2成等差数列,则a 6+a 7a 8+a 9等于________. 解析:设等比数列{a n }的公比为q ,由于a 1,12a 3,2a 2成等差数列, 则2⎝ ⎛⎭⎪⎫12a 3=a 1+2a 2,即a 3=a 1+2a 2, 所以a 1q 2=a 1+2a 1q .由于a 1≠0,所以q 2=1+2q ,解得q =1±2.又等比数列{a n }中各项都是正数,所以q >0,所以q =1+ 2.所以a 6+a 7a 8+a 9=a 1q 5+a 1q 6a 1q 7+a 1q 8=1q 2=1(1+2)2=3-2 2. 答案:3-2 2三、解答题9.已知{a n }为等比数列,a 3=2,a 2+a 4=203,求{a n }的通项公式. 解:设等比数列{a n }的公比为q ,则q ≠0.a 2=a 3q =2q,a 4=a 3.q =2q , 所以2q +2q =203. 解得q =13或q =3. 当q =13时,a 1=18, 所以a n =18×⎝ ⎛⎭⎪⎫13n -1=2×33-n . 当q =3时,a 1=29, 所以a n =29×3n -1=2×3n -3. 综上,当q =13时,a n =2×33-n ; 当q =3时,a n =2×3n -3.10.在各项均为负数的数列{a n }中,已知2a n =3a n +1,且a 2·a 5=827. (1)求证:{a n }是等比数列,并求出其通项.(2)试问-1681是这个等比数列中的项吗?如果是,指明是第几项;如果不是,请说明理由.解:(1)因为2a n =3a n +1,所以a n +1a n =23. 又因为数列{a n }的各项均为负数,所以a 1≠0,所以数列{a n }是以23为公比的等比数列. 所以a n =a 1·q n -1=a 1·⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -1. 所以a 2=a 1·⎝ ⎛⎭⎪⎫232-1=23a 1, a 5=a 1·⎝ ⎛⎭⎪⎫235-1=1681a 1, 又因为a 2·a 5=23a 1·1681a 1=827, 所以a 21=94. 又因为a 1<0,所以a 1=-32. 所以a n =⎝ ⎛⎭⎪⎫-32×⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -1=-⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -2(n ∈N *). (2)令a n =-⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -2=-1681, 则n -2=4,n =6∈N *,所以-1681是这个等比数列中的项,且是第6项. B 级 能力提升1.若互不相等的实数a ,b ,c 成等差数列,c ,a ,b 成等比数列,且a +3b +c =10,则a =( )A .-4B .-2C .2D .4答案:A2.已知等比数列{a n },若a 3a 4a 8=8,则a 1a 2…a 9=________. 答案:5123.设关于x 的二次方程a n x 2-a n +1x +1=0(n =1,2,3,…)有两根α和β,且满足6α-2αβ+6β=3.(1)试用a n 表示a n +1;(2)求证:⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n -23是等比数列;(3)当a 1=76时,求数列{a n }的通项公式及项的最值.(1)解:根据根与系数的关系,得⎩⎪⎨⎪⎧α+β=an +1a n ,αβ=1a n .代入题设条件6(α+β)-2αβ=3,得6a n +1a n -2a n =3.所以a n +1=12a n +13.(2)证明:因为a n +1=12a n +13,所以a n +1-23=12⎝ ⎛⎭⎪⎫a n -23.若a n =23,则方程a n x 2-a n +1x +1=0可化为23x 2-23x +1=0,即2x 2-2x +3=0.此时Δ=(-2)2-4×2×3<0,所以a n ≠23,即a n -23≠0. 所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n -23是以12为公比的等比数列. (3)解:当a 1=76时,a 1-23=12, 所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n -23是首项为12,公比为12的等比数列. 所以a n -23=12×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1=⎝ ⎛⎭⎪⎫12n , 所以a n =23+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n ,n =1,2,3,…, 即数列{a n }的通项公式为a n =23+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n ,n =1,2,3,…. 由函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 在(0,+∞)上单调递减知,当n =1时,a n 的值最大,即最大值为a 1=76.。
新华教育高中部数学同步人教A版必修五第二章数列-等比数列前n项和强化训练
