高中数学典型例题大全第二章数列等比数列doc.doc
等比数列知识点总结与典型例题+答案
等比数列知识点总结与典型例题2、通项公式:4、等比数列的前n 项和S n 公式:(1)当 q 1 时,S n na in⑵当q 1时,5罟5、等比数列的判定方法:等比数列等比中项:a n 2a n 1a n 1 (a n 1a n 1 0){a n }为等比数列通项公式:a nA B n A B 0{a n }为等比数列1、等比数列的定义:a n 1a n 2,且n N * , q 称为公比n 1a naga iB n a i0,A B0,首项:a 1;公比:q推广:a na m qa nama n m — \ a m3、等比中项:(1)如果a, A, b 成等比数那么A 叫做a 与b 的等差中项,即: A 2 ab 或A ab注意:同号的两个数才有等比中并且它们的等比中项有两个((2)数列a n 是等比数列2 a n a n 1aq qA'B nA' ( A, B,A',B'为常数)(1) 用定义:对任意的都有a n 1qa n 或旦口 q (q 为常数,a n 0){a n }为a n6、等比数列的证明方法:依据定义:若-a^ q q 0 n 2,且n N*或i qa“ {a“}为等比数列a n 17、等比数列的性质:(2) 对任何m,n N*,在等比数列{a n}中,有a. a m q n m。
(3) 若m n s t(m,n,s,t N*),则a. a m a s a t。
特别的,当m n 2k 时,得2a n a m a k注:3] a n a2 a n 1 a3a n 2等差和等比数列比较:经典例题透析类型一:等比数列的通项公式例1.等比数列{a n}中,a1 a9 64, a3 a7 20, 求a11.思路点拨:由等比数列的通项公式,通过已知条件可列出关于a1和q的二元方程组,解出a i和q,可得an ;或注意到下标1 9 3 7,可以利用性质可求出a3、a y,再求a ii.总结升华:①列方程(组)求解是等比数列的基本方法,同时利用性质可以减少计算量;②解题过程中具体求解时,要设法降次消元,常常整体代入以达降次目的,故较多变形要用除法(除式不为零).举一反三:【变式1 ] {an}为等比数列,a仁3,a9=768,求a6。
等比数列典型例题及详细解答
等比数列典型例题及详细解答(总11页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除1.等比数列的定义一般地,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公比,通常用字母__q __表示(q ≠0).2.等比数列的通项公式设等比数列{a n }的首项为a 1,公比为q ,则它的通项a n =a 1·qn -1. 3.等比中项若G 2=a ·b _(ab ≠0),那么G 叫做a 与b 的等比中项.4.等比数列的常用性质(1)通项公式的推广:a n =a m ·q n -m (n ,m ∈N *).(2)若{a n }为等比数列,且k +l =m +n (k ,l ,m ,n ∈N *),则a k ·a l =a m ·a n .(3)若{a n },{b n }(项数相同)是等比数列,则{λa n }(λ≠0),⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n ,{a 2n },{a n ·b n },⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n b n 仍是等比数列. 5.等比数列的前n 项和公式等比数列{a n }的公比为q (q ≠0),其前n 项和为S n ,当q =1时,S n =na 1;当q ≠1时,S n =a 11-q n 1-q =a 1-a n q 1-q. 6.等比数列前n 项和的性质公比不为-1的等比数列{a n }的前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 __.【思考辨析】判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)满足a n +1=qa n (n ∈N *,q 为常数)的数列{a n }为等比数列.( × )(2)G 为a ,b 的等比中项G 2=ab .( × )(3)如果数列{a n }为等比数列,b n =a 2n -1+a 2n ,则数列{b n }也是等比数列.( × )(4)如果数列{a n }为等比数列,则数列{ln a n }是等差数列.( × )(5)数列{a n }的通项公式是a n =a n,则其前n 项和为S n =a 1-a n1-a .( × ) (6)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.( × )1.(2015·课标全国Ⅱ)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等于( )A .21B .42C .63D .84答案 B解析 设等比数列{a n }的公比为q ,则由a 1=3,a 1+a 3+a 5=21得3(1+q 2+q 4)=21,解得q 2=-3(舍去)或q 2=2,于是a 3+a 5+a 7=q 2(a 1+a 3+a 5)=2×21=42,故选B.2.设等比数列{a n }的前n 项和为S n .若S 2=3,S 4=15,则S 6等于( )A .31B .32C .63D .64答案 C解析 根据题意知,等比数列{a n }的公比不是-1.由等比数列的性质,得(S 4-S 2)2=S 2·(S 6-S 4),即122=3×(S 6-15),解得S 6=63.故选C.3.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答案 C解析 数列{lg a n }的前8项和S 8=lg a 1+lg a 2+…+lg a 8=lg(a 1·a 2·…·a 8)=lg(a 1·a 8)4=lg(a 4·a 5)4=lg(2×5)4=4.4.(2015·安徽)已知数列{a n }是递增的等比数列,a 1+a 4=9,a 2a 3=8,则数列{a n }的前n 项和等于________. 答案 2n -1解析 由等比数列性质知a 2a 3=a 1a 4,又a 2a 3=8,a 1+a 4=9,所以联立方程⎩⎪⎨⎪⎧ a 1a 4=8,a 1+a 4=9,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=1,a 4=8或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=8,a 4=1,又∵数列{a n }为递增数列, ∴a 1=1,a 4=8,从而a 1q 3=8,∴q =2.