(新课标)2017高考数学大一轮复习第五章数列34等比数列课时作业理
新高考数学等比数列及其前n项和精品复习资料
am·qn-m
ap·aq
3. 等比数列与函数的关系(1)等比数列{an}的通项公式可以写成an=qn(q≠1),前n项和公式可以写成Sn=qn-(q≠1).(2)①当或时,{an}是递增数列;②当或时,{an}是递减数列;③当q=1时,数列{an}是常数列;④当q<0时,数列{an}为摆动数列.
解: 由题意可知,有两种组合满足条件.①a1=8,a2=12,a3=16,此时等差数列{an}中,a1=8,公差d=4,所以其通项公式为an=8+4(n-1)=4n+4.②a1=2,a2=4,a3=6,此时等差数列{an}中,a1=2,公差d=2,所以其通项公式为an=2n.
第一列
第二列
第三列
第一行
21
课堂考点探究
(2)在各项均为正数的等比数列{an}中,已知a1a2a3=4,a4a5a6=12,an-1anan+1=324,则n= .
[解析]设数列{an}的公比为q,由a1a2a3=4=q3与a4a5a6=12=q12,可得q9=3, an-1anan+1=q3n-3=324,因此q3n-6=81=34=q36,所以3n-6=36,即n=14.
[解析]依题意得所以解得
-2
3. [教材改编] 等比数列{an}中,a3=12,a4=18,则a6= .
课前基础巩固
[解析]由a3=12,a4=18,得解得∴a6=a1q5=×=.
题组二 常错题
索引:忽视项的符号的判断;忽视等比数列的项不为0的特点;忽视对公比的讨论;对等比数列的性质不熟导致出错.4.在等比数列{an}中,a3=2,a7=8,则a5= . 5.已知x,2x+2,3x+3是一个等比数列的前三项,则x的值为 .
第五章 第三节 等比数列及其前n项和
答案:17
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考点二 等比数列的判定与证明[探究型]——应用逻辑推理 [例 1] (2018·珠海模拟)已知数列{an}和{bn}满足:a1=λ,an+1 =23an+n-4,bn=(-1)n(an-3n+21),其中 λ 为实数,n 为正整数. (1)对任意实数 λ,证明数列{an}不是等比数列; (2)试判断数列{bn}是否为等比数列,并证明你的结论. 解:(1)假设存在一个实数 λ,使{an}成等比数列,则有 a22=a1a3, 即23λ-32=λ49λ-4,故49λ2-4λ+9=49λ2-4λ,即 9=0,这与事实 相矛盾.所以对任意实数 λ,数列{an}都不是等比数列.
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③若数列{an},{bn}(项数相同)是等比数列,则{λan},{|an|}, a1n,{a2n},{an·bn},abnn(λ≠0)仍然是等比数列;
④在等比数列{an}中,等距离取出若干项也构成一个等比数 列,即 an,an+k,an+2k,an+3k,…为等比数列,公比为 qk.
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2.分类讨论的思想:等比数列的前 n 项和公式涉及对公比 q 的分类讨论,当 q=1 时,{an}的前 n 项和 Sn=na1;当 q≠1 时, {an}的前 n 项和 Sn=a111--qqn=a11--aqnq.
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高考数学一轮专项复习讲义-等比数列(北师大版)
§6.3等比数列课标要求1.通过生活中的实例,理解等比数列的概念和通项公式的意义.2.掌握等比数列前n 项和公式,理解等比数列的通项公式与前n 项和公式的关系.3.能在具体问题情境中,发现数列的等比关系,并解决相应的问题.4.体会等比数列与指数函数的关系.知识梳理1.等比数列有关的概念(1)如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比值都是同一个常数,那么称这样的数列为等比数列,称这个常数为等比数列的公比,通常用字母q 表示(q ≠0).(2)等比中项:如果在a 与b 之间插入一个数G ,使a ,G ,b 成等比数列,那么称G 为a 与b 的等比中项,此时,G 2=ab .2.等比数列的有关公式(1)通项公式:a n =a 1q n -1(a 1≠0,q ≠0).(2)前n 项和公式:S n ,=a 1-a n q 1-q,q ≠1且q ≠0.3.等比数列的常用性质(1)若m +n =p +q ,则a m a n =a p a q ,其中m ,n ,p ,q ∈N +.特别地,若2w =m +n ,则a m a n =a 2w ,其中m ,n ,w ∈N +.(2)a k ,a k +m ,a k +2m ,…仍是等比数列,公比为q m (k ,m ∈N +).(3)若数列{a n },{b n }是两个项数相同的等比数列,则数列{ba n },{pa n ·qb n }数列(b ,p ,q ≠0).(4)1>0,>11<0,q <1,则等比数列{a n }递增.1>0,q <11<0,>1,则等比数列{a n }递减.4.等比数列前n 项和的常用性质若等比数列{a n }的公比q ≠-1,前n 项和为S n ,则S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 仍成等比数列,其公比为q n .常用结论1.等比数列{a n }的通项公式可以写成a n =cq n ,这里c ≠0,q ≠0.2.等比数列{a n }的前n 项和S n 可以写成S n =Aq n -A (A ≠0,q ≠1,0).3.设数列{a n }是等比数列,S n 是其前n 项和.(1)S m +n =S n +q n S m =S m +q m S n .(2)若a 1·a 2·…·a n =T n ,则T n ,T 2n T n ,T3n T 2n ,…成等比数列.(3)若数列{a n }的项数为2n ,则S 偶S 奇=q ;若项数为2n +1,则S 奇-a 1S 偶=q .自主诊断1.判断下列结论是否正确.(请在括号中打“√”或“×”)(1)等比数列的公比q 是一个常数,它可以是任意实数.(×)(2)三个数a ,b ,c 成等比数列的充要条件是b 2=ac .(×)(3)数列{a n }为等比数列,则S 4,S 8-S 4,S 12-S 8成等比数列.(×)(4)对有穷等比数列,与首末两项“等距离”的两项之积等于首末两项的积.(√)2.设a ,b ,c ,d 是非零实数,则“ad =bc ”是“a ,b ,c ,d 成等比数列”的()A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件答案B解析若a ,b ,c ,d 成等比数列,则ad =bc ,数列-1,-1,1,1满足-1×1=-1×1,但数列-1,-1,1,1不是等比数列,即“ad =bc ”是“a ,b ,c ,d 成等比数列”的必要不充分条件.3.在等比数列{a n }中,若a 3=32,S 3=92,则a 2的值为()A .32B .-3C .-32D .-3或32答案D解析由S 3=a 1+a 2+a 3=a 3(q -2+q -1+1),得q -2+q -1+1=3,即2q 2-q -1=0,解得q =1或q =-12,∴a 2=a 3q =32或-3.4.数列{a n }的通项公式是a n =a n (a ≠0),则其前n 项和为S n =________.答案a ≠0,a ≠1解析因为a ≠0,a n =a n ,所以{a n }是以a 为首项,a 为公比的等比数列.当a =1时,S n =n ;当a ≠1时,Sn =a (1-a n )1-a.题型一等比数列基本量的运算例1(1)(2023·全国甲卷)设等比数列{a n }的各项均为正数,前n 项和为S n ,若a 1=1,S 5=5S 3-4,则S 4等于()A.158B.658C .15D .40答案C 解析方法一若该数列的公比q =1,代入S 5=5S 3-4中,有5=5×3-4,不成立,所以q ≠1.由1-q 51-q =5×1-q 31-q -4,化简得q 4-5q 2+4=0,所以q 2=1或q 2=4,因为此数列各项均为正数,所以q =2,所以S 4=1-q 41-q =15.方法二由题知1+q +q 2+q 3+q 4=5(1+q +q 2)-4,即q 3+q 4=4q +4q 2,即q 3+q 2-4q -4=0,即(q -2)(q +1)(q +2)=0.由题知q >0,所以q =2.所以S 4=1+2+4+8=15.(2)记S n 为等比数列{a n }的前n 项和.若a 5-a 3=12,a 6-a 4=24,则Sn a n 等于()A .2n -1B .2-21-nC .2-2n -1D .21-n -1答案B 解析方法一设等比数列{a n }的公比为q ,易知q ≠1,1q 4-a 1q 2=12,1q 5-a 1q 3=24,1=1,=2,所以S n =a 1(1-q n )1-q =2n -1,a n =a 1q n -1=2n -1,所以S n a n =2n -12n -1=2-21-n .方法二设等比数列{a n }的公比为q ,易知q ≠1,因为a 6-a 4a 5-a 3=a 4(q 2-1)a 3(q 2-1)=a 4a 3=2412=2,所以q =2,所以S na n =a 1(1-q n )1-q a 1q n -1=2n -12n -1=2-21-n .思维升华等比数列基本量的运算的解题策略(1)等比数列中有五个量a 1,n ,q ,a n ,S n ,一般可以“知三求二”,通过列方程(组)求解.(2)解方程组时常常利用“作商”消元法.(3)运用等比数列的前n 项和公式时,一定要讨论公比q =1的情形,否则会漏解或增解.跟踪训练1(1)(2023·天津)已知{a n }为等比数列,S n 为数列{a n }的前n 项和,a n +1=2S n +2,则a 4的值为()A .3B .18C .54D .152答案C解析由题意可得,当n =1时,a 2=2a 1+2,即a 1q =2a 1+2,①当n =2时,a 3=2(a 1+a 2)+2,即a 1q 2=2(a 1+a 1q )+2,②联立①②1=2,=3,则a 4=a 1q 3=54.(2)(2023·青岛模拟)云冈石窟,古称为武州山大石窟寺,是世界文化遗产.若某一石窟的某处“浮雕像”共7层,每一层的“浮雕像”个数是其下一层的2倍,共有1016个“浮雕像”,这些“浮雕像”构成一幅优美的图案,若从最下层往上每一层的“浮雕像”的个数构成数列{a n },则log 2(a 3a 5)的值为()A .8B .10C .12D .16答案C解析从最下层往上每一层的“浮雕像”的个数构成数列{a n },则{a n }是以2为公比的等比数列,∴S 7=a 1(1-27)1-2=1016,即127a 1=1016,解得a 1=8,∴a n =8×2n -1,∴log 2(a 3a 5)=log 2(8×22×8×24)=12.题型二等比数列的判定与证明例2(2023·长沙模拟)记S n 为数列{a n }的前n 项和,已知a 1=2,a 2=-1,且a n +2+a n +1-6a n =0(n ∈N +).(1)证明:{a n +1+3a n }为等比数列;(2)求数列{a n }的通项公式a n 及前n 项和S n .(1)证明由a n +2+a n +1-6a n =0,可得a n +2+3a n +1=2(a n +1+3a n ),即a n +2+3a n +1a n +1+3a n=2(n ∈N +),∴{a n +1+3a n }是以a 2+3a 1=5为首项,2为公比的等比数列.(2)解由(1)可知a n +1+3a n =5·2n -1(n ∈N +),∴a n +1-2n =-3(a n -2n -1),∴a n +1-2n a n -2n -1=-3,∴{a n -2n -1}是以a 1-20=1为首项,-3为公比的等比数列,∴a n -2n -1=1×(-3)n -1,∴a n =2n -1+(-3)n -1,S n =1-2n 1-2+1-(-3)n 1-(-3)=2n -34-(-3)n 4.思维升华等比数列的四种常用判定方法(1)定义法:若a na n -1=q (q 为非零常数,且n ≥2,n ∈N +),则{a n }是等比数列.(2)等比中项法:若在数列{a n }中,a n ≠0且a 2n +1=a n a n +2(n ∈N +),则{a n }是等比数列.(3)通项公式法:若数列{a n }的通项公式可写成a n =cq n -1(c ,q 均为非零常数,n ∈N +),则{a n }是等比数列.(4)前n 项和公式法:若数列{a n }的前n 项和S n =kq n -k (k 为常数,且k ≠0,q ≠0,1),则{a n }是等比数列.跟踪训练2(2024·潍坊模拟)已知数列{a n }和{b n }满足a 1=3,b 1=2,a n +1=a n +2b n ,b n +1=2a n +b n .(1)证明:{a n +b n }和{a n -b n }都是等比数列;(2)求{a n b n }的前n 项和S n .(1)证明因为a n +1=a n +2b n ,b n +1=2a n +b n ,所以a n +1+b n +1=3(a n +b n ),a n +1-b n +1=-(a n -b n ),又由a 1=3,b 1=2得a 1-b 1=1,a 1+b 1=5,所以数列{a n +b n }是首项为5,公比为3的等比数列,数列{a n -b n }是首项为1,公比为-1的等比数列.(2)解由(1)得a n +b n =5×3n -1,a n -b n =(-1)n -1,所以a n =5×3n -1+(-1)n -12,b n =5×3n -1-(-1)n -12,所以a n b n =5×3n -1+(-1)n -12×5×3n -1-(-1)n -12=25×32n -2-14=254×9n -1-14,所以S n =254×1-9n 1-9-n 4=25×(9n -1)-8n32.题型三等比数列的性质命题点1项的性质例3(1)(2023·全国乙卷)已知{a n }为等比数列,a 2a 4a 5=a 3a 6,a 9a 10=-8,则a 7=________.答案-2解析方法一{a n }为等比数列,∴a 4a 5=a 3a 6,∴a 2=1,又a 2a 9a 10=a 7a 7a 7,∴1×(-8)=(a 7)3,∴a 7=-2.方法二设{a n }的公比为q (q ≠0),则a 2a 4a 5=a 3a 6=a 2q ·a 5q ,显然a n ≠0,则a 4=q 2,即a 1q 3=q 2,则a 1q =1,∵a 9a 10=-8,则a 1q 8·a 1q 9=-8,则q 15=(q 5)3=-8=(-2)3,则q 5=-2,则a 7=a 1q ·q 5=q 5=-2.下标和相等的等差(比)性质的推广(1)若数列{a n }为等比数列,且m 1+m 2+…+m n =k 1+k 2+…+k n ,则12m m a a ·…·n m a =12k k a a ·…·n k a .(2)若数列{a n }为等差数列,且m 1+m 2+…+m n =k 1+k 2+…+k n ,则1m a +2m a +…+n m a =1k a +2k a +…+n k a .典例已知等差数列{a n },S n 为前n 项和,且a 9=5,S 8=16,则S 11=________.答案33解析S 8=8(a 1+a 8)2=16,∴a 1+a 8=4,又∵a 9+a 1+a 8=3a 6,∴a 6=3,故S 11=11a 6=33.(2)已知数列{a n }满足log 2a n +1=1+log 2a n (n ∈N +),且a 1+a 2+a 3+…+a 10=1,则log 2(a 101+a 102+…+a 110)=________.答案100解析因为log 2a n +1=1+log 2a n ,可得log 2a n +1=log 2(2a n ),所以a n +1=2a n ,所以数列{a n }是以a 1为首项,2为公比的等比数列,又a 1+a 2+…+a 10=1,所以a 101+a 102+…+a 110=(a 1+a 2+…+a 10)×2100=2100,所以log 2(a 101+a 102+…+a 110)=log 22100=100.命题点2和的性质例4(1)已知等比数列{a n }共有2n 项,其和为-240,且奇数项的和比偶数项的和大80,则公比q =________.答案2解析奇+S 偶=-240,奇-S 偶=80,奇=-80,偶=-160,所以q =S 偶S 奇=-160-80=2.(2)已知S n 是正项等比数列{a n }的前n 项和,S 10=20,则S 30-2S 20+S 10的最小值为________.