等比数列前n 项和(强化训练)1、 在等比数列{an}中,a1+an=66,a2an-1=128,且前n 项和Sn=126,求n 及公比q.答案:n=6,公比q=2或q=21.解析:∵a1an=a2an-1=128,a1+an=66,∴a1,an 是方程x2-66x+128=0的两根,解方程得x1=2,x2=64.∴a1=2,an=64或a1=64,an=2,显然q≠1.若a1=2,an=64,由Sn=q qa a n --11=126,得q=2.由an=a1qn-1,得2n-1=32.∴n=6.若a1=64,an=2,同理可得q=21,n=6.综上所述,知n=6,公比q=2或q=21.2、若等比数列{an}的前n 项和Sn=3n+a,则a 等于() A.-4B.-2C.0D.-1答案:D解析:a1=S1=3+a,a2=S2-S1=32-3=6,a3=S3-S2=33-32=18.由a1a3=a22,得a=-1.2、 在等比数列{an}中,S3=27,S6=263,求an.答案:an=2n-2.解析:由已知S6≠2S3,得q≠1.又S3=27,S6=263, 即q q a --1)1(31=27,q q a --1)1(61=263.两式相除,得1+q3=9,∴q=2.代入方程,得a1=21.∴an=2n-2.3、设等比数列{an}的公比为q ,前n 项和Sn >0(n=1,2,…),(1)求q 的取值范围;(2)设bn=an+2-23an+1,记{bn}的前n 项和为Tn ,试比较Sn 和Tn 的大小.解析:(1)因为{an}是等比数列,Sn >0,可得a1=S1>0,q≠0.当q=1时,Sn=na1>0.当q≠1时,Sn=q q a n --1)1(1>0,即q q n--11>0(n=1,2,…),上式等价于不等式组)1(01,01⎩⎨⎧<-<-n q q 或⎩⎨⎧>->-01,01n q q ②(n=1,2,…). 解①式,得q >1;解②式,由于n 可为奇数、可为偶数,得-1<q <1.综上,q 的取值范围是(-1,0)∪(0,+∞).(2)由bn=an+2-23an+1,得bn=an(q2-23q),∴Tn=(q2-23q)Sn.于是Tn-Sn=Sn(q2-23q-1)=Sn(q+21)(q-2).又∵Sn >0且-1<q <0或q >0,当-1<q <-21或q >2时,Tn-Sn >0,即Tn >Sn;当-21<q <2且q≠0时,Tn-Sn <0,即Tn <Sn;当q=-21或q=2时,Tn-Sn=0,即Tn=Sn .4、(2006四川高考,文17)数列{an}的前n 项和为Sn,a1=1,an+1=2Sn+1(n≥1).(1)求{an}的通项公式;(2)等差数列{bn}的各项为正,其前n 项和为Tn ,且T3=15,又a1+b1,a2+b2,a3+b3成等比数列,求Tn .答案:an=3n-1. Tn= n2+2n.解析:(1)由an+1=2Sn+1,得an=2Sn-1+1(n≥2).两式相减,得an+1-an=2an,即an+1=3an(n≥2). 又a2=2S1+1=3, ∴a2=3a1.故{an}是首项为1,公比为3的等比数列.∴an=3n-1.(2)设{bn}的公差为d,由T3=15,得b1+b2+b3=15,则b2=5.故可设b1=5-d,b3=5+d,又a1=1,a2=3,a3=9,由题意,得(5-d+1)(5+d+9)=(5+3)2.解得d1=2,d2=-10.∵等差数列{bn}的各项为正,∴d >0.∴d=2.∴b1=3.∴Tn=3n+2)1(-n n ×2=n2+2n.5、求数列的前n 项和.-1,4,-7,10,… ,(-1)n(3n-2),…;解析:(1)n 为偶数时,令n=2k(k ∈N*),则Sn=S2k=(-1+4)+(-7+10)+…+[(-1)2k-1(6k-5)+(-1)2k(6k-2)]=3k=23n(相邻两项和为3); n 为奇数时,令n=2k+1(k ∈N*),则Sn=S2k+1=S2k+a2k+1=3k-(6k+1)=213+-n .所以Sn=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+-.,23,,213为偶数为奇数n n n n6、1,.,3211,,43211,3211,211 n ++++++++++答案:Sn=12+n n.解析:∵an=)111(2)1(2+-=+n n n n , ∴Sn=2[(1-21)+(21-31)+( 31-41)+…+(n 1-11+n )] =2(1-11+n )=12+n n.。
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新课标数学必修5第二章:数列基础训练一、选择题1.在数列55,34,21,,8,5,3,2,1,1x 中,x 等于( )A .11B .12C .13D .142.等差数列9}{,27,39,}{963741前则数列中n n a a a a a a a a =++=++项的和9S 等于( )A .66B .99C .144D .297 3.等比数列{}n a 中, ,243,952==a a 则{}n a 的前4项和为( )A .81B .120C .168D .1924.12+与12-,两数的等比中项是( )A .1B .1-C .1±D .21 5.已知一等比数列的前三项依次为33,22,++x x x , 那么2113-是此数列的第( )项 A .2 B .4 C .6 D .8 6.在公比为整数的等比数列{}n a 中,如果,12,183241=+=+a a a a 那么该数列的前8项之和为( )A .513B .512C .510D .8225 二、填空题1.等差数列{}n a 中, ,33,952==a a 则{}n a 的公差为______________。