∴数列{a n }的前n 项和为S n =1-2n1-2=2n -1. 5.(教材改编)在9与243中间插入两个数,使它们同这两个数成等比数列,则这两个数为________. 答案 27,81解析 设该数列的公比为q ,由题意知,243=9×q 3,q 3=27,∴q =3.∴插入的两个数分别为9×3=27,27×3=81. 题型一 等比数列基本量的运算例1 (1)设{a n }是由正数组成的等比数列,S n 为其前n 项和.已知a 2a 4=1,S 3=7,则S 5等于( )A.152B.314C.334D.172(2)在等比数列{a n }中,若a 4-a 2=6,a 5-a 1=15,则a 3=________.答案 (1)B (2)4或-4解析 (1)显然公比q ≠1,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1q ·a 1q 3=1,a 11-q 31-q =7,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=4,q =12,或⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=9q =-13(舍去), ∴S 5=a 11-q 51-q =41-1251-12=314. (2)设等比数列{a n }的公比为q (q ≠0), 则⎩⎪⎨⎪⎧a 1q 3-a 1q =6,a 1q 4-a 1=15,两式相除,得q 1+q 2=25, 即2q 2-5q +2=0,解得q =2或q =12. 所以⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=1,q =2,或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-16,q =12.故a 3=4或a 3=-4. 思维升华 等比数列基本量的运算是等比数列中的一类基本问题,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)可迎刃而解.(1)在正项等比数列{a n }中,a n +1<a n ,a 2·a 8=6,a 4+a 6=5,则a 5a 7等于( ) A.56B.65C.23D.32(2)(2015·湖南)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 =________. 答案 (1)D (2)3n -1解析 (1)设公比为q ,则由题意知0<q <1, 由⎩⎪⎨⎪⎧a 2·a 8=a 4·a 6=6,a 4+a 6=5,得a 4=3,a 6=2, 所以a 5a 7=a 4a 6=32. (2)由3S 1,2S 2,S 3成等差数列知,4S 2=3S 1+S 3,可得a 3=3a 2,所以公比q =3,故等比数列通项a n =a 1q n -1=3n -1. 题型二 等比数列的判定与证明例2 设数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 1=1,S n +1=4a n +2.(1)设b n =a n +1-2a n ,证明:数列{b n }是等比数列;(2)求数列{a n }的通项公式.(1)证明 由a 1=1及S n +1=4a n +2,有a 1+a 2=S 2=4a 1+2.∴a 2=5,∴b 1=a 2-2a 1=3.又⎩⎪⎨⎪⎧S n +1=4a n +2, ①S n =4a n -1+2 n ≥2, ② ①-②,得a n +1=4a n -4a n -1 (n ≥2),∴a n +1-2a n =2(a n -2a n -1) (n ≥2).∵b n =a n +1-2a n ,∴b n =2b n -1 (n ≥2),故{b n }是首项b 1=3,公比为2的等比数列.(2)解 由(1)知b n =a n +1-2a n =3·2n -1,∴a n +12n +1-a n 2n =34, 故{a n 2n }是首项为12,公差为34的等差数列. ∴a n 2n =12+(n -1)·34=3n -14, 故a n =(3n -1)·2n -2.引申探究例2中“S n +1=4a n +2”改为“S n +1=2S n +(n +1)”,其他不变探求数列{a n }的通项公式.解 由已知得n ≥2时,S n =2S n -1+n .∴S n +1-S n =2S n -2S n -1+1,∴a n +1=2a n +1,∴a n +1+1=2(a n +1),又a 1=1,当n =1时上式也成立,故{a n +1}是以2为首项,以2为公比的等比数列,∴a n +1=2·2n -1=2n ,∴a n =2n -1.思维升华 (1)证明一个数列为等比数列常用定义法与等比中项法,其他方法只用于选择题、填空题中的判定;若证明某数列不是等比数列,则只要证明存在连续三项不成等比数列即可.(2)利用递推关系时要注意对n =1时的情况进行验证.设数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 1+2a 2+3a 3+…+na n =(n -1)S n +2n (n ∈N *).(1)求a 2,a 3的值;(2)求证:数列{S n +2}是等比数列.(1)解 ∵a 1+2a 2+3a 3+…+na n =(n -1)S n +2n (n ∈N *),∴当n =1时,a 1=2×1=2;当n =2时,a 1+2a 2=(a 1+a 2)+4,∴a 2=4;当n =3时,a 1+2a 2+3a 3=2(a 1+a 2+a 3)+6,∴a 3=8.综上,a 2=4,a 3=8.(2)证明 a 1+2a 2+3a 3+…+na n =(n -1)S n +2n (n ∈N *),①∴当n ≥2时,a 1+2a 2+3a 3+…+(n -1)a n -1=(n -2)S n -1+2(n -1).②①-②得na n =(n -1)S n -(n -2)S n -1+2=n (S n -S n -1)-S n +2S n -1+2=na n -S n +2S n -1+2.∴-S n +2S n -1+2=0,即S n =2S n -1+2,∴S n +2=2(S n -1+2).∵S 1+2=4≠0,∴S n -1+2≠0,∴S n +2S n -1+2=2,故{S n +2}是以4为首项,2为公比的等比数列.题型三 等比数列的性质及应用例3 (1)在等比数列{a n }中,各项均为正值,且a 6a 10+a 3a 5=41,a 4a 8=5,则a 4+a 8=________.(2)等比数列{a n }的首项a 1=-1,前n 项和为S n ,若S 10S 5=3132,则公比q =________. 