答案-5解析依题意,S 10,S 20-S 10,S 30-S 20成等比数列,且S 10=20,不妨令其公比为q (q >0),则S 20-S 10=20q ,S 30-S 20=20q 2,∴S 30-2S 20+S 10=(S 30-S 20)-(S 20-S 10)=20q 2-20q =-5,故当q =12时,S 30-2S 20+S 10的最小值为-5.思维升华(1)在解决与等比数列有关的问题时,要注意挖掘隐含条件,利用性质,特别是“若m +n =p +q ,则a m a n =a p a q ”,可以减少运算量,提高解题速度.(2)在应用等比数列的性质解题时,要注意性质成立的前提条件,有时需要进行适当变形.此外,解题时注意设而不求思想的运用.跟踪训练3(1)(2024·南昌模拟)已知等比数列{a n }满足a 2+a 4+a 6+a 8=20,a 2a 8=2,则1a 2+1a 4+1a 6+1a 8=________.答案10解析1a 2+1a 4+1a 6+1a 8==a 2+a 8a 2a 8+a 4+a 6a 4a 6=a 2+a 8+a 4+a 6a 2a 8=202=10.(2)(2023·长春统考)在等比数列{a n }中,q =12,S 100=150,则a 2+a 4+a 6+…+a 100的值是________.答案50解析设T 1=a 1+a 3+a 5+…+a 99,T 2=a 2+a 4+a 6+…+a 100,所以T 2T 1=a 2+a 4+a 6+…+a 100a 1+a 3+a 5+…+a 99=12,所以S 100=T 1+T 2=2T 2+T 2=3T 2=150,所以T 2=a 2+a 4+a 6+…+a 100=50.课时精练一、单项选择题1.(2023·本溪模拟)已知等比数列{a n }的各项均为正数,公比q =12,且a 3a 4=132,则a 6等于()A.18 B.116C.132D.164答案C解析由a 3a 4=132,得a 1q 2·a 1q 3=132,即a 21=132,所以a 21=1.又a n >0,所以a 1=1,a 6=a 1q 5=1=132.2.若1,a 2,a 3,4成等差数列;1,b 2,b 3,b 4,4成等比数列,则a 2-a 3b 3等于()A.12B .-12C .±12D.14答案B解析由题意得a 3-a 2=4-13=1,设1,b 2,b 3,b 4,4的公比为q ,则b 3=q 2>0,b 23=1×4=4,解得b 3=2,a 2-a 3b 3=-12=-12.3.(2023·济宁模拟)在数列{a n }中,a 1=2,a n +1=2a n ,S n 为{a n }的前n 项和.若S n =126,则n 等于()A .5B .6C .7D .8答案B解析∵a 1=2,a n +1=2a n ,∴数列{a n }是首项为2,公比为2的等比数列.又S n =126,∴2(1-2n )1-2=126,解得n =6.4.已知等比数列{a n }为递减数列,若a 2a 6=6,a 3+a 5=5,则a5a 7等于()A.32B.23C.16D .6答案A解析由{a n }为等比数列,得a 2a 6=a 3a 5=6,又a 3+a 5=5,∴a 3,a 5为方程x 2-5x +6=0的两个根,解得a 3=2,a 5=3或a 3=3,a 5=2,由{a n }为递减数列得a n >a n +1,∴a 3=3,a 5=2,∴q 2=a 5a 3=23,则a 5a 7=1q 2=32.5.(2024·揭阳模拟)在《增减算法统宗》中有这样一则故事:“三百七十八里关,初行健步不为难;次日脚痛减一半,如此六日过其关”.其大意是有人要去某关口,路程为378里,第一天健步行走,从第二天起由于脚痛,每天走的路程都为前一天的一半,一共走了六天,才到目的地.则此人后三天所走的里程数为()A .6B .12C .18D .42答案D解析设第n (n ∈N +)天走a n 里,其中1≤n ≤6,由题意可知,数列{a n }是公比为12的等比数列,1-12=6332a 1=378,解得a 1=192,所以此人后三天所走的里程数为a 4+a5+a 6=192×18×1-12=42.6.(2023·新高考全国Ⅱ)记S n 为等比数列{a n }的前n 项和,若S 4=-5,S 6=21S 2,则S 8等于()A .120B .85C .-85D .-120答案C解析方法一设等比数列{a n }的公比为q ,首项为a 1,若q =1,则S 6=6a 1=3×2a 1=3S 2,不符合题意,所以q ≠1.由S 4=-5,S 6=21S 2,可得a 1(1-q 4)1-q =-5,a 1(1-q 6)1-q =21×a 1(1-q 2)1-q ,①由①可得,1+q 2+q 4=21,解得q 2=4,所以S 8=a 1(1-q 8)1-q =a 1(1-q 4)1-q ·(1+q 4)=-5×(1+16)=-85.方法二设等比数列{a n }的公比为q ,因为S 4=-5,S 6=21S 2,所以q ≠-1,否则S 4=0,从而S 2,S 4-S 2,S 6-S 4,S 8-S 6成等比数列,所以(-5-S 2)2=S 2(21S 2+5),解得S 2=-1或S 2=54,当S 2=-1时,S 2,S 4-S 2,S 6-S 4,S 8-S 6,即为-1,-4,-16,S 8+21,易知S 8+21=-64,即S 8=-85;当S 2=54时,S 4=a 1+a 2+a 3+a 4=(a 1+a 2)(1+q 2)=(1+q 2)S 2>0,与S 4=-5矛盾,舍去.综上,S 8=-85.二、多项选择题7.(2023·太原模拟)已知数列{a n }是等比数列,以下结论正确的是()A .{a 2n }是等比数列B .若a 3=2,a 7=32,则a 5=±8C .若a 1<a 2<a 3,则数列{a n }是递增数列D .若数列{a n }的前n 项和S n =3n +r ,则r =-1答案ACD 解析令等比数列{a n }的公比为q ,则a n =a 1q n -1,对于A ,a 2n +1a 2n ==q 2,且a 21≠0,则{a 2n }是等比数列,故A 正确;对于B ,由a 3=2,a 7=32,得q 4=16,即q 2=4,所以a 5=a 3q 2=2×4=8,故B 错误;对于C ,由a 1<a 2<a 31(q -1)>0,1q (q -1)>0,>0,1(q -1)>0,a n +1-a n =q n -1·a 1(q -1)>0,即∀n ∈N +,a n +1>a n ,所以数列{a n }是递增数列,故C 正确;对于D ,显然q ≠1,则S n =a 1(1-q n )1-q =a 1q -1·q n -a 1q -1,而S n =3n +r ,因此q =3,a 1q -1=1,r =-a 1q -1=-1,故D 正确.8.记等比数列{a n }的前n 项和为S n ,前n 项积为T n ,且满足a 1>1,a 2022>1,a 2023<1,则()A .a 2022a 2024-1<0B .S 2022+1<S 2023C .T 2022是数列{T n }中的最大项D .T 4045>1答案AC 解析设数列{a n }的公比为q .∵a 1>1,a 2023<1,∴0<a 2023<1,又a 2022>1,∴0<q <1.∵a 2022a 2024=a 22023<1,∴a 2022a 2024-1<0,故A 正确;∵a 2023<1,∴a 2023=S 2023-S 2022<1,即S 2022+1>S 2023,故B 错误;∵0<q <1,a 1>1,∴数列{a n }是递减数列,∵a 2022>1,a 2023<1,∴T 2022是数列{T n }中的最大项,故C 正确;T4045=a1a2a3·…·a4045=a1(a1q)(a1q2)·…·(a1q4044)=a40451q1+2+3+…+4044=a40451q2022×4045=(a1q2022)4045=a40452023,∵0<a2023<1,∴a40452023<1,即T4045<1,故D错误.三、填空题9.(2023·全国甲卷)记S n为等比数列{a n}的前n项和.若8S6=7S3,则{a n}的公比为________.答案-1 2解析若q=1,则由8S6=7S3得8·6a1=7·3a1,则a1=0,不符合题意.所以q≠1.当q≠1时,因为8S6=7S3,所以8·a1(1-q6)1-q=7·a1(1-q3)1-q,即8(1-q6)=7(1-q3),即8(1+q3)(1-q3)=7(1-q3),即8(1+q3)=7,解得q=-1 2 .10.设等比数列{a n}共有3n项,它的前2n项的和为100,后2n项的和为200,则该等比数列中间n项的和等于________.答案200 3解析设数列{a n}的前n项和、中间n项和、后n项和依次为a,b,c.由题意知a+b=100,b+c=200,b2=ac,∴b2=(100-b)(200-b),∴b=200 3.11.在等比数列{a n}中,若a9+a10=4,a19+a20=24,则a59+a60=______.答案31104解析设等比数列{a n}的公比为q,则a n=a1q n-1.因为a 9+a 10=4,a 19+a 20=24,所以a 19+a 20=(a 9+a 10)q 10=24,解得q 10=6,所以a 59+a 60=(a 9+a 10)q 50=4×65=31104.12.记S n 为数列{a n }的前n 项和,S n =1-a n ,记T n =a 1a 3+a 3a 5+…+a 2n -1a 2n +1,则a n =________,T n =________.答案12n解析由题意得a 1=1-a 1,故a 1=12.当n ≥2n =1-a n ,n -1=1-a n -1,得a n =S n -S n -1=-a n +a n -1,则a n a n -1=12,故数列{a n }是以12为首项,12为公比的等比数列,故数列{a n }的通项公式为a n =12n .由等比数列的性质可得a 1a 3=a 22,a 3a 5=a 24,…,a 2n -1a 2n +1=a 22n ,所以数列{a 2n -1a 2n +1}是以a 22=116为首项,116为公比的等比数列,则T n =a 22+a 24+…+a 22n =161-116=四、解答题13.已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=2a n +2.(1)证明数列{a n +2}是等比数列,并求数列{a n }的通项公式;(2)求数列{a n }落入区间(10,2023)的所有项的和.解(1)由a n +1=2a n +2,得a n +1+2=2(a n +2),又a 1+2=3,所以a n +1+2a n +2=2,所以{a n +2}是首项为3,公比为2的等比数列,所以a n +2=3×2n -1,a n =3×2n -1-2.(2)由10<a n <2023,得10<3×2n -1-2<2023,即4<2n -1<675,即4≤n ≤10,故{a n }落入区间(10,2023)的项为a 4,a 5,a 6,a 7,a 8,a 9,a 10,所以其和S =a 4+a 5+a 6+a 7+a 8+a 9+a 10=3×(23+24+…+29)-2×7=3×8-10241-2-14=3034.14.(2024·邯郸模拟)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=1,a n +1=3S n +1,n ∈N +.(1)求{a n }通项公式;(2)设b n =a n n +1,在数列{b n }中是否存在三项b m ,b k ,b p (其中2k =m +p )成等比数列?若存在,求出这三项;若不存在,说明理由.解(1)由题意知,在数列{a n }中,a n +1=3S n +1,a n =3S n -1+1,n ≥2,两式相减可得,a n +1-a n =3a n ,a n +1=4a n ,n ≥2,由条件知,a 2=3a 1+1=4a 1,符合上式,故a n +1=4a n ,n ∈N +.∴{a n }是以1为首项,4为公比的等比数列.∴a n =4n -1,n ∈N +.(2)由题意及(1)得,在数列{a n }中,a n =4n -1,n ∈N +,在数列{b n }中,b n =4n -1n +1,如果满足条件的b m ,b k ,b p 存在,则b 2k =b m b p ,其中2k =m +p ,∴(4k -1)2(k +1)2=4m -1m +1·4p -1p +1,∵2k =m +p ,∴(k +1)2=(m +1)(p +1),解得k 2=mp ,∴k =m =p ,与已知矛盾,∴不存在满足条件的三项.15.(2023·杭州模拟)已知数列{a n }的前n 项和为S n .若p :数列{a n }是等比数列;q :(S n +1-a 1)2=S n (S n +2-S 2),则p 是q 的()A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件答案A 解析若{a n }是等比数列,设公比为k ,则a 2+a 3+…+a n +1=k (a 1+a 2+…+a n ),a 3+a 4+…+a n +2=k (a 2+a 3+…+a n +1),于是(a 2+a 3+…+a n +1)2=k 2(a 1+a 2+…+a n )2=(a 3+a 4+…+a n +2)(a 1+a 2+…+a n ),即q :(S n +1-a 1)2=S n (S n +2-S 2)成立;若(S n +1-a 1)2=S n (S n +2-S 2),取a n =0,n ∈N +,显然{a n }不是等比数列,故p 是q 的充分不必要条件.16.(2023·泰安模拟)若m ,n 是函数f (x )=x 2-px +q (p >0,q >0)的两个不同零点,且m ,n ,-2这三个数可适当排序后成等差数列,也可适当排序后成等比数列,则pq =________.答案20解析+n =p >0,=q >0>0,>0,则m ,-2,n 或n ,-2,m 成等比数列,得mn =(-2)2=4.不妨设m <n ,则-2,m ,n 成等差数列,得2m =n -2.结合mn =4,可得(2m +2)m =4⇒m (m +1)=2,解得m =1或m =-2(舍去),=1,=4=5,=4⇒pq =20.。
(新课标)高考数学一轮总复习 第五章 数列 5-3 等比数列及其前n项和课时规范练 文(含解析)新人
5-3 等比数列及其前n 项和课时规X 练A 组 基础对点练1.已知等比数列{a n }满足a 1=3,a 1+a 3+a 5=21,则a 3+a 5+a 7=( B ) A .21 B.42 C .63D.842.(2018·某某质检)在等比数列{a n }中,a 2=2,a 5=16,则a 6=( C ) A .14 B.28 C .32D.643.(2017·某某摸底考试)已知数列{a n }为等比数列,a 5=1,a 9=81,则a 7=( B ) A .9或-9 B.9 C .27或-27D.27解析:∵数列{a n }为等比数列,且a 5=1,a 9=81, ∴a 27=a 5a 9=1×81=81, ∴a 7=±9.当a 7=-9时,a 26=1×(-9)=-9不成立,舍去. ∴a 7=9.故选B.4.(2018·某某调研测试)已知等差数列{a n }的公差为2,且a 4是a 2与a 8的等比中项,则{a n }的通项公式a n =( B ) A .-2n B.2n C .2n -1D.2n +1解析:由题意,得a 2a 8=a 24,又a n =a 1+2(n -1),所以(a 1+2)(a 1+14)=(a 1+6)2,解得a 1=2,所以a n =2n .故选B.5.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( D ) A .-3 B.-1 C .1D.3解析:在等比数列{a n }中, ∵a 3=2S 2+1,a 4=2S 3+1,∴a 4-a 3=2S 3+1-(2S 2+1)=2(S 3-S 2)=2a 3, ∴a 4=3a 3, ∴q =a 4a 3=3.故选D.6.我国古代有用一首诗歌形式提出的数列问题:远望巍巍塔七层,红灯向下成倍增.共灯三百八十一,请问塔顶几盏灯?( C ) A .5 B.4 C .3D.27.若等比数列{a n }的各项均为正数,且a 5a 6+a 4a 7=18,则log 3a 1+log 3a 2+…+log 3a 10=( D ) A .5 B.9 C .log 345D.10解析:由等比数列性质知a 5a 6=a 4a 7,又a 5a 6+a 4a 7=18,∴a 5a 6=9, 则原式=log 3a 1a 2…a 10=log 3(a 5a 6)5=10.8.已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 25=2a 3a 6,S 5=-62,则a 1的值是__-2__. 9.(2018·某某调研)在各项均为正数的等比数列{a n }中,若a 5=5,则log 5a 1+log 5a 2+…+log 5a 9= __9__.