2.数列{n a }是等差数列,47a =,则7s =_________3.两个等差数列{}{},,n n b a ,327......2121++=++++++n n b b b a a a n n 则55b a =___________. 4.在等比数列{}n a 中, 若,75,393==a a 则10a =___________.5.在等比数列{}n a 中, 若101,a a 是方程06232=--x x 的两根,则47a a ⋅=___________.6.计算3log n=___________. 三、解答题1. 成等差数列的四个数的和为26,第二数与第三数之积为40,求这四个数。
2. 在等差数列{}n a 中, ,1.3,3.0125==a a 求2221201918a a a a a ++++的值。
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等比数列测试题一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.在等比数列{a 」中,+a 2 =29a 3+a 4 =50,则公比g 的值为等比数列{%}中,a n > 0, a 3a 4 = 4,则 log 2 Oj 4- log 2 a 2 + • + log 2 a 6 值为5.等比数列{咳}中勺=9,侏=243,则{色}的前4项和为1.A. 25B. 5C. -5D. 土52.3.4. C. 7 =10,為+兔=则数列{a n }的通项公式为 ~=2心 C.讣2 已知等差数列{①}的公差为2,若%,成等比数列,则色=A. 5B. D. 8 A. a fl = 24~nB. D. 3, A. -4 B. -6C. -8D. -10A. 81B. 120C. 140D. 192 6.设等比数列{色}的前料项和为若 S 6:53=l:2,则 S 9:S 3 = C. 3:4 D. A. 1:2 B. 2:3 7.已知等比数列{ %}的首项为8, S “是其前〃项的和,某同学经计算得52=20, 后来该同学发现了其中一个数算错了,则该数为 A. $ B. S 2 C. S3 1:353=36, ( 54=65,)D. S4 8.已知/(Q 二加+ 1为兀的一次函数,b 为不等于1 的常量,且g (n )= <(心0),设 a n =^(n)-g(n-l)(«e N )则数列他}为A.等差数列B.等比数列C.递增数列 9.某人为了观看2008年奥运会,从2001年起,每年5月10 H 到银行存入。
元定期储蓄, 若年利率为"且保持不变,并约定每年到期存款均自动转为新的一年定期,到2008年将D.递减数列所有的存款及利息全部取冋,则可取冋的钱的总数(元)为 ( )A ・a(\ + p)1 B. «(1 + /?)8c. —[(1+卩)7 -(1+P )] D . —r (1+p )8 -(1+p )~|P 」10.在如图的表格中,每格填上一个数字后,使每一横行成等 差数列,每一纵列成等比数列,则a + b + c 的值为( ) A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 11.已知等比数列{aj,a 2>a 3=l,则使不等式 (山--) + (d ・ ---- ) + •• ・ + (a 〃 -—) n 0A. 4B. 5C. 6D. 712.在等比数列{陽}中,公比gHl,设前〃项和为S”,则x = S; + Sj, y = S2(54 + S6)的大小关系是()A. x> yB. x= yC. x< yD.不确定第II卷(共90分)二、填空题:本题共4小题,每小题4分,共16分.把答案填在题中的横线上.13.等比数列仏”}的前斤项和S〃二a・2"+d — 2,则色二 ______ :14.已知数列前斤项和必=2"—1,则此数列的奇数项的前刃项的和是____________15.已知等比数列{%}及等差数列{$},其中/,.=(),公差〃工().将这两个数列的对应项相加,得一新数列1, 1, 2,…,则这个新数列的前10项之和为____________________ .16.如果b是a与C的等差中项,y是兀与Z的等比中项,月?,x,z都是正数,则0 一c) log w:兀 + (c 一a) log,” y + (a一b) log w z 二(m>0,m^L)三、解答题:本大题共6小题,共74分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.17.已知数歹ij {a…}, {b n}满足a】=2, a2 =4, h n = a n+i - a n, b n+{ = 2b n +2.(12 分)(1)求证:数列{久+2}是公比为2的等比数列;(2)求给.18.已知数列仏}的前n项和为S〃,S” =丄(色一1)(必M). (12分)(1)求(2)求证数列仏}是等比数列.+ 219.数列{禺}的前n项和记为S”己知G = l, a n+i= -----------S n5=1, 2, 3,…)•证明:(12分)nS(1)数列{」}是等比数列;(2)盼1=4如n20.已知数列{a“}满足:a x,且a” - a n_x =厶.(12分)2 2(1)求a2,a3f©;(2)求数列{%}的通项色.21.已知数列{a“}是等差数列,且% =2,%+偽+偽=12・(12分)(1)求数列{色}的通项公式;(2)令b n=a n x n(xe /?)