答案 (1)51 (2)-12解析 (1)由a 6a 10+a 3a 5=41及a 6a 10=a 28,a 3a 5=a 24, 得a 24+a 28=41.因为a 4a 8=5,所以(a 4+a 8)2=a 24+2a 4a 8+a 28=41+2×5=51.又a n >0,所以a 4+a 8=51.(2)由S 10S 5=3132,a 1=-1知公比q ≠±1, 则可得S 10-S 5S 5=-132. 由等比数列前n 项和的性质知S 5,S 10-S 5,S 15-S 10成等比数列,且公比为q 5,故q 5=-132,q =-12. 思维升华 (1)在等比数列的基本运算问题中,一般利用通项公式与前n 项和公式,建立方程组求解,但如果能灵活运用等比数列的性质“若m +n =p +q ,则有a m a n =a p a q ”,可以减少运算量.(2)等比数列的项经过适当的组合后构成的新数列也具有某种性质,例如等比数列S k ,S 2k -S k ,S 3k -S 2k ,…成等比数列,公比为q k (q ≠-1).已知等比数列{a n }的公比为正数,且a 3a 9=2a 25,a 2=2,则a 1等于( )A.12B.22C. 2 D .2(2)等比数列{a n }共有奇数项,所有奇数项和S 奇=255,所有偶数项和S 偶=-126,末项是192,则首项a 1等于( )A .1B .2C .3D .4答案 (1)C (2)C 解析 (1)由等比数列的性质得a 3a 9=a 26=2a 25, ∵q >0,∴a 6=2a 5,q =a 6a 5=2,a 1=a 2q =2,故选C. (2)设等比数列{a n }共有2k +1(k ∈N *)项,则a 2k +1=192,则S 奇=a 1+a 3+…+a 2k -1+a 2k +1=1q(a 2+a 4+…+a 2k )+a 2k +1=1q S 偶+a 2k +1=-126q +192=255,解得q =-2,而S 奇=a 1-a 2k +1q 21-q 2=a 1-192×-221--22=255,解得a 1=3,故选C.12.分类讨论思想在等比数列中的应用典例 (12分)已知首项为32的等比数列{a n }的前n 项和为S n (n ∈N *),且-2S 2,S 3,4S 4成等差数列. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)证明:S n +1S n ≤136(n ∈N *). 思维点拨 (1)利用等差数列的性质求出等比数列的公比,写出通项公式;(2)求出前n 项和,根据函数的单调性证明.规范解答(1)解 设等比数列{a n }的公比为q ,因为-2S 2,S 3,4S 4成等差数列,所以S 3+2S 2=4S 4-S 3,即S 4-S 3=S 2-S 4,可得2a 4=-a 3,于是q =a 4a 3=-12.[2分] 又a 1=32,所以等比数列{a n }的通项公式为 a n =32×⎝⎛⎭⎫-12n -1=(-1)n -1·32n .[3分] (2)证明 由(1)知,S n =1-⎝⎛⎭⎫-12n , S n +1S n =1-⎝⎛⎭⎫-12n+11-⎝⎛⎭⎫-12n=⎩⎪⎨⎪⎧ 2+12n 2n +1,n 为奇数,2+12n 2n -1,n 为偶数.[6分]当n 为奇数时,S n +1S n随n 的增大而减小, 所以S n +1S n ≤S 1+1S 1=136.[8分] 当n 为偶数时,S n +1S n随n 的增大而减小, 所以S n +1S n ≤S 2+1S 2=2512.[10分] 故对于n ∈N *,有S n +1S n ≤136.[12分] 温馨提醒 (1)分类讨论思想在等比数列中应用较多,常见的分类讨论有①已知S n 与a n 的关系,要分n =1,n ≥2两种情况.②等比数列中遇到求和问题要分公比q =1,q ≠1讨论.③项数的奇、偶数讨论.④等比数列的单调性的判断注意与a 1,q 的取值的讨论.(2)数列与函数有密切的联系,证明与数列有关的不等式,一般是求数列中的最大项或最小项,可以利用图象或者数列的增减性求解,同时注意数列的增减性与函数单调性的区别.[方法与技巧]1.已知等比数列{a n }(1)数列{c ·a n }(c ≠0),{|a n |},{a 2n },{1a n}也是等比数列. (2)a 1a n =a 2a n -1=…=a m a n -m +1.2.判断数列为等比数列的方法(1)定义法:a n +1a n =q (q 是不等于0的常数,n ∈N *)数列{a n }是等比数列;也可用a n a n -1=q (q 是不等于0的常数,n ∈N *,n ≥2)数列{a n }是等比数列.二者的本质是相同的,其区别只是n 的初始值不同.(2)等比中项法:a 2n +1=a n a n +2(a n a n +1a n +2≠0,n ∈N *)数列{a n }是等比数列.[失误与防范]1.特别注意q =1时,S n =na 1这一特殊情况.2.由a n +1=qa n ,q ≠0,并不能立即断言{a n }为等比数列,还要验证a 1≠0.3.在运用等比数列的前n 项和公式时,必须注意对q =1与q ≠1分类讨论,防止因忽略q =1这一特殊情形而导致解题失误.4.等比数列性质中:S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 也成等比数列,不能忽略条件q ≠-1.A 组 专项基础训练(时间:35分钟)1.已知等比数列{a n }中,a 2+a 3=1,a 4+a 5=2,则a 6+a 7等于( )A .2B .2 2C .4D .4 2 答案 C解析 因为a 2+a 3,a 4+a 5,a 6+a 7成等比数列,a 2+a 3=1,a 4+a 5=2,所以(a 4+a 5)2=(a 2+a 3)(a 6+a 7),解得a 6+a 7=4.2.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等于( )A .n (2n -1)B .(n +1)2C .n 2D .(n -1)2答案 A解析 由等比数列的性质,得a 3·a 2n -3=a 2n =22n ,从而得a n =2n . 方法一 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). 方法二 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.3.在正项等比数列{a n }中,已知a 1a 2a 3=4,a 4a 5a 6=12,a n -1a n a n +1=324,则n 等于( )A .12B .13C .14D .15答案 C解析 设数列{a n }的公比为q ,由a 1a 2a 3=4=a 31q 3与a 4a 5a 6=12=a 31q 12,可得q 9=3,a n -1a n a n +1=a 31q 3n -3=324, 因此q 3n -6=81=34=q 36,所以n =14,故选C.4.