解析:因为数列{a n }是各项均为正数的等比数列,所以由等比数列的性质,可得a 1·a 9=a 2·a 8=a 3·a 7=a 4·a 6=a 25=52,则log 5a 1+log 5a 2+…+log 5a 9=log 5(a 1·a 2·…·a 9) =log 5[(a 1·a 9)·(a 2·a 8)·(a 3·a 7)·(a 4·a 6)·a 5]=log 5a 95=log 559=9.10.(2018·某某统考)已知各项均不为零的数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足a 1=4,a n +1=3S n +4(n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设数列{b n }满足a n b n =log 2a n ,数列{b n }的前n 项和为T n ,求证:T n <89.解析:(1)因为a n +1=3S n +4, 所以a n =3S n -1+4(n ≥2),两式相减,得a n +1-a n =3a n ,即a n +1=4a n (n ≥2). 又a 2=3a 1+4=16=4a 1,所以数列{a n }是首项为4,公比为4的等比数列,所以a n =4n. (2)证明:因为a n b n =log 2a n ,所以b n =2n4n ,所以T n =241+442+643+ (2)4n ,14T n =242+443+644+ (2)4n +1,两式相减得,34T n =24+242+243+244+…+24n -2n4n +1=2⎝ ⎛⎭⎪⎫14+142+143+144+…+14n -2n 4n +1=2×14⎝ ⎛⎭⎪⎫1-14n 1-14-2n 4n +1=23-23×4n -2n4n +1=23-6n +83×4n +1, 所以T n =89-6n +89×4n <89.11.(2017·某某质检)在数列{a n }中,a 1=12,a n +1=n +12n a n ,n ∈N *.(1)求证:数列{a nn}为等比数列; (2)求数列{a n }的前n 项和S n . 解析:(1)证明:由a n +1=n +12n a n ,知a n +1n +1=12·a nn, ∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是以12为首项,12为公比的等比数列.(2)由(1)知⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是首项为12,公比为12的等比数列,∴a n n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12n ,∴a n =n2n , ∴S n =121+222+…+n2n ,①则12S n =122+223+…+n2n +1,② ①-②,得12S n =12+122+123+…+12n -n 2n +1=1-n +22n +1,∴S n =2-n +22n.B 组 能力提升练1.已知等比数列{a n }满足a 1=14,a 3a 5=4(a 4-1),则a 2=( C )A .2B.1C.12D.18解析:设等比数列{a n }的公比为q ,a 1=14,a 3a 5=4(a 4-1),由题可知q ≠1,则a 1q 2×a 1q 4=4(a 1q 3-1),∴116×q 6=4⎝ ⎛⎭⎪⎫14×q 3-1,∴q 6-16q 3+64=0,∴(q 3-8)2=0,∴q 3=8,∴q =2,∴a 2=12.故选C.2.(2018·某某质检)中国古代数学名著《九章算术》中有这样一个问题:今有牛、马、羊食人苗,苗主责之粟五斗.羊主曰:“我羊食半马,”马主曰:“我马食半牛,”今欲衰偿之,问各出几何?此问题的译文是:今有牛、马、羊吃了别人的禾苗,禾苗主人要求赔偿5斗粟.羊主人说:“我的羊所吃的禾苗只有马的一半.”马主人说:“我的马所吃的禾苗只有牛的一半.”打算按此比率偿还,他们各应偿还多少?已知牛、马、羊的主人各应偿还粟a 升,b 升,c 升,1斗为10升,则下列判断正确的是( D )A .a ,b ,c 依次成公比为2的等比数列,且a =507B .a ,b ,c 依次成公比为2的等比数列,且c =507C .a ,b ,c 依次成公比为12的等比数列,且a =507A .a ,b ,c 依次成公比为12的等比数列,且c =507解析:由题意,可得a ,b ,c 依次成公比为12的等比数列,b =12a ,c =12b ,故4c +2c +c =50,解得c =507.故选D.3.在各项均为正数的等比数列{a n }中,若a m +1·a m -1=2a m (m ≥2),数列{a n }的前n 项积为T n ,若T 2m -1=512,则m 的值为( B ) A .4 B.5 C .6D.7解析:由等比数列的性质,可知a m +1·a m -1=a 2m =2a m (m ≥2),所以a m =2,即数列{a n }为常数列,a n =2,所以T 2m -1=22m -1=512=29,即2m -1=9,所以m =5,故选B.4.(2018·某某适应性考试)已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=12,a 2a 6=8(a 4-2),则S 2 018=( A )A .22 017-12 B.1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12 2 017C .22 018-12D.1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12 2 018解析:由a 1=12,a 2a 6=8(a 4-2),得q 6-16q 3+64=0,所以q 3=8,即q =2,所以S 2 018=a 11-q 2 0181-q =22 017-12.故选A.5.(2016·高考某某卷)设{a n }是首项为正数的等比数列,公比为q ,则“q <0”是“对任意的正整数n ,a 2n -1+a 2n <0”的( C ) A .充要条件 B.充分而不必要条件 C .必要而不充分条件 D.既不充分也不必要条件解析:由题意,得a n =a 1qn -1(a 1>0),a 2n -1+a 2n =a 1q2n -2+a 1q2n -1=a 1q2n -2(1+q ).若q <0,因为1+q 的符号不确定,所以无法判断a 2n -1+a 2n 的符号;反之,若a 2n -1+a 2n <0,即a 1q 2n -2(1+q )<0,可得q <-1<0.故“q <0”是“对任意的正整数n ,a 2n -1+a 2n <0”的必要而不充分条件,故选C.6.若等比数列{a n }的各项均为正数,前4项的和为9,积为814,则前4项倒数的和为( D )A.32B.94 C .1D.2解析:设等比数列{a n }的首项为a 1,公比为q ,则第2,3,4项分别为a 1q ,a 1q 2,a 1q 3,依题意得a 1+a 1q +a 1q 2+a 1q 3=9①,a 1·a 1q ·a 1q 2·a 1q 3=814⇒a 21q 3=92②,①÷②得a 1+a 1q +a 1q 2+a 1q 3a 21q 3=1a 1+1a 1q +1a 1q 2+1a 1q3=2.故选D. 7.已知等比数列{a n }的各项都是正数,且3a 1,12a 3,2a 2成等差数列,则a 8+a 9a 6+a 7=( D )A .6 B.7 C .8D.9解析:∵3a 1,12a 3,2a 2成等差数列,∴a 3=3a 1+2a 2,∴q 2-2q -3=0,∴q =3或q =-1(舍去).∴a 8+a 9a 6+a 7=a 1q 7+a 1q 8a 1q 5+a 1q 6=q 2+q 31+q=q 2=32=9.故选D.8.(2018·某某质检)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,若3S n =2a n -3n ,则a 2 018=( A ) A .22 018-1 B.32 018-6C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12 2 018-72D.⎝ ⎛⎭⎪⎫13 2 018-103解析:因为3S n =2a n -3n ,所以当n =1时,3S 1=3a 1=2a 1-3,所以a 1=-3;当n ≥2时,3a n =3S n -3S n -1=(2a n -3n )-(2a n -1-3n +3),所以a n =-2a n -1-3,即a n +1=-2(a n -1+1),所以数列{a n +1}是以-2为首项,-2为公比的等比数列.则a n +1=-2×(-2)n -1=(-2)n,所以a n =(-2)n-1,所以a 2 018=(-2)2 018-1=22 018-1,故选A.9.(2018·某某质量预测)已知数列{a n }满足log 2a n +1=1+log 2a n (n ∈N *),且a 1+a 2+a 3+…+a 10=1,则log 2(a 101+a 102+…+a 110)=__100__.解析:由log 2a n +1=1+log 2a n ,可得log 2a n +1=log 22a n ,即a n +1=2a n ,所以数列{a n }是以a 1为首项,2为公比的等比数列.又a 1+a 2+…+a 10=1,所以a 101+a 102+…+a 110=(a 1+a 2+…+a 10)×2100=2100, 所以log 2(a 101+a 102+…+a 110)=log 22100=100.10.已知等比数列{a n }中,a 2=1,则其前3项的和S 3的取值X 围是__(-∞,-1]∪[3,+∞)__.解析:当q >0时,S 3=a 1+a 2+a 3=1+a 1+a 3≥1+2a 1a 3=1+2a 22=3; 当q <0时,S 3=a 1+a 2+a 3=1+a 1+a 3≤1-2a 1a 3=1-2a 22=-1, 所以S 3的取值X 围是(-∞,-1]∪[3,+∞).11.(2018·某某质检)已知数列{a n }是各项均为正数的等比数列,若a 1=1,a 2·a 4=16. (1)设b n =log 2a n ,求数列{b n }的通项公式; (2)求数列{a n ·b n }的前n 项和S n . 解析:(1)设数列{a n }的公比为q (q >0),由⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,a 2a 4=16,得q 4=16,所以q =2,则a n =2n -1.又b n =log 2a n ,所以b n =n -1. (2)由(1)可知a n ·b n =(n -1)·2n -1,则S n =0×20+1×21+2×22+…+(n -1)·2n -1,2S n =0×21+1×22+2×23+…+(n -1)·2n, 两式相减,得-S n =2+22+23+…+2n -1-(n -1)·2n=2-2n1-2-(n -1)·2n =2n (2-n )-2, 所以S n =2n(n -2)+2.12.(2016·高考全国卷Ⅲ)已知数列{a n }的前n 项和S n =1+λa n ,其中λ≠0. (1)证明{}a n 是等比数列,并求其通项公式; (2)若S 5=3132,求λ.解析:(1)证明:由题意得a 1=S 1=1+λa 1, 故λ≠1,a 1=11-λ,a 1≠0.由S n =1+λa n ,S n +1=1+λa n +1,得a n +1=λa n +1-λa n , 即(λ-1)a n +1=λa n ,由a 1≠0,λ≠0,得a n ≠0,所以a n +1a n =λλ-1. 因此{a n }是首项为11-λ,公比为λλ-1的等比数列,于是a n =11-λ⎝ ⎛⎭⎪⎫λλ-1n -1.(2)由(1)得S n =1-⎝⎛⎭⎪⎫λλ-1n .由S 5=3132,得1-⎝ ⎛⎭⎪⎫λλ-15=3132, 即⎝ ⎛⎭⎪⎫λλ-15=132,解得λ=-1.。
2017年高考数学人教版理科一轮复习课件:第五章 数列 3 等比数列及其前n项和
可知 bn≠0,所以bbn+n 1=-23(n∈N*)。 故当 λ≠-18 时,数列{bn}是以-(λ+18)为首项,-23为公比的等 比数列。
第七页,编辑于星期六:二点 四十七分。
4.设{an}是由正数组成的等比数列,a1,a9 是方程 x2-8x+12=0 的两根,则 a4a5a6=__________。
解析:因为 a25=a1·a9=12,an>0,所以 a5=2 3,所以 a4a5a6= a35=24 3。
答案:24 3
第八页,编辑于星期六:二点 四十七分。
第五页,编辑于星期六:二点 四十七分。
2.已知数列{an}是各项均为正数的等比数列,若 a2=2,2a3+a4= 16,则 an 等于( )
A.2n-2 B.23-n C.2n-1 D.2n
解析:设该等比数列的公比为 q,则 a3=2q,a4=2q2,由此得 4q +2q2=16,即 q2+2q-8=0,解得 q=2 或者 q=-4(舍去),所以 an =a2qn-2=2n-1。
=
41-215 1-12
=
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考点二 等比数列的判定与证明 【典例 2】已知数列{an}和{bn}满足:a1=λ,an+1=23an+n-4,bn =(-1)n(an-3n+21),其中 λ 为实数,n 为正整数。 (1)对任意实数 λ,证明:数列{an}不是等比数列; (2)试判断数列{bn}是否为等比数列,并证明你的结论。
答案:C
第六页,编辑于星期六:二点 四十七分。
高考数学一轮复习第五章数列5.1数列的概念与简单表示法课件理
【知识梳理】 1.数列的有关概念
概念
含义
数列 数列的项 数列的通项
按照_一__定__顺__序__排列的一列数
数列中的_________ 每一个数
数列{an}的第n项an
概念 通项公式 前n项和
含义
数列{an}的第n项an与n之间的关系能用 公式_a_n=_f_(_n_)_表示,这个公式叫做数列 的通项公式
将第一项看成 这样,先不考虑符号,则分母为3,5, 7,9,…可归纳为 233 n, +1,分子为3,8,15,24,…将其每一项
加1后变成4,9,16,25,…可归纳为(n+1)2,综上,数列的
通项公式an= 1nn1211nn22n.
2n1
2n1
③把数列改写成 1, 0, 1, 0, 1, 0分, 1母, 0依, 次为 12345678
答案:(1)5 030 (2)
5k 5k 1
2
【加固训练】
1.数列
则 是该数列的 ( )
2,5, 2 2, 2 5
A.第6项
B.第7项
C.第10项
D.第11项
【解析】选B.原数列可写成
因为
所以20=2+(n-1)×3,所以n=27, . 5,8, 2 5 20,
2.根据下图5个图形及相应点的个数的变化规律,猜测 第n个图中有________个点.
1,2,3,…,而分子1,0,1,0,…周期性出现,因此数列 的通项可表示为
an
12[11n1]11n1.
n
2n
④将数列统一为 3,5,7,对9 ,于分子3,5,7,9,…, 2 5 10 17
高考数学一轮总复习 5.34 等差、等比数列的性质及综合应用课件 理
三、等差、等比数列综合
例3已知等差数列{an}前三项的和为-3,前三项的
积为 8.
(1)求等差数列{an}的通项公式; (2)若 a2,a3,a1 成等比数列,求数列{|an|}的前 n 项和.
【解析】(1)设等差数列{an}的公差为 d, 则 a2=a1+d,a3=a1+2d,
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当 n≥3 时,Sn=S2+|a3|+|a4|+…+|an| =5+(3×3-7)+(3×4-7)+…+(3n-7)
=5+(n-2)[2+2 (3n-7)]=23n2-121n+10. 当 n=2 时,满足此式.
4, n 1,
综上,Sn=
3 2
n2
11 2
n
10,
n
2.
【点评】本例(2)小问求解的关键是确定项的正负取值情况 (qíngkuàng),以去掉绝对值,化归为等差数列的和.
第十三页,共40页。
②证法一:对任意 k∈N+, Sk+2+Sk+1-2Sk=(Sk+2-Sk)+(Sk+1-Sk) =ak+1+ak+2+ak+1 =2ak+1+ak+1·(-2) =0, 所以,对任意 k∈N+,Sk+2,Sk,Sk+1 成等差数列. 证法二:对任意 k∈N+,2Sk=2a1(11--qqk),
【点评】本例第(3)小问题的求解,实质上是探究数列{dn}的 通项公式,然后(ránhòu)依通项公式确定其为等比数列.
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〔备选题〕例5在等差数列{an}中,a3+a4+a5=84, a9=73.
(1)求数列{an}的通项公式; (2)对任意 m∈N*,将数列{an}中落入区间(9m,92m) 内的项的个数记为 bm,求数列{bm}的前 m 项和 Sm.