・求数列{仇}前n项和的公式.22.甲、乙、丙3人互相传球,由甲开始传球,并作为第一次传球.(14分)(1)若经过5次传球后,球仍冋到甲手小,则不同的传球方式有多少种?(2)设第n次传球后,球回到甲手小不同的传球方式有如种,求%答案一、 选择题1. B2. D 3・ A 4. B 5. B 6. C 7. C 8. B 9. D 10. A ll.B 12.B二、 填空题三、解答题17. (1)由处=级+2得如出=如兰=2, A {b n + 2)是公比为2的等比数列.久+ 2 b n +2(2)由(1)可知 b“+2 = 4・2”T =2"+1 . :.b n =2n+1-2.则 a fl+l =2,,+1 - 2.令兀二1, 2,・••/?— 1,贝0 ci2 -a\ =22 -2,f73 -«2 =23 -2,«--a n -a n -\ =2n - 2 ,各式相加得=(2 + 22 +23 +... + 2")-2(w-l) = 2,,+l -2-2n + 2 = 2,t+i -2n .18. (l)|l :| S] = —(Q] — 1),得 — — (t?j ~ 1), d x — --- , 乂 S?=—(①一1), 3 3 2 3即务 +a 2 = —(a 2 _ 1),得 a?=—. I(2)当n»时,"—冷⑷-1)*”,得介T ,所%}是首项弓公比为冷的等比数列•19. (1) 由 ai= 1 ,a n+i= - S n (n= 1,2,3, …),a2=^^-Si=3a h ^- = —= 2, — = 1,= 2 .n 12 2 1、 T又 a n+i=S n+rS n (n= 1,2,3» …),则 S n+i-S n =-^i^ S…(n=l,2,3, •••), /.nS n+1=2(n+l)S n n21. (1)设数列[a n ]公差为 d ,则 a x +a 2 +a 3 = 3q + 3d = 12,又q = 2,d = 2.所以= In.(2)令 S” 二也 + 仇 + …+ 仇,则由仇=a n x n = 2nx n ,得 S” = 2x + 4x 2+--(2n-2)x n '] + 2nx n ,① = 2x 2 + 4x 3 4-+ (2n-2)x H + 2/u ,,+l ,② 当 兀幻 时, ①式 减去②13. 2灯1 ° 「(27). 15, 978. 16. 0. ^J- = 2(n=l,2,3,…).n 故数列{警}是首项为1,公比为2的等比数列•(2) 由(I)知,A±L = 4.A Z L (H >2),于是 S n+i=4(n+l) •乩=4^01^2).// +1 W-1 川 一 1又a 2=3S|=3,则S2=ai+a 2=4=4a h 因此对于任意正整数n>l 都有S n+i=4a n ._15 “、 _ 1 _ 1 _ 1 =©•(2)。
人教A版高中数学必修五同步练测:第二章数列本章练测(含答案解析).docx
高中数学学习材料鼎尚图文*整理制作第二章 同步练测(人教A 版必修5)建议用时 实际用时满分 实际得分90分钟150分一、选择题(每小题5分,共60分) 1.数列{}21n +的第40项40a 等于( )A.9B.10C.40D.412.在等差数列{23}n -中,公差d 等于( ) A.2 B.3 C.-1 D.-33.已知数列{}n a 的通项公式是2n n a =,n S 是数列{}n a的前n 项和,则10S 等于( ) A.10 B.210C.210-2D.211-24.在各项都为正数的等比数列{}n a 中,首项1a =3,前三项和为21,则3a +45a a +=( ) A .33B .72C .84D .1895.已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且1234,2,a a a成等差数列.若11a =,则4S 等于( )A.7B.8C.15D.166.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若31710a a +=,则19S 的值是( )A.55B.95C.100D.不确定7.设{}n a 是公差为正数的等差数列,若12315a a a ++=,12380a a a =,则111213a a a ++等于( )A.120B.105C.90D.758.数列是首项1a =1,公差为d =3的等差数列,如果n a =2 005,则序号n 等于( )A .667B .668C .669D .6709.已知三个不同的实数a ,b ,c 成等差数列,又a ,c ,b 成等比数列,则ab等于( )A.-2B.2C.-4D.410.已知等比数列{}n a 满足0n a >,n =1,2,…,且25252n n a a -=(n ≥3),则当n ≥1时,2123log log a a ++…+221log n a -等于( )A.(21)n n -B.2(1)n +C.2nD.2(1)n -11.在一条笔直的公路上共插有13面小旗,相邻两面小旗之间距离为10 m ,在第一面小旗处有一个人,把小旗全部集中到一面小旗的位置上,每次只能拿一面小旗,要使他走的路程最短,应集中到哪一面小旗的位置上( )A.7B.6C.5D.4 12.若数列{}n a 是等差数列,首项10a >,20072008a a >+0, 2 007 2 0080a a <,则使前n 项和0n S >成立的最大自然数n 是( )A.4 013B.4 014C.4 015D.4 016 二、填空题(每小题5分,共20分)13.