若正项数列{a n }满足lg a n +1=1+lg a n ,且a 2 001+a 2 002+…+a 2 010=2 016,则a 2 011+a 2 012+…+a 2 020的值为( )A .2 015·1010B .2 015·1011C .2 016·1010D .2 016·1011 答案 C解析 ∵lg a n +1=1+lg a n ,∴lg a n +1a n=1, ∴a n +1a n=10,∴数列{a n }是等比数列, ∵a 2 001+a 2 002+…+a 2 010=2 016,∴a 2 011+a 2 012+…+a 2 020=1010(a 2 001+a 2 002+…+a 2 010)=2 016×1010.5.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 .-2 B .2 C .-3 D .3答案 B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 2m S m =a 11-q 2m1-q a 11-qm 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 =2.6.等比数列{a n }中,S n 表示前n 项和,a 3=2S 2+1,a 4=2S 3+1,则公比q 为________. 答案 3解析 由a 3=2S 2+1,a 4=2S 3+1得a 4-a 3=2(S 3-S 2)=2a 3,∴a 4=3a 3,∴q =a 4a 3=3. 7.等比数列{a n }的前n 项和为S n ,公比不为1.若a 1=1,则对任意的n ∈N *,都有a n +2+a n +1-2a n =0,则S 5=________.答案 11解析 由题意知a 3+a 2-2a 1=0,设公比为q ,则a 1(q 2+q -2)=0.由q 2+q -2=0解得q =-2或q =1(舍去),则S 5=a 11-q 51-q=1--253=11. 8.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=________. 答案 1 024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=1 024.9.数列{b n }满足:b n +1=2b n +2,b n =a n +1-a n ,且a 1=2,a 2=4.(1)求数列{b n }的通项公式;(2)求数列{a n }的前n 项和S n .解 (1)由b n +1=2b n +2,得b n +1+2=2(b n +2),∴b n +1+2b n +2=2,又b 1+2=a 2-a 1+2=4,∴数列{b n +2}是首项为4,公比为2的等比数列.∴b n +2=4·2n -1=2n +1,∴b n =2n +1-2.(2)由(1)知,a n -a n -1=b n -1=2n -2 (n ≥2),∴a n -1-a n -2=2n -1-2 (n >2),…,a 2-a 1=22-2,∴a n -2=(22+23+…+2n )-2(n -1),∴a n =(2+22+23+…+2n )-2n +2=22n -12-1-2n +2=2n +1-2n . ∴S n =41-2n 1-2-n 2+2n 2=2n +2-(n 2+n +4). 10.已知数列{a n }和{b n }满足a 1=λ,a n +1=23a n +n -4,b n =(-1)n (a n -3n +21),其中λ为实数,n 为正整数. (1)证明:对任意实数λ,数列{a n }不是等比数列;(2)证明:当λ≠-18时,数列{b n }是等比数列.证明 (1)假设存在一个实数λ,使{a n }是等比数列,则有a 22=a 1a 3,即⎝⎛⎭⎫23λ-32=λ⎝⎛⎭⎫49λ-449λ2-4λ+9=49λ2-4λ9=0,矛盾. 所以{a n }不是等比数列.(2)b n +1=(-1)n +1[a n +1-3(n +1)+21]=(-1)n +1⎝⎛⎭⎫23a n -2n +14=-23(-1)n ·(a n -3n +21)=-23b n . 又λ≠-18,所以b 1=-(λ+18)≠0.由上式知b n ≠0,所以b n +1b n =-23(n ∈N *). 故当λ≠-18时,数列{b n }是以-(λ+18)为首项,-23为公比的等比数列. B 组 专项能力提升(时间:20分钟)11.设{a n }是各项为正数的无穷数列,A i 是边长为a i ,a i +1的矩形的面积(i =1,2,…),则{A n }为等比数列的充要条件是( )A .{a n }是等比数列B .a 1,a 3,…,a 2n -1,…或a 2,a 4,…,a 2n ,…是等比数列C .a 1,a 3,…,a 2n -1,…和a 2,a 4,…,a 2n ,…均是等比数列D .a 1,a 3,…,a 2n -1,…和a 2,a 4,…,a 2n ,…均是等比数列,且公比相同答案 D解析 ∵A i =a i a i +1,若{A n }为等比数列,则A n +1A n =a n +1a n +2a n a n +1=a n +2a n 为常数,即A 2A 1=a 3a 1,A 3A 2=a 4a 2,….∴a 1,a 3,a 5,…,a 2n -1,…和a 2,a 4,…,a 2n ,…成等比数列,且公比相等.反之,若奇数项和偶数项分别成等比数列,且公比相等,设为q ,则A n +1A n =a n +2a n=q ,从而{A n }为等比数列. 12.若等比数列{a n }的各项均为正数,且a 10a 11+a 9a 12=2e 5,则ln a 1+ln a 2+…+ln a 20=________. 答案 50解析 因为a 10a 11+a 9a 12=2a 10a 11=2e 5,所以a 10a 11=e 5.所以ln a 1+ln a 2+…+ln a 20=ln(a 1a 2…a 20)=ln [(a 1a 20)·(a 2a 19)·…·(a 10a 11)]=ln(a 10a 11)10=10ln(a 10a 11)=10ln e 5=50.13.数列{a n }满足a 1=2且对任意的m ,n ∈N *,都有a n +m a m=a n ,则a 3=________;{a n }的前n 项和S n =________.答案 8 2n +1-2解析 ∵a n +m a m=a n , ∴a n +m =a n ·a m ,∴a 3=a 1+2=a 1·a 2=a 1·a 1·a 1=23=8;令m =1,则有a n +1=a n ·a 1=2a n ,∴数列{a n }是首项为a 1=2,公比为q =2的等比数列,∴S n =21-2n1-2=2n +1-2. 