高考数学(理科)一轮复习等比数列及其前n项和学案含答案
高考数学(理科)一轮复习等比数列及其前n项和学案含答案本资料为woRD文档,请点击下载地址下载全文下载地址学案30 等比数列及其前n项和导学目标:1.理解等比数列的概念.2.掌握等比数列的通项公式与前n项和公式.3.了解等比数列与指数函数的关系.4.能在具体的问题情境中识别数列的等比关系,并能用等比数列的有关知识解决相应的问题.自主梳理.等比数列的定义如果一个数列从第2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,这个常数叫做等比数列的________,通常用字母________表示.2.等比数列的通项公式设等比数列{an}的首项为a1,公比为q,则它的通项an =______________.3.等比中项: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.4.等比数列的常用性质通项公式的推广:an=am•________.若{an}为等比数列,且k+l=m+n,则__________________________.若{an},{bn}是等比数列,则{λan},1an,{a2n},{an•bn},anbn仍是等比数列.单调性:a1>0,q>1或a1<00<q<1⇔{an}是________数列;a1>0,0<q<1或a1<0q>1⇔{an}是________数列;q=1⇔{an}是____数列;q<0⇔{an}是________数列.5.等比数列的前n项和公式等比数列{an}的公比为q,其前n项和为Sn,当q=1时,Sn=na1;当q≠1时,Sn=a11-qn1-q=a1qn-1q-1=a1qnq-1-a1q-1.6.等比数列前n项和的性质公比不为-1的等比数列{an}的前n项和为Sn,则Sn,S2n-Sn,S3n-S2n仍成等比数列,其公比为______.自我检测.“b=ac”是“a、b、c成等比数列”的A.充分不必要条件B.必要不充分条件c.充要条件D.既不充分也不必要条件2.若数列{an}的前n项和Sn=3n-a,数列{an}为等比数列,则实数a的值是A.3B.1c.0D.-13.设f=2+24+27+…+23n+1,则f等于A.27B.27c.27D.274.已知等比数列{an}的前三项依次为a-2,a+2,a +8,则an等于A.8•32nB.8•23nc.8•32n-1D.8•23n-15.设{an}是公比为q的等比数列,|q|>1,令bn=an+1,若数列{bn}有连续四项在集合{-53,-23,19,37,82}中,则6q=________.探究点一等比数列的基本量运算例 1 已知正项等比数列{an}中,a1a5+2a2a6+a3a7=100,a2a4-2a3a5+a4a6=36,求数列{an}的通项an和前n项和Sn.变式迁移1在等比数列{an}中,a1+an=66,a2•an-1=128,Sn=126,求n和q.探究点二等比数列的判定例2 已知数列{an}的首项a1=5,前n项和为Sn,且Sn+1=2Sn+n+5,n∈N*.证明数列{an+1}是等比数列;求{an}的通项公式以及Sn.变式迁移2 设数列{an}的前n项和为Sn,已知a1+2a2+3a3+…+nan=Sn+2n.求a2,a3的值;求证:数列{Sn+2}是等比数列.探究点三等比数列性质的应用例3 在等比数列{an}中,a1+a2+a3+a4+a5=8,且1a1+1a2+1a3+1a4+1a5=2,求a3.变式迁移3 已知等比数列{an}中,有a3a11=4a7,数列{bn}是等差数列,且b7=a7,求b5+b9的值;在等比数列{an}中,若a1a2a3a4=1,a13a14a15a16=8,求a41a42a43a44.分类讨论思想与整体思想的应用例设首项为正数的等比数列{an}的前n项和为80,它的前2n项和为6560,且前n项中数值最大的项为54,求此数列的第2n项.【答题模板】解设数列{an}的公比为q,若q=1,则Sn=na1,S2n=2na1=2Sn.∵S2n=6560≠2Sn=160,∴q≠1,[2分]由题意得a11-qn1-q=80,①a11-q2n1-q=6560.②[4分]将①整体代入②得80=6560,∴qn=81.[6分]将qn=81代入①得a1=80,∴a1=q-1,由a1>0,得q>1,∴数列{an}为递增数列.[8分]∴an=a1qn-1=a1q•qn=81•a1q=54.∴a1q=23.[10分]与a1=q-1联立可得a1=2,q=3,∴a2n=2×32n-1.[12分]【突破思维障碍】分类讨论的思想:①利用等比数列前n项和公式时要分公比q=1和q≠1两种情况讨论;②研究等比数列的单调性时应进行讨论:当a1>0,q>1或a1<0,0<q<1时为递增数列;当a1<0,q>1或a1>0,0<q<1时为递减数列;当q<0时为摆动数列;当q=1时为常数列.函数的思想:等比数列的通项公式an=a1qn-1=a1q•qn常和指数函数相联系.整体思想:应用等比数列前n项和时,常把qn,a11-q当成整体求解.本题条件前n项中数值最大的项为54的利用是解决本题的关键,同时将qn和a11-qn1-q的值整体代入求解,简化了运算,体现了整体代换的思想,在解决有关数列求和的题目时应灵活运用..等比数列的通项公式、前n项公式分别为an=a1qn -1,Sn=na1,q=1,a11-qn1-q,q≠1.2.等比数列的判定方法:定义法:即证明an+1an=q.中项法:证明一个数列满足a2n+1=an•an+2.3.等比数列的性质:an=am•qn-m;若{an}为等比数列,且k+l=m+n,则ak•al=am•an;设公比不为-1的等比数列{an}的前n项和为Sn,则Sn,S2n-Sn,S3n-S2n仍成等比数列,其公比为qn.4.在利用等比数列前n项和公式时,一定要对公比q =1或q≠1作出判断;计算过程中要注意整体代入的思想方法.5.等差数列与等比数列的关系是:若一个数列既是等差数列,又是等比数列,则此数列是非零常数列;若{an}是等比数列,且an>0,则{lgan}构成等差数列.一、选择题.设{an}是由正数组成的等比数列,Sn为其前n项和.已知a2a4=1,S3=7,则S5等于A.152B.314c.334D.1722.设Sn为等比数列{an}的前n项和,8a2+a5=0,则S5S2等于A.-11B.-8c.5D.113.在各项都为正数的等比数列{an}中,a1=3,前三项的和S3=21,则a3+a4+a5等于A.33B.72c.84D.1894.等比数列{an}前n项的积为Tn,若a3a6a18是一个确定的常数,那么数列T10,T13,T17,T25中也是常数的项是A.T10B.T13c.T17D.T255.记等比数列{an}的前n项和为Sn,若S3=2,S6=18,则S10S5等于A.-3B.5c.-31D.33题号2345答案二、填空题6.设{an}是公比为正数的等比数列,若a1=1,a5=16,则数列{an}前7项的和为________.7.在等比数列{an}中,公比q=2,前99项的和S99=30,则a3+a6+a9+…+a99=________.8.在等比数列{an}中,若公比q=4,且前3项之和等于21,则该数列的通项公式an=________.三、解答题9.已知{an}是公差不为零的等差数列,a1=1,且a1,a3,a9成等比数列.求数列{an}的通项;求数列{2an}的前n项和Sn.0.已知数列{log2}为等差数列,且a1=3,a2=5.求证:数列{an-1}是等比数列;求1a2-a1+1a3-a2+…+1an+1-an的值.1.已知等差数列{an}的首项a1=1,公差d>0,且第2项、第5项、第14项分别是等比数列{bn}的第2项、第3项、第4项.求数列{an}与{bn}的通项公式;设数列{cn}对n∈N*均有c1b1+c2b2+…+cnbn=an+1成立,求c1+c2+c3+…+cXX.答案自主梳理.公比q 2.a1•qn-1 4.qn-m ak•al=am•an递增递减常摆动 6.qn自我检测.D 2.B 3.B 4.c 5.-9课堂活动区例1 解题导引在等比数列的通项公式和前n项和公式中共有a1,an,q,n,Sn五个量,知道其中任意三个量,都可以求出其余两个量.解题时,将已知条件转化为基本量间的关系,然后利用方程组的思想求解;本例可将所有项都用a1和q表示,转化为关于a1和q 的方程组求解;也可利用等比数列的性质来转化,两种方法目的都是消元转化.解方法一由已知得:a21q4+2a21q6+a21q8=100,a21q4-2a21q6+a21q8=36.①②①-②,得4a21q6=64,∴a21q6=16.③代入①,得16q2+2×16+16q2=100.解得q2=4或q2=14.又数列{an}为正项数列,∴q=2或12.当q=2时,可得a1=12,∴an=12×2n-1=2n-2,Sn=121-2=2n-1-12;当q=12时,可得a1=32.∴an=32×12n-1=26-n.Sn=321-12n1-12=64-26-n.方法二∵a1a5=a2a4=a23,a2a6=a3a5,a3a7=a4a6=a25,由a1a5+2a2a6+a3a7=100,a2a4-2a3a5+a4a6=36,可得a23+2a3a5+a25=100,a23-2a3a5+a25=36,即2=100,2=36.∴a3+a5=10,a3-a5=±6.解得a3=8,a5=2,或a3=2,a5=8.当a3=8,a5=2时,q2=a5a3=28=14.∵q>0,∴q=12,由a3=a1q2=8,得a1=32,∴an=32×12n-1=26-n.Sn=32-26-n×121-12=64-26-n.当a3=2,a5=8时,q2=82=4,且q>0,∴q=2.由a3=a1q2,得a1=24=12.∴an=12×2n-1=2n-2.Sn=122-1=2n-1-12.变式迁移1 解由题意得a2•an-1=a1•an=128,a1+an=66,解得a1=64,an=2或a1=2,an=64.若a1=64,an=2,则Sn=a1-anq1-q=64-2q1-q =126,解得q=12,此时,an=2=64•12n-1,∴n=6.若a1=2,an=64,则Sn=2-64q1-q=126,∴q=2.∴an=64=2•2n-1.∴n=6.综上n=6,q=2或12.例2 解题导引证明数列是等比数列的两个基本方法:①an+1an=q.②a2n+1=anan+2.证明数列不是等比数列,可以通过具体的三个连续项不成等比数列来证明,也可用反证法.证明由已知Sn+1=2Sn+n+5,n∈N*,可得n≥2时,Sn=2Sn-1+n+4,两式相减得Sn+1-Sn=2+1,即an+1=2an+1,从而an+1+1=2,当n=1时,S2=2S1+1+5,所以a2+a1=2a1+6,又a1=5,所以a2=11,从而a2+1=2,故总有an+1+1=2,n∈N*,又a1=5,a1+1≠0,从而an+1+1an+1=2,即数列{an+1}是首项为6,公比为2的等比数列.解由得an+1=6•2n-1,所以an=6•2n-1-1,于是Sn=6•1-2-n=6•2n-n-6.变式迁移2 解∵a1+2a2+3a3+…+nan=Sn+2n,∴当n=1时,a1=2×1=2;当n=2时,a1+2a2=+4,∴a2=4;当n=3时,a1+2a2+3a3=2+6,∴a3=8.证明∵a1+2a2+3a3+…+nan=Sn+2n,①∴当n≥2时,a1+2a2+3a3+…+an-1=Sn-1+2.②①-②得nan=Sn-Sn-1+2=n-Sn+2Sn-1+2=nan-Sn+2Sn-1+2.∴-Sn+2Sn-1+2=0,即Sn=2Sn-1+2,∴Sn+2=2.∵S1+2=4≠0,∴Sn-1+2≠0,∴Sn+2Sn-1+2=2,故{Sn+2}是以4为首项,2为公比的等比数列.例3 解题导引在解决等比数列的有关问题时,要注意挖掘隐含条件,利用性质,特别是性质“若m+n=p+q,则am•an=ap•aq”,可以减少运算量,提高解题速度.解由已知得a1+1a2+1a3+1a4+1a5=a1+a5a1a5+a2+a4a2a4+a3a23=a1+a2+a3+a4+a5a23=8a23=2,∴a23=4,∴a3=±2.若a3=-2,设数列的公比为q,则-2q2+-2q-2-2q-2q2=8,即1q2+1q+1+q+q2=1q+122+q+122+12=-4.此式显然不成立,经验证,a3=2符合题意,故a3=2.变式迁移3 解∵a3a11=a27=4a7,∵a7≠0,∴a7=4,∴b7=4,∵{bn}为等差数列,∴b5+b9=2b7=8.a1a2a3a4=a1•a1q•a1q2•a1q3=a41q6=1.①a13a14a15a16=a1q12•a1q13•a1q14•a1q15=a41•q54=8.②②÷①:a41•q54a41•q6=q48=8⇒q16=2,又a41a42a43a44=a1q40•a1q41•a1q42•a1q43=a41•q166=a41•q6•q160=•10=1•210=1024.课后练习区.B [∵{an}是由正数组成的等比数列,且a2a4=1,∴设{an}的公比为q,则q>0,且a23=1,即a3=1.∵S3=7,∴a1+a2+a3=1q2+1q+1=7,即6q2-q -1=0.故q=12或q=-13,∴a1=1q2=4.∴S5=41-12=8=314.]2.A [由8a2+a5=0,得8a1q+a1q4=0,所以q=-2,则S5S2=a1a1=-11.]3.c [由题可设等比数列的公比为q,则31-q=21⇒1+q+q2=7⇒q2+q-6=0 ⇒=0,根据题意可知q>0,故q=2.所以a3+a4+a5=q2S3=4×21=84.]4.c [a3a6a18=a31q2+5+17=3=a39,即a9为定值,所以下标和为9的倍数的积为定值,可知T17为定值.] 5.D [因为等比数列{an}中有S3=2,S6=18,即S6S3=a11-qa11-q=1+q3=182=9,故q=2,从而S10S5=a11-qa11-q=1+q5=1+25=33.]6.127解析∵公比q4=a5a1=16,且q>0,∴q=2,∴S7=1-271-2=127.7.1207解析∵S99=30,即a1=30,∵数列a3,a6,a9,…,a99也成等比数列且公比为8,∴a3+a6+a9+…+a99=4a11-8=4a17=47×30=1207.8.4n-1解析∵等比数列{an}的前3项之和为21,公比q=4,不妨设首项为a1,则a1+a1q+a1q2=a1=21a1=21,∴a1=1,∴an=1×4n-1=4n-1.9.解由题设知公差d≠0,由a1=1,a1,a3,a9成等比数列,得1+2d1=1+8d1+2d,…………………………………………………………………………解得d=1或d=0.故{an}的通项an=1+×1=n.……………………………………………………由知2an=2n,由等比数列前n项和公式,得Sn=2+22+23+…+2n=21-2=2n+1-2.………………………………………………………………………………0.证明设log2-log2=d,因为a1=3,a2=5,所以d=log2-log2=log24-log22=1,…………………………………………………………所以log2=n,所以an-1=2n,所以an-1an-1-1=2,所以{an-1}是以2为首项,2为公比的等比数列.………解由可得an-1=•2n-1,所以an=2n+1,…………………………………………………………………………所以1a2-a1+1a3-a2+…+1an+1-an=122-2+123-22+…+12n+1-2n=12+122+…+12n=1-12n.………………………………………………………………1.解由已知有a2=1+d,a5=1+4d,a14=1+13d,∴2=.解得d=2.……………………………………………………………………∴an=1+•2=2n-1.………………………………………………………………又b2=a2=3,b3=a5=9,∴数列{bn}的公比为3,∴bn=3•3n-2=3n-1.………………………………………………………………………由c1b1+c2b2+…+cnbn=an+1得当n≥2时,c1b1+c2b2+…+cn-1bn-1=an.两式相减得:当n≥2时,cnbn=an+1-an=2.……………………………………………∴cn=2bn=2•3n-1.又当n=1时,c1b1=a2,∴c1=3.∴cn=3 2•3n-1.……………………………………………………………∴c1+c2+c3+…+cXX=3+6-2×3XX1-3=3+=3XX.…………………………………………。
高考数学一轮复习第五章数列第三节等比数列及其前n项和课件新人教版
根,则916的值为( D ) A.2
B.- 2
C. 2
D.- 2或 2
3.(2020·高考全国卷Ⅱ)数列{an}中,a1=2,am+n=aman,若ak+1+ak+
2+…+ak+10=215-25,则k=( C )
A.2
B.3
C.4
D.5
解析:∵a1=2,am+n=aman, 令m=1,则an+1=a1an=2an, ∴{an}是以a1=2为首项,2为公比的等比数列, ∴an=2×2n-1=2n.
2.若{an},{bn}(项数相同)是等比数列,则{λan}(λ≠0),
1
an
,{a
2 n
},
{an·bn},abnn仍是等比数列. 3.当q≠-1或q=-1且n为奇数时,Sn,S2n-Sn,S3n-S2n仍成等比数
列,其公比为qn.
1.等比数列{an}各项均为正数,且a5a6+a4a7=18,则log3a1+log3a2
数列的综合问题常将等差、等比数列结合,两者相互联系、相互 转化,解答这类问题的方法:寻找通项公式,利用性质进行转化.