若数列{}n a 的前n 项和222n S n n =-+,则通项公式n a =________.14.设{}n a 为公比1q >的等比数列,若 2 006a 和 2 007a 是方程24830x x -+=的两根,则 2 008 2 009a a +=_____.15.在等差数列{}n a 中,若1248S S =,且0d ≠,则1ad=________. 16.在等比数列{}n a 中: (1)若345a a a ⋅⋅=8,则234a a a a a⋅⋅⋅⋅= ;(2)若12a a +=324,34a a +=36,则56a a += ;(3)若n S 为{}n a 的前n 项和,4S =2,8S =6,则17181920+++=a a a a .三、解答题(共70分)17.(10分)已知三个数成等比数列,其积为512,如果第一个数与第三个数各减2,则成等差数列,求这三个数.18.(12分) (1)已知数列{}n a 的前n 项和n S =232-,n n 求证:数列{}n a 是等差数列. (2)已知a 1,b 1,c 1成等差数列,求证:a c b +,ba c +,cba +也成等差数列. 19.(12分)已知数列{}n a 是等差数列,25618a a =,=;数列{}nb 的前n 项和是n T ,且n T +12n b =1.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)求证:数列{}n b 是等比数列.20.(12分)假设某市2007年新建住房400万平方米,其中有250万平方米是中低价房.预计在今后的若干年内,该市每年新建住房面积平均比上一年增长8%.另外,每年新建住房中,中低价房的面积均比上一年增加50万平方米.那么,到哪一年底,该市历年所建中低价房的累计面积(以2007年为累计的第一年)等于4 750万平方米?21.(12分)设1a =1,2a =53,2n a +=531n a +-23na*()n ∈N .(1)令1n n n b a a +=-*()n ∈N ,求数列{}n b 的通项公式;(2)求数列{}n na 的前n 项和n S .22.(12分) 设{}n a 是公比为q 的等比数列,且132,,a a a 成等差数列.(1)求q 的值;(2)设{}n b 是以2为首项,q 为公差的等差数列,其前n 项和为n S ,当n ≥2时,比较n S 与n b 的大小,并说明理由.第二章同步练测(人教A版必修5)答题纸得分:一、选择题题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案二、填空题13. 14. 15. 16.三、解答题17.18.19.20.21.22.第二章 同步练测(人教A 版必修5)答案一、选择题1.A 解析:40a =2×40+1=81=9.2.D 解析:设23n a n =-,则1[23(1)](23)3n n a a n n +-=-+--=-. 3.D 解析:∵ 11222n n n n a a ++==,∴ 数列{}n a 是公比为2的等比数列且1a =2,∴ 1011102(12)2212S -==--. 4.C 解析:设等比数列{}n a 的公比为q (q >0), 由题意得1a +23a a +=21,即1a (1+2q q +)=21.又1a =3,∴ 1+2q q +=7.解得q =2或q =-3(不合题意,舍去), ∴ 345a a a ++=a 1q 2(1+2q q +)=3×22×7=84.5.C 解析:设公比为q ,由于1234,2,a a a 成等差数列,则21344a a a =+,所以244q q =+,解得2q =.所以4414(1)1215112a q S q --==--=.6.B 解析:∵ 317119a a a a +=+,∴ 1191919()2a a S +==192×10=95.7.B 解析:∵ 12315a a a ++=,即32a =15,∴ 2a =5.又123a a a =80,∴ 13a a =(5)(5)d d -+=16.又数列{}n a 是公差为正数的等差数列,∴ d =3. ∵ 1221035a a d =+=,∴ 111213123105a a a a ++==.8. C 解析:由题意知2 005=1+3(n -1),∴ n =669.9.D 解析:∵ 2b a c =+,∴ 2c b a =-.∵ 2c ab =,∴ 22540a ab b -+=,∴ a b =(舍去)或4a b =,∴ ab=4.10.C 解析:设公比为q ,则42622225251112n n n n a a a q a q a q ---=⋅==,所以112n n a q -=,即2n n a =,所以原式=2132122132122log ()log 2log 2n n n a a a n +++--===.11.A 解析:设将小旗集中到第x 面小旗处,则从第一面小旗处到第x 面小旗处共走的路程为10(x -1)m ,然后回到第二面小旗处再到第x 面小旗处的路程为20(x -2)m ,…,从第(x -1)面小旗处到第x 面小旗处来回共20 m ,从第x 面小旗处到第(1)x +面小旗处来回的路程为20 m ,从第x 面小旗处到第(2)x +面小旗处的来回路程为20×2 m ,…. 