14.定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上的函数f (x ),如果对于任意给定的等比数列{a n },{f (a n )}仍是等比数列,则称f (x )为“保等比数列函数”.现有定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上的如下函数:①f (x )=x 2;②f (x )=2x ;③f (x )=|x |;④f (x )=ln |x |.则其中是“保等比数列函数”的f (x )的序号为________.答案 ①③解析 设{a n }的公比为q ,验证①fa n +1fa n =a 2n +1a 2n =q 2,③fa n +1fa n =|a n +1||a n |=|q |,故①③为“保等比数列函数”. 15.已知数列{a n }中,a 1=1,a n ·a n +1=⎝⎛⎭⎫12n ,记T 2n 为{a n }的前2n 项的和,b n =a 2n +a 2n -1,n ∈N *.(1)判断数列{b n }是否为等比数列,并求出b n ;(2)求T 2n .解 (1)∵a n ·a n +1=⎝⎛⎭⎫12n ,∴a n +1·a n +2=⎝⎛⎭⎫12n +1,∴a n +2a n =12,即a n +2=12a n . ∵b n =a 2n +a 2n -1,∴b n +1b n =a 2n +2+a 2n +1a 2n +a 2n -1=12a 2n +12a 2n -1a 2n +a 2n -1=12, ∵a 1=1,a 1·a 2=12, ∴a 2=12b 1=a 1+a 2=32. ∴{b n }是首项为32,公比为12的等比数列. ∴b n =32×⎝⎛⎭⎫12n -1=32n . (2)由(1)可知,a n +2=12a n , ∴a 1,a 3,a 5,…是以a 1=1为首项,以12为公比的等比数列;a 2,a 4,a 6,…是以a 2=12为首项,以12为公比的等比数列,∴T 2n =(a 1+a 3+…+a 2n -1)+(a 2+a 4+…+a 2n )=1-⎝⎛⎭⎫12n 1-12+12⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫12n 1-12=3-32n .。
高中数学 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项和的求解练习(含解析)新
第1课时 等比数列前n 项和的求解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 .63 B .64 C .127 D .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.设在等比数列{a n }中,公比q =2,前n 项和为S n ,则S 4a 3的值为() A.154B.152C.74D.72解析:根据等比数列的公式,得S 4a 3=a 1(1-q 4)(1-q )·a 1q 2=(1-q 4)(1-q )q 2=1-24(1-2)×22=154. 答案:A3.一座七层的塔,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:设数列{a n }的公比为q ,若q =1,则S 2mS m=2,与题中条件矛盾,故q ≠1. 因为S 2m S m =a 1(1-q 2m )1-q a 1(1-q m)1-q =q m +1=9,所以q m=8. 所以a 2m a m =a 1q 2m -1a 1q m -1=q m =8=5m +1m -1,所以m =3,所以q 3=8, 所以q =2. 答案:B 二、填空题6.在等比数列{a n }中,公比q =2,前99项的和S 99=30,则a 3+a 6+a 9+…+a 99=________.解析:因为S 99=30,即a 1(299-1)=30,数列a 3,a 6,a 9,…,a 99也成等比数列且公比为8,所以a 3+a 6+a 9+…a 99=4a 1(1-833)1-8=4a 1(299-1)7=47×30=1207.答案:12077.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=1,{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 =________.解析:因为a n +1-a n =2n ,应用累加法可得a n =2n-1, 所以S n =a 1+a 2+a 3+…+a n =2+22+23+ (2)-n=2(1-2n)1-2-n=2n +1-n -2.答案:2n +1-n -28.(2016·某某卷)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:1121 三、解答题9.在等比数列{a n }中,a 2=3,a 5=81. (1)求a n 及其前n 项和S n ; (2)设b n =1+log 3a n ,求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n ·b n +1的前10项和T 10.解:(1)设{a n }的公比为q ,依题意得⎩⎪⎨⎪⎧a 1q =3,a 1q 4=81,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,q =3.因此,a n =3n -1,S n =1(1-3n )1-3=3n-12.(2)由(1)知b n =1+log 3a n =1+(n -1)=n , 则1b n b n +1=1n (n +1)=1n -1n +1,所以T 10=11×2+12×3+…+110×11=1-12+12-13+…+110-111=1-111=1011.10.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.S n =1×31+2×32+3×33+…+n ·3n ,①3S n =1×32+2×33+…+(n -1)·3n +n ·3n +1.②① —②得,-2S n =31+32+…+3n -n ·3n +1=3·(1-3n)1-3-n ·3n +1=(1-2n )·3n +1-32.所以S n =(2n -1)·3n +1+34.B 级 能力提升1.在等比数列{a n }中,a 1+a 2+…+a n =2n -1(n ∈N *),则a 21+a 22+…+a 2n 等于() A .