[对点训练]
(2021·山东泰安模拟)在①Sn=n2+n,②a3+a5=16,S3+S5=42,③
an+1 an
=
n+1 n
,S7=56这三个条件中任选一个补充在下面的问题中,并加
第三节 等比数列及其前n项和
热点命题分析
学科核心素养
本节是高考的考查热点,主要考查 本节通过等比数列通项公式及其前
等比数列的基本运算和性质,等比 n项和公式、等比数列性质的应
数列的通项公式和前n项和公式, 用,考查对函数与方程、转化与化
尤其要注意以数学文化为背景的数 归和分类讨论思想的应用,提升考
2017年全国统一高考真题数学试卷(理科)(新课标ⅲ)(含答案及解析)
2017年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅲ)一、选择题:本题共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.(5分)已知集合A={(x,y)|x2+y2=1},B={(x,y)|y=x},则A∩B中元素的个数为()A.3B.2C.1D.02.(5分)设复数z满足(1+i)z=2i,则|z|=()A.B.C.D.23.(5分)某城市为了解游客人数的变化规律,提高旅游服务质量,收集并整理了2014年1月至2016年12月期间月接待游客量(单位:万人)的数据,绘制了下面的折线图.根据该折线图,下列结论错误的是()A.月接待游客量逐月增加B.年接待游客量逐年增加C.各年的月接待游客量高峰期大致在7,8月D.各年1月至6月的月接待游客量相对于7月至12月,波动性更小,变化比较平稳4.(5分)(x+y)(2x﹣y)5的展开式中的x3y3系数为()A.﹣80B.﹣40C.40D.805.(5分)已知双曲线C:﹣=1 (a>0,b>0)的一条渐近线方程为y=x,且与椭圆+=1有公共焦点,则C的方程为()A.﹣=1B.﹣=1C.﹣=1D.﹣=1 6.(5分)设函数f(x)=cos(x+),则下列结论错误的是()A.f(x)的一个周期为﹣2πB.y=f(x)的图象关于直线x=对称C.f(x+π)的一个零点为x=D.f(x)在(,π)单调递减7.(5分)执行如图的程序框图,为使输出S的值小于91,则输入的正整数N 的最小值为()A.5B.4C.3D.28.(5分)已知圆柱的高为1,它的两个底面的圆周在直径为2的同一个球的球面上,则该圆柱的体积为()A.πB.C.D.9.(5分)等差数列{a n}的首项为1,公差不为0.若a2,a3,a6成等比数列,则{a n}前6项的和为()A.﹣24B.﹣3C.3D.810.(5分)已知椭圆C:=1(a>b>0)的左、右顶点分别为A1,A2,且以线段A1A2为直径的圆与直线bx﹣ay+2ab=0相切,则C的离心率为()A.B.C.D.11.(5分)已知函数f(x)=x2﹣2x+a(e x﹣1+e﹣x+1)有唯一零点,则a=()A.﹣B.C.D.112.(5分)在矩形ABCD中,AB=1,AD=2,动点P在以点C为圆心且与BD相切的圆上.若=λ+μ,则λ+μ的最大值为()A.3B.2C.D.2二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
高考数学一轮复习《等比数列》综合练习题(含答案)
高考数学一轮复习《等比数列》综合练习题(含答案)一、单项选择题1.在等比数列{}n a 中,13524610,18a a a a a a -==,则{}n a 的公比q 为( )A .2-B .12-C .12D .22.等比数列{an }中,若a 5=9,则log 3a 4+log 3a 6=( ) A .2B .3C .4D .93.数列{}n a 满足()*331log 1log N n n a a n ++=∈,且1359a a a ++=,则()13579log a a a ++=( )A .4B .14C .2-D .12-4.已知各项均为正数的等比数列{}n a 满足,24a =,3424a a +=,则12233445910a a a a a a a a a a -+-+⋅⋅⋅+=( )A .188(21)5+B .188(21)5-C .208(21)5+D .208(21)5-5.已知数列{}n a 是等比数列,数列{}n b是等差数列,若76103a b π=,则210311sin 1b b a a +=-( ) AB. C .12D .12-6.已知数列满足212323n a a a na n ++++=,设n n b na =,则数列11n n b b +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前2022项和为( ) A .40424043B .20214043C .40444045D .202240457.在适宜的环境中,一种细菌的一部分不断分裂产生新的细菌,另一部分则死亡.为研究这种细菌的分裂情况,在培养皿中放入m 个细菌,在1小时内,有34的细菌分裂为原来的2倍,14的细菌死亡,此时记为第一小时的记录数据.若每隔一小时记录一次细菌个数,则细菌数超过原来的10倍的记录时间为第( ) A .6小时末B .7小时末C .8小时末D .9小时末8.已知数列{}n a 满足()22N n n n a a n *++=∈,则{}n a 的前20项和20S =( )A .20215-B .20225-C .21215-D .21225-9.若数列{}n a 为等差数列,数列{}n b 为等比数列,则下列不等式一定成立的是( ) A .1423b b b b +≤+ B .4132b b b b ≤-- C .3124a a a a ≥D .3124a a a a ≤10.已知等比数列{}n a 各项均为正数,且满足:101a <<,1718171812a a a a +<+<,记12n n T a a a =,则使得1n T >的最小正数n 为( )A .36B .35C .34D .3311.观察下面数阵,则该数阵中第9行,从左往右数的第20个数是( ) A .545B .547C .549D .55112.高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号.用他的名字定义的函数称为高斯函数()[]f x x =,其中[]x 表示不超过x 的最大整数,已知数列{}n a 满足12a =,26a =,2156n n n a a a +++=,若[]51log n n b a +=,为数列11000n n b b +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和,则[]2024S =( ) A .999B .749C .499D .249二、填空题13.设等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知3614,126S S ==,则1a =___.14.在各项均为正数的等比数列{}n a 中,若74a =,则678a a a ++的最小值为______.15.已知数列{}n a 的首项为-1,12,nn n a a +=-则数列{}n a 的前10项之和等于________.16.已知数列{}n a 满足:11a =,()*112+1n nn N a a +=∈若()1111n n b n a λ+⎛⎫=+-+ ⎪⎝⎭,1b λ=-,且数列{}n b 是单调递增数列,则实数λ的取值范围为______.三、解答题17.在等比数列{}n a 中,已知320a =,6160a =, (1)求5a ; (2)求8S .18.设{}n a 是等差数列,2d =,且312,,4a a a +成等比数列. (1)求{}n a 的通项公式;(2)记{}n a 的前n 项和为n S ,求n S 的最小值.19.已知等比数列{}n a 的首项为1a ,公比为q ,且关于x 的不等式21120a x qx -->的解集为()(),26,-∞-⋃+∞.(1)求n a ;(2)设4log n n n b a a =+,求数列{}n b 的前n 项和n T .20.已知数列{}n a 是等差数列,首项12a =,且3a 是2a 与41a +的等比中项. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设14n n n b a a +=,求数列{}n b 的前n 项和n S .21.已知数列{}n a 的首项113a =,且满足1341n n n a a a +=+. (1)证明:数列12n a ⎧⎫-⎨⎬⎩⎭是等比数列.(2)若12311112022na a a a ++++<,求正整数n 的最大值.22.已知正项等比数列{}n a 满足21372,32a a a ==,数列{}n b 的前n 项和2n S n n =-.(1)求{}n a ,{}n b 的通项公式;(2)设,,n n na n cb n ⎧=⎨⎩为奇数为偶数求数列{}nc 的前2n 项和2n T .23.设正项数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,且满足___________.给出下列三个条件: ①48a =,()112lg lg lg 2n n n a a a n -+=+≥;②()1n n S pa p =-∈R ;③()()12323412nn a a a n a kn k +++⋅⋅⋅++=⋅∈R .请从其中任选一个将题目补充完整,并求解以下问题: (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设()22121log n nb n a =+⋅,n T 是数列{}n b 的前n 项和,求证:1132n T ≤<参考答案1.D2.C3.C4.A5.A6.D7.A8.D9.D10.B11.C12.A 13.2 14.1215.31 16.4λ<17.(1)设等比数列{}n a 的公比为q ,则3638aq a ==,所以2q,所以25320480a a q ==⨯=;(2)由(1)可得3125a a q ==, 所以818(1)5(1256)127511a q S q -⨯-===--. 18.(1)因为132+4a a a ,,成等比数列,所以2312(+4)a a a =,即1112()4(6)a a a ++=,解得18a =-,所以82(1)210n a n n =-+-=-(2)由(1)知210n a n =-, 所以2282109819()224n n S n n n n -+-=⨯=-=--; 因为N n +∈所以当4n =或者5n =时,n S 取到最小值20-19.(1)等比数列{}n a 的首项为1a ,公比为q ,且关于x 的不等式21120a x qx -->的解集为()(),26,-∞-⋃+∞.则-2和6为21120a x qx --=的两根,所以()126qa -+=,()11226a -⨯=-, 解得11a =,4q =.所以1114n n n a a q --==.(2)由(1)得14log 41n n n n b a a n -=+=+-,所以()1144121n n T n -=++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅+-,()141412n n n --=+-, 24132n n n--=+. 20.()23241a a a =+,()()()2111231a d a d a d +=+++, ()()()222233d d d +=++,()()()241312d d d +=++,()()144360d d d ++--=, ()()120d d +-=,∴1d =-,此时3220a d =+=, 舍,2d =,∴2n a n =; (2)()()411122111n b n n n n n n ===-⋅+++,11111122311n n S n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++-= ⎪ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭⎝⎭. 21.(1)易知{}n a 各项均为正, 对1341n n n a a a +=+两边同时取倒数得1111433n n a a +=⋅+, 即1111223n n a a +⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,因为1121a -=,所以数列12n a ⎧⎫-⎨⎬⎩⎭是以1为首项,13为公比的等比数列.(2)由(1)知11111233n n n a --⎛⎫-==⎪⎝⎭,即11123n n a -=+, 所以()12311311113122112313n n n f n n n a a a a ⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎛⎫⎝⎭=++++=+=+- ⎪⎝⎭-, 显然()f n 单调递增,因为()10101011313110102021.52022,(1011)2023.520222323f f =-<=-⋅>,所以n 的最大值为1010.22.解:(1)由题意,设正项等比数列{}n a 的公比为()0q q >,则2237532a a a ==,故532a =.∴ 4451162a q a ===.解得2q .∴ 数列{}n a 的通项公式为1*222,n n n a n N -=⨯=∈ .当1n =时,110b S ==,当2n ≥时,()()()2211122n n n b S S n n n n n -⎡⎤=-=-----=-⎣⎦. ∴ 数列{}n b 的通项公式为*22,n b n n N =-∈(2)由(1)知,,2,,22,n n n n a n n c b n n n ⎧⎧==⎨⎨-⎩⎩为奇数为奇数为偶数为偶数.∴21234212n n n T c c c c c c -=++++++()132********n n -=++++++-()()132********n n -=+++++++-⎡⎤⎣⎦=2122222[2(42)]122n n n --⋅⋅+--212122233n n +=⋅+- 23.(1)若选①,因为()112lg lg lg 2n n n a a a n -+=+≥,所以()2112n n n a a a n -+=≥,所以数列{}n a 是等比数列设数列{}n a 的公比为q ,0q >由33418a a q q ===得2q所以12n n a -=若选②,因为()1n n S pa p =-∈R ,当1n =时,1111S pa a =-=,所以2p =,即21n n S a =- 当2n ≥时,1122n n n n n a S S a a --=-=-,所以()122n n a a n -=≥所以数列{}n a 是以1为首项,2为公比的等比数列所以12n n a -=若选③,因为()()12323412nn a a a n a kn k +++⋅⋅⋅++=⋅∈R ,当1n =时,11222a k =⋅=,所以1k =,即()12323412n n a a a n a n +++⋅⋅⋅++=⋅当2n ≥时,()1123123412n n a a a na n --+++⋅⋅⋅+=-⋅,所以()()()11122n n n a n n -+=+⋅≥,即()122n n a n -=≥,当1n =时,上式也成立,所以12n n a -=(2) 由(1)得()()()221111121log 212122121n n b n a n n n n ⎛⎫===- ⎪+⋅+⋅--+⎝⎭所以()111111111233521212221n T n n n ⎛⎫=-+-+⋅⋅⋅+-=- ⎪-++⎝⎭ ∵*N n ∈,∴()10221n >+,∴()11122212nT n =-<+ 易证*n ∈N 时,()112221n T n =-+是增函数,∴()113n T T ≥=.故1132n T ≤<。
高考数学一轮知能训练 第五章 数列 第4讲 数列的求和(含解析)-人教版高三全册数学试题
第4讲 数列的求和1.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足a 1=1,a n +a n +1=2n +1,则S 20172017=( )A .1009B .1008C .2D .12.已知数列{a n }:12,13+23,14+24+34,15+25+35+45,…,若b n =1a n a n +1,那么数列{b n }前n 项的和为( )A .4⎝⎛⎭⎪⎫1-1n +1 B .4⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1n +1C .1-1n +1 D.12-1n +13.已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2-6n ,则数列{|a n |}的前n 项和T n 等于( ) A .6n -n 2B .n 2-6n +18C.⎩⎪⎨⎪⎧6n -n 2,1≤n ≤3,n 2-6n +18,n >3 D.⎩⎪⎨⎪⎧6n -n 2,1≤n ≤3,n 2-6n ,n >34.已知数列{a n }满足:a n +1=a n -a n -1(n ≥2,n ∈N *),a 1=1,a 2=2,S n 为数列{a n }的前n 项和,则S 2018=( )A .3B .2C .1D .05.对于数列{a n },定义数列{a n +1-a n }为数列{a n }的“差数列”,若a 1=2,数列{a n }的“差数列”的通项公式为a n +1-a n =2n,则数列{a n }的前n 项和S n =( )A .2B .2nC .2n +1-2 D .2n -1-26.(多选)已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=a n2+3a n(n ∈N *),则下列结论正确的有( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n+3为等比数列 B .{a n }的通项公式为a n =12n +1-3C .{a n }为递增数列D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前n 项和T n =2n +2-3n -4 7.在数列{a n }中,a 1=1,a n +2+(-1)na n =1,记S n 是数列{a n }的前n 项和,则S 60=________. 8.(2017年新课标Ⅱ)等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 3=3,S 4=10,则11nk kS=∑=________.9.(2019年新课标Ⅱ)已知{a n }是各项均为正数的等比数列,a 1=2,a 3=2a 2+16. (1)求{a n }的通项公式;(2)设b n =log 2a n ,求数列{b n }的前n 项和.10.已知数列{a n }的前n 项和S n =2n +1+n -2. (1)求数列{a n }的通项公式; (2)设b n =log 2(a n -1),求T n =1b 1b 2+1b 2b 3+1b 3b 4+…+1b n b n +1.11.(2018年某某)已知等比数列{a n }的公比q >1,且a 3+a 4+a 5=28,a 4+2是a 3,a 5的等差中项.