总共的路程为10(1)20(2)20(3)20120120220(13)s x x x x ⨯⨯⨯⨯=-+-+-++++++-10(1)x =-+(2)(1)202x x --⋅+(13)(14)202x x --⋅=210[(1)(2)(1)(13)(14)]10(229183)x x x x x x x -+--+--=-+229 3 1152044x ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭=.∵ *x ∈N ,∴ 当x =7时,s 有最小值为780 m ,即将小旗集中到第7面小旗处所走的路程最短. 12.B 解析:由已知10a >, 2 007 2 0080a a <,可得数列{}n a 为递减数列,即0d <, 2 0070a >, 2 0080a <.利用等差数列的性质及前n 项和公式,得1 4 014 2 007 2 0084 014()4014() 4 014022a a a a S +⨯ +⨯==>,1 4 0154 015() 4 0152a a S +⨯== 2 0084 0150a <,所以使前n 项和0n S >成立的最大自然数n 是4 014,故选B.二、填空题13.1,1,23,2n n n =⎧⎨-≥⎩解析:当n =1时,11a S ==1;当n ≥2时,221(22)[(1)2(1)2]23n n n a S S n n n n n -=-=-+----+=-. 又当n =1时,2n -3≠1a ,所以1,1,23, 2.n n a n n =⎧=⎨-≥⎩14.18 解析:方程24830x x -+=的两根是x =12或x =32.又1q >,所以 2 00612a =.所以 2 0072 0063aq a ==.所以2 008 2 009a a +=2 2 006 2 007()18q a a +=.15.910 解析:∵ 1211266S a d =+,4146S a d =+,又124=8S S ,∴ 1112663248a d a d +=+.∴12018a d =.∴1910a d =. 16.(1)32 (2)4 (3)32 解析:(1)由35a a ⋅=24a ,得4a =2,∴ 23456a a a a a ⋅⋅⋅⋅=54a =32.(2)9136)(324222121=⇒⎩⎨⎧=+=+q q a a a a ,,∴ 56a a +=(12a a +)4q =4. (3)2=6+=+++=2=+++=4444821843214q q S S a a a S a a a a S ⇒⎩⎨⎧=⋅⋅⋅,, ∴ 17181920a a a a +++=164S q =32.三、解答题17.解:设这三个数分别为,,a a aq q .由题意,得3512,222,a a aq a q ⎧=⎪⎨-+-=⎪⎩解得8,2a q =⎧⎨=⎩或8,1.2a q =⎧⎪⎨=⎪⎩所以这三个数为4,8,16或16,8,4.18. 分析:判定给定数列是否为等差数列,关键看是否满足从第2项开始每项与其前一项差为常数. 证明:(1)n =1时,11a S ==3-2=1;当n ≥2时,1n n n a S S -=-=322n n --[3(n -1)2-2(n -1)]=6n -5. n =1时,亦满足,∴ n a =6n -5*()n ∈N .首项1a =1,n a -1n a -=6n -5-[6(n -1)-5]=6(常数), ∴ 数列{}n a 是等差数列且1a =1,公差为6.(2)∵a 1,b 1,c 1成等差数列, ∴ b 2=a 1+c 1,化简得2ac =()b a c +.∴ a c b ++c b a +=ac ab a c bc +++22=ac c a c a b 22+++)(=ac c a 2+)(=2++2)()(c a b c a =2·b ca +,∴ a c b +,b a c +,cb a +也成等差数列.19.(1)解:设{}n a 的公差为d ,则116,418,a d a d +=⎧⎨+=⎩解得12,4.a d =⎧⎨=⎩∴ 24(1)42n a n n =+-=-.(2)证明:当n =1时,11b T =,由11112T b +=,得123b =;当n ≥2时,∵ 112n n T b =-,11112n n T b --=-,,∴ 111()2n n n n T T b b ---=-.∴ 11()2n n n b b b -=-.∴ 113n n b b -=..∴ 数列{}n b 是以23为首项,13为公比的等比数列.20.解:设n 年后该市每年所建中低价房的面积为n a .由题意可知{}n a 是等差数列,其中1a =250,d =50,则2(1)25050252252n n n S n n n -⨯=+=+. 令225225 4 750n n +=,即291900n n +-=,解得n =-19或n =10. 又n 是正整数,∴ n =10.故到2016年底,该市历年所建中低价房的累计面积等于4 750万平方米.21.解:(1)因为1211115222()3333n n n n n n n n n b a a a a a a a b ++++++=-=--=-=,所以数列{}n b 是首项为12123b a a =-=,公比为23的等比数列,所以*2(N )3⎛⎫∈ ⎪⎝⎭=nn b n .(2)由123nn n n b a a +⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,得11111212222()()()213333n n n n n n n n a a a a a a a a -++-⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-+-++-=+++=-⎢⎥ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦. 