(2n -1)2B.13(2n -1)2C .4n-1 D.13(4n -1)解析:a 1+a 2+…+a n =2n-1,即S n =2n-1,则S n -1=2n -1-1(n ≥2),则a n =2n -2n -1=2n -1(n ≥2),又a 1=1也符合上式,所以a n =2n -1,a 2n =4n -1,所以a 21+a 22+…+a 2n =13(4n -1).答案:D2.等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1+a 2+a 3+a 4=1,a 5+a 6+a 7+a 8=2,S n =15,则该数列的项数n =________.解析:a 5+a 6+a 7+a 8a 1+a 2+a 3+a 4=(a 1+a 2+a 3+a 4)q 4a 1+a 2+a 3+a 4=q 4=2.因为a 1+a 2+a 3+a 4=a 1(1-q 4)1-q =a 1(1-2)1-q =-a 11-q =1,所以a 11-q =-1.所以S n =a 1(1-q n )1-q=q n-1=15,所以q n=16,即(q 4)n4=24,所以n4=4,所以n =16.答案:163.已知等比数列{a n }的各项均为正数,且a 1+2a 2=5,4a 23=a 2a 6. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{b n }满足b 1=2,且b n +1=b n +a n ,求数列{b n }的通项公式; (3)设=a nb n b n +1,求数列{}的前n 项和T n . 解:(1)设等比数列{a n }的公比为q ,由4a 23=a 2a 6得4a 23=a 24,所以q 2=4,由条件可知q >0,故q =2,由a 1+2a 2=5得a 1+2a 1q =5,所以a 1=1,故数列{a n }的通项公式为a n =2n -1.(2)由b n +1=b n +a n 得b n +1-b n =2n -1,故b 2-b 1=20,b 3-b 2=21,……,b n -b n -1=2n -2(n ≥2),以上n -1个等式相加得b n -b 1=1+21+…+2n -2=1·(1-2n -1)1-2=2n -1-1,由b 1=2,所以b n =2n -1+1(n ≥2).当n =1时,符合上式,故b n =2n -1+1(n ∈N *).(3)=a nb n b n +1=b n +1-b n b n b n +1=1b n -1b n +1, 所以T n =c 1+c 2+…+=⎝ ⎛⎭⎪⎫1b 1-1b 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫1b 2-1b 3+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1b n -1b n +1=1b 1-1b n +1=12-12n +1.。
等比数列精选高考题
高二数学《等比数列》专题练习题 注意事项:1.考察内容:等比数列 2.题目难度:中等题型3.题型方面:10道选择,4道填空,4道解答。
4.参考答案:有详细答案5.资源类型:试题/课后练习/单元测试 一、选择题1.等比数列{}n a 的各项均为正数,且5647a a a a +=18,则3132310log log log a a a +++L =A .12B .10C .8D .2+3log 52.在等比数列{}n a 中,5,6144117=+=⋅a a a a ,则=1020a a ( )A.32 B.23 C. 32或23 D. -32或-233.等比数列{}n a 中,已知121264a a a =,则46a a 的值为( )A .16B .24C .48D .1284.实数12345,,,,a a a a a 依次成等比数列,其中a 1=2,a 5=8,则a 3的值为( ) A. -4 B.4 C . ±4 D. 55.设等比数列{ n a }的前n 项和为n S ,若 63S S =3 ,则 69S S =A . 2 B.73C. 83D.36.等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若242S S =,则公比为( ) A.1 B.1或-1 C.21或21- D.2或-27.已知等比数列{a n }的公比为2,前4项的和是1,则前8项的和为 A .15 B .17 C .19 D .218.已知等比数列{}na 的首项为8,nS 是其前n 项的和,某同学经计算得S 2=20,S 3=36,S 4=65,后来该同学发现了其中一个数算错了,则该数为 ( ) A 、 S 1 B 、S 2 C 、 S 3 D 、 S 49.已知数列{}n a 的前n 项和n n S aq =(0a ≠,1q ≠,q 为非零常数),则数列{}n a 为( )A.等差数列B.等比数列C.既不是等比数列也不是等差数列D.既是等差数列又是等比数列10.某人为了观看2008年奥运会,从2001年起每年5月10日到银行存入a 元定期储蓄,若年利率为p 且保持不变,并且每年到期的存款及利息均自动转为新一年定期,到2008年将所有的存款和利息全部取回,则可取回的钱的总数(元)为( ).A a(1+p)7B a(1+p)8C )]1()1[(7p p pa +-+ D )1()1[(8p p pa +-+]二、填空题11.若各项均为正数的等比数列{}n a 满足23123a a a =-,则公比q = . 12.已知1, a 1, a 2, 4成等差数列,1, b 1, b 2, b 3, 4成等比数列,则=+221b a a ______.13.等比数列{n a }的公比0q >, 已知2a =1,216n n n a a a +++=,则{n a }的前4项和4S = _____14.等比数列{}n a 的前n 项和n S =22-+⋅a a n ,则n a =_______. 三、解答题15.设二次方程2110()n n a x a x n N *+-+=∈有两个实根α和β,且满足6263ααββ-+=. (1)试用n a 表示1n a +; (2)求证:2{}3na -是等比数列; (3)当176a=时,求数列{}n a 的通项公式.16.已知数列{}n a 满足:111,1,22,n n n a n n a a a n n +⎧+⎪==⎨⎪-⎩为奇数为偶数,且*22,n n b a n N =-∈(Ⅰ)求234,,a a a ;(Ⅱ)求证数列{}n b 为等比数列并求其通项公式; (Ⅲ)求和2462n nT a a a a =+++L17.在等比数列{}n a 中,,11>a 公比0>q ,设n n a b 2log =,且.0,6531531==++b b b b b b(1)求证:数列{}n b 是等差数列;(2)求数列{}n b 的前n 项和n S 及数列{}n a 的通项公式; (3)试比较n a 与n S 的大小.18.