数列{b n }满足b 1=1,数列{(b n +1-b n )a n }的前n 项和为2n 2+n .(1)求q 的值;(2)求数列{b n }的通项公式.12.(2018年某某)设{a n }是等比数列,公比大于0,其前n 项和为S n (n ∈N *),{b n }是等差数列.已知a 1=1,a 3=a 2+2,a 4=b 3+b 5,a 5=b 4+2b 6.(1)求{a n }和{b n }的通项公式;(2)设数列{S n }的前n 项和为T n (n ∈N *), ⅰ)求T n ;ⅱ)证明:21()(1)(2)nk k k k T b b k k +=+++∑=2n +2n +2-2(n ∈N *).第4讲 数列的求和1.A 解析:S 2017=a 1+(a 2+a 3)+(a 4+a 5)+…+(a 2016+a 2017) =(2×0+1)+(2×2+1)+(2×4+1)+…+(2×2016+1) =1+2×2016+1×10092=2017×1009, ∴S 20172017=1009.故选A. 2.A 解析:∵a n =1+2+3+…+nn +1=n n +12n +1=n 2,∴b n =1a n a n +1=4n n +1=4⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1. ∴S n =4⎝⎛⎭⎪⎫1-1n +1. 3.C 解析:∵由S n =n 2-6n 得{a n }是等差数列, 且首项为-5,公差为2. ∴a n =-5+(n -1)×2=2n -7. ∴n ≤3时,a n <0;n >3时,a n >0.∴T n =⎩⎪⎨⎪⎧6n -n 2,1≤n ≤3,n 2-6n +18,n >3.4.A 解析:∵a n +1=a n -a n -1,a 1=1,a 2=2,∴a 3=1,a 4=-1,a 5=-2,a 6=-1,a 7=1,a 8=2,…,故数列{a n }是周期为6的周期数列,且每连续6项的和为0.故S 2018=336×0+a 2017+a 2018=a 1+a 2=3.5.C 解析:∵a n +1-a n =2n,∴a n =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+…+(a 2-a 1)+a 1 =2n -1+2n -2+…+22+2+2=2-2n1-2+2=2n -2+2=2n,∴S n =2-2n +11-2=2n +1-2.6.ABD7.480 解析:∵a n +2+(-1)na n =1,∴a 3-a 1=1,a 5-a 3=1,a 7-a 5=1,…,且a 4+a 2=1,a 6+a 4=1,a 8+a 6=1,…. ∴{a 2n -1}为等差数列,且a 2n -1=1+(n -1)×1=n ,即a 1=1,a 3=2,a 5=3,a 7=4,…. ∴S 4=a 1+a 2+a 3+a 4=1+1+2=4,S 8-S 4=a 5+a 6+a 7+a 8=3+4+1=8,S 12-S 8=a 9+a 10+a 11+a 12=5+6+1=12,….∴该数列构成以4为首项,4为公差的等差数列. ∴S 60=4×15+15×142×4=480.8.2nn +1解析:设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d , 依题意有⎩⎪⎨⎪⎧a 1+2d =3,4a 1+4×32d =10.解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =1.数列{a n }的前n 项和为S n =na 1+n n -12d =n n +12,1S k =2kk +1=2⎝ ⎛⎭⎪⎫1k -1k +1,则11nk kS =∑=2⎝ ⎛1-12+12-⎭⎪⎫13+13-14+…+1n -1n +1=2nn +1. 9.解:(1)设{a n }的公比为q ,由题设得 2q 2=4q +16,即q 2-2q -8=0. 解得q =-2(舍去)或q =4. 因此{a n }的通项公式为a n =2×4n -1=22n -1.(2)由(1)得b n =(2n -1)log 22=2n -1, ∴数列{}b n 的前n 项和为1+3+…+2n -1=n 2.10.解:(1)由⎩⎪⎨⎪⎧S n =2n +1+n -2,S n -1=2n+n -1-2,得a n =2n+1(n ≥2).当n =1时,a 1=S 1=3, 综上所述,a n =2n+1.(2)由b n =log 2(a n -1)=log 22n=n .T n =1b 1b 2+1b 2b 3+1b 3b 4+…+1b n b n +1=11×2+12×3+13×4+…+1nn +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+⎝ ⎛⎭⎪⎫13-14+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1=n n +1. 11.解:(1)由a 4+2是a 3,a 5的等差中项,得a 3+a 5=2a 4+4,∴a 3+a 4+a 5=3a 4+4=28,解得a 4=8.由a 3+a 5=20,得8⎝⎛⎭⎪⎫q +1q =20,∵q >1,∴q =2.(2)设=(b n +1-b n )a n ,数列{}前n 项和为S n .由=⎩⎪⎨⎪⎧S 1,n =1,S n -S n -1,n ≥2.解得=4n -1.由(1)可知a n =2n -1,∴b n +1-b n =(4n -1)·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1,故b n -b n -1=(4n -5)·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -2,n ≥2,b n -b 1=(b n -b n -1)+(b n -1-b n -2)+…+(b 3-b 2)+(b 2-b 1)=(4n -5)·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -2+(4n -9)·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -3+…+7·12+3.设T n =3+7·12+11·⎝ ⎛⎭⎪⎫122+…+(4n -5)·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -2,n ≥2,12T n =3·12+7·⎝ ⎛⎭⎪⎫122+…+(4n -9)·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -2+(4n -5)·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1,∴12T n =3+4·12+4·⎝ ⎛⎭⎪⎫122+…+4·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -2-(4n -5)·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1, 因此T n =14-(4n +3)·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -2,n ≥2,又b 1=1,∴b n =15-(4n +3)·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -2.12.(1)解:设等比数列{a n }的公比为q . 由a 1=1,a 3=a 2+2,可得q 2-q -2=0. ∵q >0,可得q =2,故a n =2n -1.设等差数列{b n }的公差为d , 由a 4=b 3+b 5,可得b 1+3d =4.由a 5=b 4+2b 6, 可得3b 1+13d =16, 从而b 1=1,d =1,故b n =n . ∴数列{a n }的通项公式为a n =2n -1,数列{b n }的通项公式为b n =n .(2)ⅰ)解:由(1),有S n =1-2n1-2=2n-1,故T n =1(n k =∑2k-1)=12nk =∑k-n =2×1-2n1-2-n =2n +1-n -2.ⅱ)证明:∵T k +b k +2b kk +1k +2=2k +1-k -2+k +2kk +1k +2=k ·2k +1k +1k +2=2k +2k +2-2k +1k +1, ∴1nk =∑T k +b k +2b k k +1k +2=⎝ ⎛⎭⎪⎫233-222+⎝ ⎛⎭⎪⎫244-233+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫2n +2n +2-2n +1n +1=2n +2n +2-2.。
新高考数学一轮复习第五章数列课时作业34等比数列课件
解:(1)设等差数列{an}的公差为 d. 因为 a2+a4=10,所以 2a1+4d=10. 解得 d=2.所以 an=2n-1.
A.充分条件 B.必要条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
解析:若数列{an}单调递增,则 a1<a2<a3,即必要性成立; 若 a1<a2<a3,则 a1<a1q<a1q2, 若 a1>0,则 1<q<q2,解得 q>1,此时数列单调递增; 若 a1<0,则 1>q>q2,解得 0<q<1,此时数列单调递增;
(2)bn=an+11an=nn1+1=1n-n+1 1, 则 Sn=1-12+12-13+…+1n-n+1 1 =1-n+1 1=n+n 1,
由 S1,S2,Sm(m∈N*)成等比数列, 可得 S1Sm=S22,即12·m+m 1=49,解得 m=8.
16.在数列{an}中,a1=1,a2=b,前 n 项和为 Sn. (1)若{an}是等差数列,且 a8=22,求 b 的值; (2)对任意的 n∈N*,有aan+n2=4,且 S10=2a10-1.试证明:数 列{an}是等比数列.
a4
+
a6+
a8
+
a10)=11--445+
b11--445=
45-3 1+b453-1=
b+1 3
·45
-b+3 1.
又∵a10=a2·44=b·44,∴2a10-1=2b·44-1.
∴由 S10=2a10-1,得b+3 1·45-b+3 1=2b·44-1, 解得 b=2. 则 a2n+1=1×4n+1=22n+2,a2n=2×4n=22n+1, ∴aa2n2+n 1=2222nn+ +21=2,又∵aa21=2, ∴每一个偶数项后面的奇数项都是该偶数项的 2 倍. ∴数列{an}是以 1 为首项,2 为公比的等比数列.
2018版高中数学理一轮全程复习课时作业第五章 数列 三十四 含解析 精品
∴q2+3d=18,6+d=q2,联立方程可求得q=3,d=3,
∴an=3n-1,bn=3n.
(2)由题意得:Sn= ,cn= = · · = - ,
∴Tn=1- + - + - +…+ - =1- = .
2.(2017·广州市综合测试(一))已知数列{an}是等比数列,a2=4,a3+2是a2和a4的等差中项.
(1)当n∈N*时,求f(n)的表达式;
(2)当an=n·f(n),n∈N*,求证:a1+a2+a3+…+an<2.
解析:(1)令x=n,y=1,
得f(n+1)=f(n)·f(1)= f(n),
∴{f(n)}是首项为 ,公比为 的等比数列,
∴f(n)= n.
(2)证明:设Tn为{an}的前n项和,
∵an=n·f(n)=n· n,
由①-②得,
-Tn=2+2×22+2×23+…+2×2n-(2n-1)2n+1
=2+2× -(2n-1)2n+1
=-6-(2n-3)2n+1,
所以Tn=6+(2n-3)2n+1.
3.(2016·全国卷甲)等差数列{an}中,a3+a4=4,a5+a7=6.
(1)求{an}的通项公式;
(2)设bn=[an],求数列{bn}的前10项和,其中[x]表示不超过x的最大整数,如[0.9]=0,[2.6]=2.
解析:(1)设数列{an}的首项为a1,公差为d,
由题意有 解得
所以{an}的通项公式为an= .
(2)由(1)知,bn= .
当n=1,2,3时,1≤ <2,bn=1;
当n=4,5时,2≤ <3,bn=2;
当n=6,7,8时,3≤ <4,bn=3;
(新课标)高考数学大一轮复习第五章数列34等比数列课时作业理
(新课标)高考数学大一轮复习第五章数列34等比数列课时作业理一、选择题1.设数列{a n }是等比数列,前n 项和为S n ,若S 3=3a 3,则公比q 为( ) A .-12B .1C .-12或1D.14解析:当q =1时,满足S 3=3a 1=3a 3.当q ≠1时,S 3=a 1(1-q 3)1-q =a 1(1+q +q 2)=3a 1q 2,解得q =-12,综上q =-12或q =1.答案:C2.在等比数列{a n }中,若a 4,a 8是方程x 2-3x +2=0的两根,则a 6的值是( ) A .± 2 B .- 2 C. 2D .±2解析:由题意得a 4a 8=2,且a 4+a 8=3,则a 4>0,a 8>0,又{a n }为等比数列,故a 4,a 6,a 8同号,且a 26=a 4a 8=2,故a 6=2,选C.答案:C3.已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1+a 3=52,a 2+a 4=54,则S na n =( )A .4n-1 B .4n -1C .2n -1D .2n -1解析:q =a 2+a 4a 1+a 3=12,则S n a n =a 1[1-(12)n ]1-12a 1(12)n -1=2n-1.答案:C4.等比数列{a n }满足a n >0,n ∈N *,且a 3·a 2n -3=22n(n ≥2),则当n ≥1时,log 2a 1+log 2a 2+…+log 2a 2n -1=( )A .n (2n -1)B .(n +1)2C .n 2D .(n -1)2解析:解法1:log 2a 1+log 2a 2+…+log 2a 2n -1=log 2[(a 1a 2n -1)·(a 2a 2n -2)·…·(a n -1a n +1)a n ]=log 22n (2n -1)=n (2n -1).解法2:取n =1,log 2a 1=log 22=1,而(1+1)2=4,(1-1)2=0,排除B ,D ;取n =2,log 2a 1+log 2a 2+log 2a 3=log 22+log 24+log 28=6,而22=4,排除C ,选A.答案:A5.已知S n 是等比数列{a n }的前n 项和,若存在m ∈N *,满足S 2m S m =9,a 2m a m =5m +1m -1,则数列{a n }的公比为( )A .-2B .2C .-3D .3解析:设公比为q ,若q =1,则S 2m S m =2,与题中条件矛盾,故q ≠1.∵S 2mS m =a 1(1-q 2m )1-q a 1(1-q m )1-q =q m+1=9,∴q m=8.∴a 2m a m =a 1q 2m -1a 1q m -1=q m =8=5m +1m -1,∴m =3,∴q 3=8,∴q =2.答案:B6.已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,则下列说法一定正确的是( ) A .若a 3>0,则a 2 013<0 B .若a 4>0,则a 2 014<0 C .若a 3>0,则S 2 013>0 D .若a 4>0,则S 2 014>0解析:当公比q =1时,选项C 、D 正确.当q ≠1时,若a 3>0,则a 2 013=a 3q2 010>0;又S 2 013=a 1(1-q 2 013)1-q =a 3(1-q 2 013)q 2(1-q ),因为1-q 2 013与1-q 同号,所以S 2 013>0.若a 4>0,则a 2 014=a 4q2 010>0;又S 2 014=a 1(1-q 2 014)1-q =a 4(1-q 2 014)q 3(1-q ),当q =-12时,易知1-q 2 014>0,1-q =32>0,q 3<0,所以S 2 014<0.综上可知,选项C 正确.故选C.答案:C 二、填空题7.(2015·湖南卷)设S n 为等比数列{a n }的前n 项和,若a 1=1,且3S 1,2S 2,S 3成等差数列,则a n =________.解析:若等比数列{a n }的公比为q 显然q ≠1,则由3S 1,2S 2,S 3成等差数列得到3S 1+S 3=2×2S 2⇒3+1+q +q 2=4(1+q )⇒q 2-3q =0⇒q =3,所以a n =3n -1.答案:3n -18.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:∵a 1+a 2=a 1(1+q )=30,a 3+a 4=a 1q 2(1+q )=60,∴q 2=2,∴a 7+a 8=a 1q 6(1+q )=[a 1(1+q )]·(q 2)3=30×8=240.答案:2409.已知数列{a n }的首项为1,数列{b n }为等比数列且b n =a n +1a n,若b 10·b 11=2,则a 21=________.解析:∵b 1=a 2a 1=a 2,b 2=a 3a 2,∴a 3=b 2a 2=b 1b 2,∵b 3=a 4a 3,∴a 4=b 1b 2b 3,…,a n =b 1b 2b 3·…·b n-1,∴a 21=b 1b 2b 3·…·b 20=(b 10b 11)10=210=1 024. 答案:1 02410.若一个数列的第m 项等于这个数列的前m 项的乘积,则称该数列为“m 积数列”.若各项均为正数的等比数列{a n }是一个“2 014积数列”,且a 1>1,则当其前n 项的乘积取最大值时n 的值为________.解析:由题可知a 1a 2a 3·…·a 2 014=a 2 014, 故a 1a 2a 3·…·a 2 013=1,由于{a n }是各项均为正数的等比数列且a 1>1, 所以a 1 007=1,公式0<q <1, 所以a 1 006>1且0<a 1 008<1,故当数列{a n }的前n 项的乘积取最大值时n 的值为1 006或1 007. 答案:1 006或1 007 三、解答题11.设数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,且数列{S n }是以2为公比的等比数列. (1)求数列{a n }的通项公式; (2)求a 1+a 3+…+a 2n +1. 解:(1)∵S 1=a 1=1,且数列{S n }是以2为公比的等比数列,∴S n =2n -1,又当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n -2(2-1)=2n -2.当n =1时a 1=1,不适合上式.∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧1,n =1,2n -2,n ≥2.(2)a 3,a 5,…,a 2n +1是以2为首项,以4为公式的等比数列, ∴a 3+a 5+…+a 2n +1=2(1-4n)1-4=2(4n-1)3.∴a 1+a 3+…+a 2n +1=1+2(4n -1)3=22n +1+13.12.