因为11a =,所以12323nn a +⎛⎫=- ⎪⎝⎭.所以*123(N )3-=-∈n n n a n .设数列1123n n n --⎧⎫⋅⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n T ,则21222123333n n T n -⎛⎫⎛⎫=+⨯+⨯++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,①则23222222333333nn T n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+⨯+⨯++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭.② ①-②,得2112222221313333333n n n nn T n n -⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++++-=--⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦. 所以122(3)29139333n nn n n n T n -⎡⎤+⋅⎛⎫⎛⎫=--=-⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦. 所以11213(3)223(123(1)1823n n n n n n S a a na n T n n +-+⋅=+++=++++-=++-)2.22. 解:(1)由题设2312a a a =+,即221a q =1a +1a q . ∵ 1a ≠0,∴ 221q q --=0,∴ q =1或q =-21. (2)若q =1,则2n S n =+21-)(n n =23+2nn .当n ≥2时,1n n n S b S --==22+1-))((n n >0,故n S >n b .若q =-21,则2n S n =+21-)(n n ⨯ (-21)=49+-2n n .当n ≥2时,1n n n S b S --==4-11-)0)((n n .故对于*∈N n ,当2≤n ≤9时,n S >n b ;当n =10时,n S =n b ;当n ≥11时,n S <n b .。
高中数学 第二章数列 等比数列前n项和基础训练 新人教A版必修5
等比数列前n 项和(基础训练)1、如果一个数列既是等差数列,又是等比数列,则此数列 ( )A 、为任一常数数列B 、为非零的常数数列C 、存在且唯一D 、不存在答案:B2、如果一个数列的通项公式为n n a k q =⋅ (,k q 为不等于零的常数),则有 ( )A 、数列{}n a 是首项为k ,公比为q 的等比数列B 、数列{}n a 是首项为kq ,公比为q 的等比数列C 、数列{}n a 是首项为kq ,公比为1q -的等比数列 D 、数列{}n a 不一定是等比数列 答案:B解析:1.n n a kq q -=故选B3、求等比数列111,,248 的第5项到第10项的和. 答案:S解析:此等比数列的第5项到第10项构成一个 首项是5512a =公比为12q = 项数n=6的等比数列4、在等比数列{an}中,已知对任意正整数n ,有Sn=2n -,则++…+等于1a a a 1222n 2 []A (21)B (21)C 21D (41)n 2n 2n n .-.-.-.-1313答案:D .解析:∵a1=S1=1,an=Sn -Sn-1=2n-1∴an=2n-1∴bn=(an)2=(2n-1)2=22n-2=4n-12112112165--=)(S 1042121-=631024=631024=∴++…+++…++++…+b b b =a a a =1444=414112n 1222222n 1n ---=-1341()n5、.已知{}n a 是等比数列,41252==a a ,,则12231n n a a a a a a ++++=.A ()1614n -- .B ()1612n -- .C ()32143n -- .D ()32123n --答案:C解析:等比数列{}n a的公比12q ===,显然数列{}1n n a a +也是等比数列,其首项为222122812a a a q ===,公比2211111124n n n n n n a a a q q a a a ++--⎛⎫'===== ⎪⎝⎭,∴()12231181432141314n n n n a a a a a a -+⎡⎤⎛⎫-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦+++==--。
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等比数列(基础训练)
1、已知等比数列{a n },若a 1+a 2+a 3=7,a 1a 2a 3=8,求a n .
答案:故a n =2n-1或a n =23-n .
解法一:∵a 1a 3=a 22,
∴a 1a 2a 3=a 23=8.
∴a 2=2.
从而⎩⎨⎧==+,
4,53131a a a a 解得⎩⎨⎧==4,131a a 或⎩⎨⎧==.1,431a a 当a 1=1时,q=2;当a 1=4时,q=
21. 故a n =2n-1或a n =23-n .