等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知231,,S S S 成等差数列. (1)求{}n a 的公比q ; (2)若331=-a a ,求n S .答案一、选择题 1.B 2.C 3.A 4.B 5.B 6.B 7.A 8.D 9.C 10.D二、填空题11.3212.25;解析:∵1, a 1, a 2, 4成等差数列,∴12145a a +=+=;∵1, b 1, b 2, b 3, 4成等比数列,∴22144b =⨯=,又2210b q =⨯>,∴22b =;∴=+221b a a 25;13.15214.12-n三、解答题15.(1)解析:11,n nna a a αβαβ++==,而6263ααββ-+=,得1623n n na a a +-=, 即1623n n a a +-=,得11123n n aa +=+; (2)证明:由(1)11123n n a a +=+,得1212()323n n a a +-=-,所以2{}3na -是等比数列;(3)解析:当176a =时,2{}3na -是以721632-=为首项,以12为公比的等比数列,1211()322n n a --=⨯,得21()()32n na n N *=+∈.16.解析:(Ⅰ)2335,,22aa ==-474a = (Ⅱ)当2(21)12112,22(21)22n n n n n ba a a n -+-≥=-=-=+--时 222(1)1111[2(22)](21)2[2]222n n n a n n a b ---=--+--=-= ∴12122b a =-=-又 ∴1111()()222n n nb -=-⋅=-(Ⅲ)∵22n n a b =+ ∴242n n T a a a =++L=12(2)n b b b n ++++L 11[1()]1222()2 1.1212n n n n -=-+=+-- 17.解析:(1)由已知q a a b b nn n n log log 121==-++为常数.故数列{}n b 为等差数列,且公差为.log 2q d = (先求q 也可) 4分 (2)因0log ,11211>=⇒>a b a ,又263531=⇒=++b b b b ,所以.05=b由.291,404,22211513⎩⎨⎧-=⇒-==⇒=+==+=n n S d b d b b d b b n 由*511212,221,164log 1log N n a q a a b q d n n ∈=⇒==⇒⎩⎨⎧==-==-. 8分(3)因,0>na 当9≥n 时,0≤n S ,所以9≥n 时,n n S a >;又可验证2,1=n 是时,n nS a >;8,7,6,5,4,3=n 时,n n S a <. 12分18.解析:(1)由题意有)(2)(2111111q a q a a q a a a ++=++ ,又0,01≠≠q a ,故.21-=q(2)由已知得.43)21(1211=⇒=--a a a从而].)21(1[38)21(1])21(1[4n n n S --=----=高二数学必修5《等比数列》练习卷知识点:1、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个常数,则这个数列称为等比数列,这个常数称为等比数列的公比.2、在a 与b 中间插入一个数G ,使a ,G ,b 成等比数列,则G 称为a 与b 的等比中项.若2G ab =,则称G 为a 与b 的等比中项.3、若等比数列{}n a 的首项是1a ,公比是q ,则11n n a a q -=.4、通项公式的变形:1n m n m a a q -=;2()11n n a a q --=;311n n a q a -=;4n m n ma q a -=.5、若{}n a 是等比数列,且m n p q +=+(m 、n 、p 、*q ∈N ),则m n p q a a a a ⋅=⋅;若{}n a 是等比数列,且2n p q =+(n 、p 、*q ∈N ),则2n p q a a a =⋅. 同步练习:1、在等比数列{}n a 中,如果66a =,99a =,那么3a 为( )A .4B .32C .169D .22、若公比为23的等比数列的首项为98,末项为13,则这个数列的项数是( )A .3B .4C .5D .63、若a 、b 、c 成等比数列,则函数2y ax bx c =++的图象与x 轴交点的个数为( ) A .0 B .1 C .2 D .不确定4、已知一个等比数列的各项为正数,且从第三项起的任意一项均等于前两项之和,则此等比数列的公比为( ) AB.(112±C.(112+D.(1125、设1a ,2a ,3a ,4a 成等比数列,其公比为2,则123422a a a a ++的值为( ) A .14B .12C .18D .16、如果1-,a ,b ,c ,9-成等比数列,那么( )A .3b =,9ac =B .3b =-,9ac =C .3b =,9ac =-D .3b =-,9ac =-7、在等比数列{}n a 中,11a =,103a =,则23456789a a a a a a a a 等于( ) A .81B.CD .2438、在等比数列{}n a 中,()9100a a a a +=≠,1920a a b +=,则99100a a +等于( ) A .98b a B .9b a ⎛⎫ ⎪⎝⎭C .109b aD .10b a ⎛⎫⎪⎝⎭9、在等比数列{}n a 中,3a 和5a 是二次方程250x kx ++=的两个根,则246a a a 的值为( ) A .25B.C.-D.±10,则它的第四项是( ) A .1 BCD.11、随着市场的变化与生产成本的降低,每隔5年计算机的价格降低13,2000年价格为8100元的计算机到2015年时的价格应为( ) A .900元B .2200元C .2400元D .3600元12、若数列{}n a 为等比数列,则下列数列中一定是等比数列的个数为( )1{}2n a ;21n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭;3{}n a ;4{}2log n a ;5{}1n n a a +⋅;6{}1n n a a ++A .3B .4C .5D .613、在等比数列{}n a 中,若39a =-,71a =-,则5a 的值为( ) A .3 B .3- C .3或3-D .