(2015·四川卷)设数列{a n }(n =1,2,3,…)的前n 项和S n 满足S n =2a n -a 1,且a 1,a 2+1,a 3成等差数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)记数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前n 项和为T n ,求使得|T n -1|<11 000成立的n 的最小值.解:(1)由已知S n =2a n -a 1,有a n =S n -S n -1=2a n -2a n -1(n ≥2),即a n =2a n -1(n ≥2). 从而a 2=2a 1,a 3=2a 2=4a 1. 又因为a 1,a 2+1,a 3成等差数列, 即a 1+a 3=2(a 2+1). 所以a 1+4a 1=2(2a 1+1), 解得a 1=2.所以,数列{a n }是首项为2,公比为2的等比数列. 故a n =2n. (2)由(1)得1a n =12n .所以T n =12+122+…+12n =12⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n 1-12=1-12n .由|T n -1|<11 000,得⎪⎪⎪⎪⎪⎪1-12n -1<11 000, 即2n>1 000.因为29=512<1 000<1 024=210,所以n ≥10. 于是,使|T n -1|<11 000成立的n 的最小值为10.1.(2015·湖南卷)设数列{a n }的前n 项和为S n .已知a 1=1,a 2=2,且a n +2=3S n -S n +1+3,n ∈N *.(1)证明:a n +2=3a n ; (2)求S n .解:(1)由条件,对任意n ∈N *,有a n +2=3S n -S n +1+3, 因而对任意n ∈N *,n ≥2, 有a n +1=3S n -1-S n +3.两式相减,得a n +2-a n +1=3a n -a n +1, 即a n +2=3a n ,n ≥2. 又a 1=1,a 2=2,所以a 3=3S 1-S 2+3=3a 1-(a 1+a 2)+3=3a 1. 故对一切n ∈N *,a n +2=3a n . (2)由(1)知,a n ≠0,所以a n +2a n=3. 于是数列{a 2n -1}是首项a 1=1,公比为3的等比数列; 数列{a 2n }是首项a 2=2,公比为3的等比数列. 因此a 2n -1=3n -1,a 2n =2×3n -1.于是S 2n =a 1+a 2+…+a 2n=(a 1+a 3+…a 2n -1)+(a 2+a 4+…+a 2n ) =(1+3+…+3n -1)+2(1+3+…+3n -1)=3(1+3+…+3n -1)=3(3n-1)2,从而S 2n -1=S 2n -a 2n =3(3n-1)2-2×3n -1=32(5×3n -2-1). 综上所述,S n=⎩⎪⎨⎪⎧32⎝ ⎛⎭⎪⎫5×3n -32-1,当n 是奇数时,32⎝ ⎛⎭⎪⎫3n 2-1,当n 是偶数时.2.(2015·江苏卷)设a 1,a 2,a 3,a 4是各项为正数且公差为d (d ≠0)的等差数列. (1)证明:2a 1,2a 2,2a 3,2a 4依次构成等比数列;(2)是否存在a 1,d 使a 1,a 22,a 33,a 44依次构成等比数列?并说明理由.解:(1)证明:因为2a n +12a n=2a n +1-a n =2d(n =1,2,3)是同一个常数,所以2a 1,2a 2,2a 3,2a 4依次构成等比数列.(2)令a 1+d =a ,则a 1,a 2,a 3,a 4分别为a -d ,a ,a +d ,a +2d (a >d ,a >-2d ,d ≠0). 假设存在a 1,d 使得a 1,a 22,a 33,a 44依次构成等比数列, 则a 4=(a -d )(a +d )3,且(a +d )6=a 2(a +2d )4. 令t =da,则1=(1-t )(1+t )3, 且(1+t )6=(1+2t )4⎝ ⎛⎭⎪⎫-12<t <1,t ≠0, 化简得t 3+2t 2-2=0(*),且t 2=t +1, 将t 2=t +1代入(*)式,t (t +1)+2(t +1)-2=t 2+3t =t +1+3t =4t +1=0,则t =-14.显然t =-14不是上面方程的解,矛盾,所以假设不成立,(这里检验非常重要,不能漏此步) 因此不存在a 1,d 使得a 1,a 22,a 33,a 44依次构成等比数列.。
高考数学一轮复习 第五章 数列 第三节 等比数列及其前n项和课时作业
第三节 等比数列及其前n 项和课时作业1.已知等比数列{a n }满足a 1=3,a 1+a 3+a 5=21,则a 3+a 5+a 7=( ) A .21 B .42 C .63D .84解析:设数列{a n }的公比为q ,则a 1(1+q 2+q 4)=21,又a 1=3,所以q 4+q 2-6=0,所以q 2=2(q 2=-3舍去),所以a 3=6,a 5=12,a 7=24,所以a 3+a 5+a 7=42.故选B.答案:B2.等比数列{a n }的前n 项和为S n .已知S 3=a 2+10a 1,a 5=9,则a 1=( ) A.13 B .-13 C.19 D .-19解析:由题知公比q ≠1,则S 3=a 1-q 31-q=a 1q +10a 1,得q 2=9,又a 5=a 1q 4=9,则a 1=19,故选C. 答案:C3.等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3=2,S 6=18,则S 10S 5等于( ) A .-3 B .5 C .-31D .33 解析:设等比数列{a n }的公比为q ,则由已知得q ≠1. ∵S 3=2,S 6=18, ∴1-q 31-q 6=218,得q 3=8, ∴q =2.∴S 10S 5=1-q 101-q5=1+q 5=33,故选D.答案:D4.在等比数列{a n }中,a 1=2,公比q =2.若a m =a 1a 2a 3a 4(m ∈N *),则m =( ) A .11 B .10 C .9D .8解析:a m =a 1a 2a 3a 4=a 41qq 2q 3=24×26=210=2m,所以m =10,故选B. 答案:B5.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,点(n ,S n +3)(n ∈N *)在函数y =3×2x的图象上,等比数列{b n }满足b n +b n +1=a n (n ∈N *),其前n 项和为T n ,则下列结论正确的是( ) A .S n =2T nB .T n =2b n +1C .T n >a nD .T n <b n +1解析:因为点(n ,S n +3)(n ∈N *)在函数y =3×2x的图象上,所以S n =3·2n-3,所以a n =3·2n-1,所以b n +b n +1=3·2n -1,因为数列{b n }为等比数列,设公比为q ,则b 1+b 1q =3,b 2+b 2q=6,解得b 1=1,q =2,所以b n =2n -1,T n =2n-1,所以T n <b n +1,故选D.答案:D6.(2018·郑州质检)已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 25=2a 3a 6,S 5=-62,则a 1的值是________.解析:设{a n }的公比为q .由a 25=2a 3a 6得(a 1q 4)2=2a 1q 2·a 1q 5,∴q =2,∴S 5=a 1-251-2=-62,a 1=-2. 答案:-27.已知等比数列{a n }为递增数列,a 1=-2,且3(a n +a n +2)=10a n +1,则公比q =________. 解析:因为等比数列{a n }为递增数列且a 1=-2<0,所以0<q <1,将3(a n +a n +2)=10a n +1两边同除以a n 可得3(1+q 2)=10q ,即3q 2-10q +3=0,解得q =3或q =13,而0<q <1,所以q=13. 答案:138.若数列{a n +1-a n }是等比数列,且a 1=1,a 2=2,a 3=5,则a n =__________. 解析:∵a 2-a 1=1,a 3-a 2=3,∴q =3, ∴a n +1-a n =3n -1,∴a n -a 1=a 2-a 1+a 3-a 2+…+a n -1-a n -2+a n -a n -1=1+3+…+3n -2=1-3n -11-3, ∵a 1=1,∴a n =3n -1+12. 答案:3n -1+129.(2018·昆明市检测)数列{a n }满足a 1=-1,a n +1+2a n =3. (1)证明{a n -1}是等比数列,并求数列{a n }的通项公式; (2)已知符号函数sgn(x )=⎩⎪⎨⎪⎧1,x >0,0,x =0,-1,x <0,设b n =a n ·sgn(a n ),求数列{b n }的前100项和.解析:(1)因为a n +1=-2a n +3,a 1=-1, 所以a n +1-1=-2(a n -1),a 1-1=-2,所以数列{a n -1}是首项为-2,公比为-2的等比数列.故a n -1=(-2)n ,即a n =(-2)n+1.(2)b n =a n ·sgn(a n )=⎩⎪⎨⎪⎧2n+1,n 为偶数,2n-1,n 为奇数,设数列{b n }的前n 项和为S n ,则S 100=(2-1)+(22+1)+(23-1)+…+(299-1)+(2100+1)=2+22+23+…+2100=2101-2.10.(2018·合肥质检)在数列{a n }中,a 1=12,a n +1=n +12n a n ,n ∈N *.(1)求证:数列{a nn}为等比数列; (2)求数列{a n }的前n 项和S n . 解析:(1)证明:由a n +1=n +12n a n 知a n +1n +1=12·a nn, ∴{a n n }是以12为首项、12为公比的等比数列.(2)由(1)知{a n n }是首项为12,公比为12的等比数列,∴a n n =(12)n ,∴a n =n2n , ∴S n =121+222+…+n2n ,①则12S n =122+223+…+n2n +1,② ①-②得:12S n =12+122+123+…+12n -n 2n +1=1-n +22n +1,∴S n =2-n +22n.B 组——能力提升练1.(2018·长春调研)等比数列{a n }中,a 3=9,前三项和S 3=27,则公比q 的值为( ) A .1 B .-12C .1或-12D .-1或-12解析:当公比q =1时,a 1=a 2=a 3=9,∴S 3=3×9=27. 当q ≠1时,S 3=a 1-a 3q1-q,∴27=a 1-9q1-q∴a 1=27-18q , ∴a 3=a 1q 2,∴(27-18q )·q 2=9, ∴(q -1)2(2q +1)=0, ∴q =-12.综上q =1或q =-12.选C.答案:C2.数列{a n }满足:a n +1=λa n -1(n ∈N *,λ∈R 且λ≠0),若数列{a n -1}是等比数列,则λ的值等于( ) A .1 B .-1 C.12D .2解析:由a n +1=λa n -1,得a n +1-1=λa n -2=λ⎝ ⎛⎭⎪⎫a n -2λ.由于数列{a n -1}是等比数列,所以2λ=1,得λ=2. 答案:D3.(2018·彬州市模拟)已知等比数列{a n }的前n 项和S n =2n -a ,则a 21+a 22+…+a 2n =( ) A .(2n -1)2B .13(2n-1) C .4n-1D .13(4n-1) 解析:∵S n =2n-a ,∴a 1=2-a ,a 1+a 2=4-a ,a 1+a 2+a 3=8-a , 解得a 1=2-a ,a 2=2,a 3=4,∵数列{a n }是等比数列,∴22=4(2-a ),解得a =1. ∴公比q =2,a n =2n -1,a 2n =22n -2=4n -1.则a 21+a 22+…+a 2n =4n-14-1=13(4n-1).答案:D4.设数列{a n }是公比为q (|q |>1)的等比数列,令b n =a n +1(n ∈N *),若数列{b n }有连续四项在集合{-53,-23,19,37,82}中,则q =( ) A.32B .-43C .-32D .-52解析:数列{b n }有连续四项在集合{-53,-23,19,37,82}中,且b n =a n +1(n ∈N *),∴a n =b n -1,则{a n }有连续四项在{-54,-24,18,36,81}中, ∵数列{a n }是公比为q (|q |>1)的等比数列, 等比数列中有负数项,则q <0,且负数项为相隔两项∵|q |>1,∴等比数列各项的绝对值递增,按绝对值的顺序排列上述数值18,-24,36,-54,81,相邻两项相除-2418=-43,-3624=-32,-5436=-32,81-54=-32,∵|q |>1,∴-24,36,-54,81是{a n }中连续的四项,此时q =-32.答案:C5.等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3+3S 2=0,则公比q =________.解析:由S 3+3S 2=0,得a 1+a 2+a 3+3(a 1+a 2)=0,即4a 1+4a 2+a 3=0,即4a 1+4a 1q +a 1q 2=0,即q 2+4q +4=0,所以q =-2. 答案:-26.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =32a n -1(n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =2log 3a n 2+1,求1b 1b 2+1b 2b 3+…+1b n -1b n.解析:(1)当n =1时,a 1=32a 1-1,∴a 1=2,当n ≥2时,∵S n =32a n -1,①∴S n -1=32a n -1-1(n ≥2),②①-②得a n =(32a n -1)-(32a n -1-1),即a n =3a n -1,∴数列{a n }是首项为2,公比为3的等比数列, ∴a n =2×3n -1.(2)由(1)得b n =2log 3a n2+1=2n -1,∴1b 1b 2+1b 2b 3+…+1b n -1b n=11×3+13×5+…+1n -n -=12(1-13+13-15+…+12n -3-12n -1)=n -12n -1. 7.数列{a n }中,a 1=2,a n +1=n +12na n (n ∈N *). (1)证明:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是等比数列,并求数列{a n }的通项公式; (2)设b n =a n4n -a n,若数列{b n }的前n 项和是T n ,求证:T n <2. 证明:(1)由题设得a n +1n +1=12·a n n ,又a 11=2,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是首项为2,公比为12的等比数列,所以a n n =2×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1=22-n ,a n =n ·22-n=4n 2n .(2)b n =a n4n -a n=4n 2n 4n -4n 2n=12n-1,因为对任意n ∈N *,2n-1≥2n -1,所以b n ≤12n -1.所以T n ≤1+12+122+123+…+12n -1=2⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12n <2.。
优化探究高考数学一轮复习 第五章 第三节 等比数列及
【优化探究】2017届高考数学一轮复习 第五章 第三节 等比数列及其前n 项和课时作业 理 新人教A 版A 组 考点能力演练1.(2016·太原一模)已知等比数列{a n }单调递减,若a 3=1,a 2+a 4=52,则a 1=( )A .2B .4 C. 2D .2 2解析:设等比数列{a n }的公比为q ,q >0,则a 23=a 2a 4=1,又a 2+a 4=52,且{a n }单调递减,所以a 2=2,a 4=12,q 2=14,q =12,所以a 1=a 2q=4,故选B.答案:B2.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n +a n =2n (n ∈N *),则下列数列中一定为等比数列的是( )A .{a n }B .{a n -1}C .{a n -2}D .{S n }解析:由S n +a n =2n (n ∈N *) ①可得S n -1+a n -1=2(n -1)(n ≥2,n ∈N *) ②,①-②得a n =12a n -1+1(n ≥2,n ∈N *),所以a n -2=12(a n -1-2)(n ≥2,n ∈N *),且a 1=1,a 1-2=-1≠0,所以{a n -2}一定是等比数列,故选C.答案:C3.已知等比数列{a n }的前n 项积为T n ,且公比q ≠1,若T 7=128,则( ) A .a 4=2 B .a 5=2 C .a 6=2D .a 1=2解析:因为T n 为等比数列{a n }的前n 项积,所以T 7=a 74=128,则a 4=2,故选A. 答案:A4.设S n 是等比数列{a n }的前n 项和,若2a 1+3a 2=1,a 3=3a 4,则2S n +a n =( ) A .1 B.13 C.12D .2解析:设等比数列{a n }的公比为q ,因为2a 1+3a 2=1,a 3=3a 4,所以2a 1+3a 1q =1 ①,a 1q 2=3a 1q 3 ②,由②得q =13,代入①得a 1=13,所以a n =a 1q n -1=⎝ ⎛⎭⎪⎫13n ,S n =13×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13n 1-13=12×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13n ,则2S n +a n =1. 答案:A5.(2015·衡水二模)已知S n 是等比数列{a n }的前n 项和,a 1=120,9S 3=S 6,设T n =a 1a 2a 3·…·a n ,则使T n 取最小值的n 的值为( )A .3B .4C .5D .6解析:设等比数列{a n }的公比为q ,由9S 3=S 6知,q ≠1,故91-q 31-q=1-q 61-q,解得q =2,又a 1=120,所以a n =a 1q n -1=2n -120.因为T n =a 1a 2a 3·…·a n ,故当T n 取最小值时,a n ≤1,且a n +1≥1,即⎩⎪⎨⎪⎧2n -120≤1,2n20≥1,则n =5,故选C.答案:C6.若正项数列{a n }满足a 2=12,a 6=132,且a n +1a n =a n a n -1(n ≥2,n ∈N *),则log 2a 4=________.解析:由a n +1a n =a n a n -1(n ≥2,n ∈N *)可得数列{a n }是等比数列,所以a 24=a 2a 6=164,又a 4>0,则a 4=18,故log 2a 4=log 2 18=-3.答案:-37.已知在等比数列{a n }中,a 5a 11=6,a 6+a 10=7,则a 7a 9的值是________.