解法二:由等比数列的定义,知a 2=a 1q,a 3=a 1q 2,代入题设,得
)2()1(.2,7)1(8
7)1(871213312121112111⎩⎨⎧==++⇒⎪⎩⎪⎨⎧==++⇒⎪⎩⎪⎨⎧=••=++q a q q a q a q q a q a q a a q a q a a 由②得a 1=q
2.代入①,得2q 2-5q+2=0. ∴q=2或q=2
1. 从而⎩⎨⎧==2,11q a 或⎪⎩
⎪⎨⎧==.21,41
q a 故a n =2n-1或a n =23-n .
解法三:由等比数列的概念,知a 1=
q a 2,a 3=a 2q 2. 代入a 1a 2a 3=8,得a 2=2.
∴a 1=q
2,a 3=2q. 代入a 1+a 2+a 3=7,得
q 2+2+2q=7. 解得q=2或q=2
1. 当q=2时,a 1=1;当q=
21时,a 1=4. 故a n =2n-1或a n =23-n .
2、(2006湖北高考,理2)若互不相等的实数a,b,c 成等差数列,c,a,b 成等比数列,且a+3b+c=10,则a 等于( )
A.4
B.2
C.-2
D.-4
答案:D
解析:由互不相等的实数a,b,c 成等差数列,可设a=b-d,c=b+d.由a+3b+c=10,得b=2.所以a=2-d,c=2+d.又c,a,b 成等比数列,则a 2=bc,即(2-d)2=2(2+d).得d=6.所以a=-4.
3、在等比数列{a n }中,已知a 4a 7=-512,a 3+a 8=124,且公比为整数,则a 10=__________. 答案:512
解析:等比数列中,若m+n=p+q(m,n,p,q ∈N *),则a m a n =a p a q ,若将条件化为 a 1,q 的形式,亦可求解,只不过麻烦一些罢了,因此,在解题时,要灵活运用性质解题.
由a 4a 7=-512,得a 3a 8=-512.
解方程组⎩⎨⎧=+-=,
124,5128383a a a a 得⎩⎨⎧=-=128,483a a 或⎩⎨⎧-==.
4,12883a a (舍)∴q=538a a =-2. ∴a 10=a 3q 7=-4×(-2)7=512.
4、在等比数列{a n }中,a 1+a 2+a 3=-3,a 1a 2a 3=8,
(1)求通项公式;
(2)求a 1a 3a 5a 7a 9.
答案:(1)a n =-(-2)n-1或a n =-4×(-21)n-1.(2)-220或102
1-. 解析:设等比数列的首项为a 1,公比为q,则由已知条件,得
⎩⎨⎧=-=++⇒⎪⎩⎪⎨⎧=-=++.2,3)1(8
3)1(12133121q a q q a q a q q a 解之,得⎩⎨⎧-=-=2,11q a 或⎪⎩
⎪⎨⎧-==.21,41
q a 故a n =-(-2)n-1或a n =-4×(-
2
1)n-1. (2)a 1a 3a 5a 7a 9=a 15q 20=-220或1021-. 5、(2006全国高考Ⅰ,文17)已知{a n }为等比数列,a 3=2,a 2+a 4=
320,求{a n }的通项公式. 答案:a n =2×33-n .;a n =2×3n-3.
解析:设等比数列{a n }的公比为q,则q≠0,a 2=
q a 3=q 2, a 4=a 3q=2q. 所以q 2+2q=3
20,
解得q 1=
31或3. 当q=3
1时,a 1=18. 所以a n =18×(31)n-1=13
18-n =2×33-n . 当q=3时,a 1=9
2,所以 a n =9
2×3n-1=2×3n-3. 6、已知数列{a n }满足:lga n =3n+5,试用定义证明{a n }是等比数列.
证明:由lga n =3n+5,得a n =103n+5.
n n a a 1+=5
35
)1(31010+++n n =1 000. ∴{a n }是等比数列.
7、在等比数列}{n a 中,3a 和 5a 是二次方程 052=++kx x 的两个根,则642a a a
的值为 ( )
(A )55± (B )55 (C ) 55- (D )25
答案:A
解析:根据韦达定理,有553=a a ,又因为5536224===a a a a a ,则54±=a ,所以
55642±=a a a 。
8、已知三角形的三边构成等比数列,它们的公比为q ,则q 的取值范围是( )
A
.1(0,2+ B
.1(,1]2- C
.1[1,2
+ D .)251,251(++- 答案:D
解析:设三边为2,,,a aq aq 则222a aq aq a aq aq aq aq a ⎧+>⎪+>⎨⎪+>⎩,即222101010q q q q q q ⎧--<⎪-+>⎨⎪+->⎩
得q q R q q <<⎪⎪∈⎨⎪⎪><⎪⎩
或
q <<。