解析:因为{a n }是等比数列,所以a 5a 11=a 6a 10=6,又a 6+a 10=7,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 6=1,a 10=6或⎩⎪⎨⎪⎧a 6=6,a 10=1,设{a n }的公比为q ,则q 4=6或16,q 2=6或66,所以a 7a 9=1q 2=66或 6.答案:66或 6 8.等比数列的首项是-1,前n 项和为S n ,如果S 10S 5=3132,则S 4的值是________.解析:由已知得S 10S 5=1-q 101-q 5=1+q 5=3132,故q 5=-132,解得q =-12,S 4=-1×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1161+12=-58.答案:-589.(2015·陕西一检)已知正整数数列{a n }是首项为2的等比数列,且a 2+a 3=24. (1)求数列{a n }的通项公式; (2)设b n =2n3a n,求数列{b n }的前n 项和T n . 解:(1)设正整数数列{a n }的公比为q ,则2q +2q 2=24, ∴q =3, ∴a n =2×3n -1.(2)∵b n =2n 3a n =2n 3×2×3n -1=n 3n , ∴T n =13+232+333+…+n3n ,①∴13T n =132+233+…+n -13n +n3n +1.② 由①-②,得23T n =13+132+133+…+13n -n 3n +1. ∴T n=32⎣⎢⎡⎦⎥⎤13⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13n1-13-n 3n +1=3n +1-2n -34×3n. 10.已知等比数列{a n }的前n 项和是S n ,S 18∶S 9=7∶8. (1)求证:S 3,S 9,S 6依次成等差数列;(2)a 7与a 10的等差中项是否是数列{a n }中的项?如果是,是{a n }中的第几项?如果不是,请说明理由.解:(1)证明:设等比数列{a n }的公比为q ,若q =1,则S 18=18a 1,S 9=9a 1,S 18∶S 9=2∶1≠7∶8,∴q ≠1. ∴S 18=a 11-q(1-q 18),S 9=a 11-q(1-q 9),S 18∶S 9=1+q 9.∴1+q 9=78,解得q =-2-13.∴S 3=a 11-q 31-q =32×a 11-q ,S 6=a 11-q 61-q =34×a 11-q ,S 9=a 11-q (1-q 9)=98×a 11-q.∵S 9-S 3=-38×a 11-q ,S 6-S 9=-38×a 11-q ,∴S 9-S 3=S 6-S 9.∴S 3,S 9,S 6依次成等差数列. (2)a 7与a 10的等差中项等于a 7+a 102=a 12-2-2-32=a 116,设a 7与a 10的等差中项是数列{a n }中的第n 项, 则a 1(-2-13)n -1=a 116,化简得(-2)-n -13=(-2)-4,即-n -13=-4,解得n =13.∴a 7与a 10的等差中项是数列{a n }中的第13项.B 组 高考题型专练1.(2014·高考大纲全国卷)等比数列{a n }中,a 4=2,a 5=5,则数列{lg a n }的前8项和等于( )A .6B .5C .4D .3解析:lg a 1+lg a 2+…+lg a 8=lg(a 1·a 2·…·a 8)=lg(a 4·a 5)4=lg(2×5)4=4,故选C.答案:C2.(2015·高考全国卷Ⅱ)已知等比数列{a n }满足a 1=14,a 3a 5=4(a 4-1),则a 2=( )A .2B .1 C.12D.18解析:设等比数列{a n }的公比为q ,a 1=14,a 3a 5=4(a 4-1),由题可知q ≠1,则a 1q 2×a 1q4=4(a 1q 3-1),∴116×q 6=4⎝ ⎛⎭⎪⎫14×q 3-1,∴q 6-16q 3+64=0,∴(q 3-8)2=0,∴q 3=8,∴q =2.∴a 2=12,故选C.答案:C3.(2015·高考全国卷Ⅰ)在数列{a n }中,a 1=2,a n +1=2a n ,S n 为{a n }的前n 项和,若S n=126,则n =________.解析:因为在数列{a n }中,a 1=2,a n +1=2a n ,所以数列{a n }是首项为2,公比为2的等比数列,因为S n =126,所以2-2n +11-2=126,解得2n +1=128,所以n =6.答案:64.(2015·高考湖北卷)设等差数列{a n }的公差为d ,前n 项和为S n ,等比数列{b n }的公比为q .已知b 1=a 1,b 2=2,q =d ,S 10=100.(1)求数列{a n },{b n }的通项公式;(2)当d >1时,记c n =a nb n,求数列{c n }的前n 项和T n .解:(1)由题意有⎩⎪⎨⎪⎧10a 1+45d =100,a 1d =2,即⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+9d =20,a 1d =2,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =2,或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=9,d =29.故⎩⎪⎨⎪⎧a n =2n -1,b n =2n -1或⎩⎪⎨⎪⎧a n=192n +79,b n=9·⎝ ⎛⎭⎪⎫29n -1.(2)由d >1,知a n =2n -1,b n =2n -1,故c n =2n -12n -1,于是T n =1+32+522+723+924+…+2n -12n -1,① 12T n =12+322+523+724+925+…+2n -12n .② ①-②可得12T n =2+12+122+…+12n -2-2n -12n =3-2n +32n . 故T n =6-2n +32n -1.。
近年高考数学一轮复习第五章数列课时作业理(2021年整理)
2019版高考数学一轮复习第五章数列课时作业理编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2019版高考数学一轮复习第五章数列课时作业理)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第五章数列、推理与证明第1讲数列的概念与简单表示法1.设数列{a n}的前n项和S n=n2,则a8的值为( )A.15 B.16 C.49 D.642.在数列{a n}中,已知a1=1,且当n≥2时,a1·a2·…·a n=n2,则a+a5=()3A.错误!B.错误!C.错误!D.错误!3.古希腊人常用小石子在沙滩上摆成各种形状来研究数,如图X5.1 1.图X5。
11他们研究过图X5.1。
1(1)中的1,3,6,10,…,由于这些数能够表示成三角形,将其称为三角形数;类似地,称图X5.1。
1(2)中的1,4,9,16,…,这样的数为正方形数.下列数中既是三角形数又是正方形数的是() A.289 B.1024 C.1225 D.13784.已知数列{a n}满足a1=2,a n=错误!,其前n项积为T n,则T2017=( )A.错误! B.-错误! C.2 D.-25.(2015年辽宁大连模拟)在数列{a n}中,a1=2,a n+1=a n+ln错误!,则a n=( )A.2+ln n B.2+(n-1)ln nC.2+n ln n D.1+n+ln n6.(2014年新课标Ⅱ)若数列{a n}满足a n+1=错误!,a8=2,则a1=________.7.已知数列{a n}满足:a4n-3=1,a4n-1=0,a2n=a n,n∈N*,则a2009=________,a2014=________。
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课时作业34 等比数列一、选择题1.设数列{a n }是等比数列,前n 项和为S n ,若S 3=3a 3,则公比q 为( ) A .-12B .1C .-12或1D.14解析:当q =1时,满足S 3=3a 1=3a 3.当q ≠1时,S 3=a 1(1-q 3)1-q =a 1(1+q +q 2)=3a 1q 2,解得q =-12,综上q =-12或q =1.答案:C2.在等比数列{a n }中,若a 4,a 8是方程x 2-3x +2=0的两根,则a 6的值是( ) A .± 2 B .- 2 C. 2D .±2解析:由题意得a 4a 8=2,且a 4+a 8=3,则a 4>0,a 8>0,又{a n }为等比数列,故a 4,a 6,a 8同号,且a 26=a 4a 8=2,故a 6=2,选C.答案:C3.已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1+a 3=52,a 2+a 4=54,则S na n =( )A .4n-1 B .4n -1C .2n -1D .2n -1解析:q =a 2+a 4a 1+a 3=12,则S n a n =a 1[1-(12)n ]1-12a 1(12)n -1=2n-1.答案:C4.等比数列{a n }满足a n >0,n ∈N *,且a 3·a 2n -3=22n(n ≥2),则当n ≥1时,log 2a 1+log 2a 2+…+log 2a 2n -1=( )A .n (2n -1)B .(n +1)2C .n 2D .(n -1)2解析:解法1:log 2a 1+log 2a 2+…+log 2a 2n -1=log 2[(a 1a 2n -1)·(a 2a 2n -2)·…·(a n -1a n +1)a n ]=log 22n (2n -1)=n (2n -1).解法2:取n =1,log 2a 1=log 22=1,而(1+1)2=4,(1-1)2=0,排除B ,D ;取n =2,log 2a 1+log 2a 2+log 2a 3=log 22+log 24+log 28=6,而22=4,排除C ,选A.答案:A5.已知S n 是等比数列{a n }的前n 项和,若存在m ∈N *,满足S 2m S m =9,a 2m a m =5m +1m -1,则数列{a n }的公比为( )A .-2B .2C .-3D .3解析:设公比为q ,若q =1,则S 2m S m =2,与题中条件矛盾,故q ≠1.∵S 2mS m =a 1(1-q 2m )1-q a 1(1-q m )1-q =q m+1=9,∴q m=8.∴a 2m a m =a 1q 2m -1a 1q m -1=q m =8=5m +1m -1,∴m =3,∴q 3=8,∴q =2.答案:B6.已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,则下列说法一定正确的是( ) A .若a 3>0,则a 2 013<0 B .若a 4>0,则a 2 014<0 C .若a 3>0,则S 2 013>0 D .若a 4>0,则S 2 014>0解析:当公比q =1时,选项C 、D 正确.当q ≠1时,若a 3>0,则a 2 013=a 3q2 010>0;又S 2 013=a 1(1-q 2 013)1-q =a 3(1-q 2 013)q 2(1-q ),因为1-q 2 013与1-q 同号,所以S 2 013>0.若a 4>0,则a 2 014=a 4q2 010>0;又S 2 014=a 1(1-q 2 014)1-q =a 4(1-q 2 014)q 3(1-q ),当q =-12时,易知1-q 2 014>0,1-q =32>0,q 3<0,所以S 2 014<0.综上可知,选项C 正确.故选C.答案:C 二、填空题7.(2015·湖南卷)设S n 为等比数列{a n }的前n 项和,若a 1=1,且3S 1,2S 2,S 3成等差数列,则a n =________.解析:若等比数列{a n }的公比为q 显然q ≠1,则由3S 1,2S 2,S 3成等差数列得到3S 1+S 3=2×2S 2⇒3+1+q +q 2=4(1+q )⇒q 2-3q =0⇒q =3,所以a n =3n -1.答案:3n -18.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:∵a 1+a 2=a 1(1+q )=30,a 3+a 4=a 1q 2(1+q )=60,∴q 2=2,∴a 7+a 8=a 1q 6(1+q )=[a 1(1+q )]·(q 2)3=30×8=240.答案:2409.已知数列{a n }的首项为1,数列{b n }为等比数列且b n =a n +1a n,若b 10·b 11=2,则a 21=________.解析:∵b 1=a 2a 1=a 2,b 2=a 3a 2,∴a 3=b 2a 2=b 1b 2,∵b 3=a 4a 3,∴a 4=b 1b 2b 3,…,a n =b 1b 2b 3·…·b n-1,∴a 21=b 1b 2b 3·…·b 20=(b 10b 11)10=210=1 024. 答案:1 02410.若一个数列的第m 项等于这个数列的前m 项的乘积,则称该数列为“m 积数列”.若各项均为正数的等比数列{a n }是一个“2 014积数列”,且a 1>1,则当其前n 项的乘积取最大值时n 的值为________.解析:由题可知a 1a 2a 3·…·a 2 014=a 2 014, 故a 1a 2a 3·…·a 2 013=1,由于{a n }是各项均为正数的等比数列且a 1>1, 所以a 1 007=1,公式0<q <1, 所以a 1 006>1且0<a 1 008<1,故当数列{a n }的前n 项的乘积取最大值时n 的值为1 006或1 007. 答案:1 006或1 007 三、解答题11.设数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,且数列{S n }是以2为公比的等比数列. (1)求数列{a n }的通项公式; (2)求a 1+a 3+…+a 2n +1. 解:(1)∵S 1=a 1=1,且数列{S n }是以2为公比的等比数列,∴S n =2n -1,又当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n -2(2-1)=2n -2.当n =1时a 1=1,不适合上式.∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧1,n =1,2n -2,n ≥2.(2)a 3,a 5,…,a 2n +1是以2为首项,以4为公式的等比数列, ∴a 3+a 5+…+a 2n +1=2(1-4n)1-4=2(4n-1)3.∴a 1+a 3+…+a 2n +1=1+2(4n -1)3=22n +1+13.12.(2015·四川卷)设数列{a n }(n =1,2,3,…)的前n 项和S n 满足S n =2a n -a 1,且a 1,a 2+1,a 3成等差数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)记数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前n 项和为T n ,求使得|T n -1|<11 000成立的n 的最小值.解:(1)由已知S n =2a n -a 1,有a n =S n -S n -1=2a n -2a n -1(n ≥2),即a n =2a n -1(n ≥2). 从而a 2=2a 1,a 3=2a 2=4a 1. 又因为a 1,a 2+1,a 3成等差数列, 即a 1+a 3=2(a 2+1). 所以a 1+4a 1=2(2a 1+1), 解得a 1=2.所以,数列{a n }是首项为2,公比为2的等比数列. 故a n =2n. (2)由(1)得1a n =12n .所以T n =12+122+…+12n =12⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n 1-12=1-12n .由|T n -1|<11 000,得⎪⎪⎪⎪⎪⎪1-12n -1<11 000, 即2n>1 000.因为29=512<1 000<1 024=210,所以n ≥10. 于是,使|T n -1|<11 000成立的n 的最小值为10.1.(2015·湖南卷)设数列{a n }的前n 项和为S n .已知a 1=1,a 2=2,且a n +2=3S n -S n +1+3,n ∈N *.(1)证明:a n +2=3a n ; (2)求S n .解:(1)由条件,对任意n ∈N *,有a n +2=3S n -S n +1+3, 因而对任意n ∈N *,n ≥2, 有a n +1=3S n -1-S n +3.两式相减,得a n +2-a n +1=3a n -a n +1, 即a n +2=3a n ,n ≥2. 又a 1=1,a 2=2,所以a 3=3S 1-S 2+3=3a 1-(a 1+a 2)+3=3a 1. 故对一切n ∈N *,a n +2=3a n . (2)由(1)知,a n ≠0,所以a n +2a n=3. 于是数列{a 2n -1}是首项a 1=1,公比为3的等比数列; 数列{a 2n }是首项a 2=2,公比为3的等比数列. 因此a 2n -1=3n -1,a 2n =2×3n -1.于是S 2n =a 1+a 2+…+a 2n=(a 1+a 3+…a 2n -1)+(a 2+a 4+…+a 2n ) =(1+3+…+3n -1)+2(1+3+…+3n -1)=3(1+3+…+3n -1)=3(3n-1)2,从而S 2n -1=S 2n -a 2n =3(3n-1)2-2×3n -1=32(5×3n -2-1). 综上所述,S n=⎩⎪⎨⎪⎧32⎝ ⎛⎭⎪⎫5×3n -32-1,当n 是奇数时,32⎝ ⎛⎭⎪⎫3n 2-1,当n 是偶数时.2.(2015·江苏卷)设a 1,a 2,a 3,a 4是各项为正数且公差为d (d ≠0)的等差数列. (1)证明:2a 1,2a 2,2a 3,2a 4依次构成等比数列;(2)是否存在a 1,d 使a 1,a 22,a 33,a 44依次构成等比数列?并说明理由.解:(1)证明:因为2a n +12a n=2a n +1-a n =2d(n =1,2,3)是同一个常数,所以2a 1,2a 2,2a 3,2a 4依次构成等比数列.(2)令a 1+d =a ,则a 1,a 2,a 3,a 4分别为a -d ,a ,a +d ,a +2d (a >d ,a >-2d ,d ≠0). 假设存在a 1,d 使得a 1,a 22,a 33,a 44依次构成等比数列, 则a 4=(a -d )(a +d )3,且(a +d )6=a 2(a +2d )4. 令t =da,则1=(1-t )(1+t )3, 且(1+t )6=(1+2t )4⎝ ⎛⎭⎪⎫-12<t <1,t ≠0, 化简得t 3+2t 2-2=0(*),且t 2=t +1, 将t 2=t +1代入(*)式,t (t +1)+2(t +1)-2=t 2+3t =t +1+3t =4t +1=0,则t =-14.显然t =-14不是上面方程的解,矛盾,所以假设不成立,(这里检验非常重要,不能漏此步) 因此不存在a 1,d 使得a 1,a 22,a 33,a 44依次构成等比数列.。