不存在14、等比数列{}n a 中,236a a +=,238a a =,则q =( ) A .2B .12C .2或12D .12-或2-15、在等比数列{}n a 中,首项10a <,若{}n a 是递增数列,则公比q 满足( ) A .1q > B .1q < C .01q << D .0q <16、若{}n a 是等比数列,其公比是q ,且5a -,4a ,6a 成等差数列,则q 等于( ) A .1或2 B .1或2- C .1-或2- D .1-或217、已知等差数列{}n a 的公差为3,若2a ,4a ,8a 成等比数列,则4a 等于( ) A .8 B .10 C .12 D .1418、生物学中指出:生态系统中,在输入一个营养级的能量中,大约有10%~20%的能量能够流动到下一个营养级(称为能量传递率),在123456H →H →H →H →H →H 这条生物链中,若使6H 获得10kJ 的能量,则需要1H 最多提供的能量是( )A .410kJB .510kJC .610kJD .710kJ19、已知等差数列{}n a 的公差为2,若1a ,3a ,4a 成等比数列,则2a =( ) A .4- B .6- C .8-D .10-20、数列{}n a 满足()1123n n a a n -=-≥,143a =,则4a =_________.21、若{}n a 是等比数列,且0n a >,若243546225a a a a a a ++=,那么35a a +的值等于________.22、若{}n a 为等比数列,且4652a a a =-,则公比q =________.23、首项为3的等比数列的第n 项是48,第23n -项是192,则n =________. 24、在数列{}n a 中,若11a =,()1231n n a a n +=+≥,则该数列的通项n a =______________.25、已知等比数列{}n a 中,33a =,10384a =,则该数列的通项n a =_________________.26、已知数列{}n a 为等比数列. 1若54a =,76a =,求12a ;2若4224a a -=,236a a +=,125n a =,求n .27、已知数列{}n a 为等比数列,32a =,24203a a +=,求{}n a 的通项公式.28、若数列{}n a 满足关系12a =,132n n a a +=+,求数列的通项公式.29、有四个实数,前3个数成等比数列,它们的积为216,后3个数成等差数列,它们的和为12,求这四个数.高一数学同步测试(12)—等比数列一、选择题:1.{a n }是等比数列,下面四个命题中真命题的个数为 ( ) ①{a n 2}也是等比数列 ②{ca n }(c ≠0)也是等比数列 ③{na 1}也是等比数列 ④{ln a n }也是等比数列A .4B .3C .2D .12.等比数列{a n }中,已知a 9 =-2,则此数列前17项之积为 ( ) A .216 B .-216 C .217 D .-217 3.等比数列{a n }中,a 3=7,前3项之和S 3=21, 则公比q 的值为 ( ) A .1 B .-21 C .1或-1 D .-1或214.在等比数列{a n }中,如果a 6=6,a 9=9,那么a 3等于 ( )A .4B .23 C .916 D .25.若两数的等差中项为6,等比中项为5,则以这两数为两根的一元二次方程为 ( )A .x 2-6x +25=0B .x 2+12x +25=0C .x 2+6x -25=0D .x 2-12x +25=06.某工厂去年总产a ,计划今后5年内每一年比上一年增长10%,这5年的最后一年该厂的总产值是 ( ) A .1.1 4 a B .1.1 5 a C .1.1 6 a D . (1+1.1 5)a7.等比数列{a n }中,a 9+a 10=a (a ≠0),a 19+a 20=b ,则a 99+a 100等于 ( )A .89abB .(ab )9C .910abD .(ab )108.已知各项为正的等比数列的前5项之和为3,前15项之和为39,则该数列的前10项之和为 ( ) A .32 B .313 C .12 D .159.某厂2001年12月份产值计划为当年1月份产值的n 倍,则该厂2001年度产值的月平均增长率为 ( ) A .11n B .11n C .112-n D .111-n10.已知等比数列{}n a 中,公比2q =,且30123302a a a a ⋅⋅⋅⋅=L ,那么36930a a a a ⋅⋅⋅⋅L 等于 ( ) A .102 B .202 C .162 D .15211.等比数列的前n 项和S n =k ·3n +1,则k 的值为 ( ) A .全体实数 B .-1 C .1 D .312.某地每年消耗木材约20万3m ,每3m 价240元,为了减少木材消耗,决定按%t 征收木材税,这样每年的木材消耗量减少t 25万3m ,为了既减少木材消耗又保证税金收入每年不少于90万元,则t 的范围是 ( )A .[1,3]B .[2,4]C .[3,5]D .[4,6] 二、填空题:13.在等比数列{a n }中,已知a 1=23,a 4=12,则q =_____ ____,a n =________.14.在等比数列{a n }中,a n >0,且a n +2=a n +a n +1,则该数列的公比q =___ ___.15.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,求a 10= .16.数列{n a }中,31=a 且n a a n n (21=+是正整数),则数列的通项公式=n a . 三、解答题:17.已知数列满足a 1=1,a n +1=2a n +1(n ∈N*) (1) 求证数列{a n +1}是等比数列; (2) 求{a n }的通项公式.18.在等比数列{a n }中,已知对n ∈N*,a 1+a 2+…+a n =2n -1,求a 12+a 22+…+a n 2.19.在等比数列{a n }中,已知S n =48,S 2n =60,求S 3n .20.求和:S n=1+3x+5x2+7x3+…+(2n-1)x n-1(x≠0).21.在等比数列{a n}中,a1+a n=66,a2·a n-1=128,且前n项和S n=126,求n及公比q.22.某城市1990年底人口为50万,人均住房面积为16 m 2,如果该市每年人口平均增长率为1%,每年平均新增住房面积为30万 m 2,求2000年底该市人均住房的面积数.(已知1.015≈1.05,精确到0.01 m 2)参考答案一、选择题: BDCAD BACDB BC 二、填空题:13.2, 3·2n -2.14.251+.15.512 .16.123-n .三、解答题:17.(1)证明: 由a n +1=2a n +1得a n +1+1=2(a n +1) 又a n +1≠0 ∴111+++n n a a =2即{a n +1}为等比数列.(2)解析: 由(1)知a n +1=(a 1+1)q n -1即a n =(a 1+1)q n -1-1=2·2n -1-1=2n -118.解析: 由a 1+a 2+…+a n =2n -1 ①n ∈N*知a 1=1且a 1+a 2+…+a n -1=2n -1-1 ②由①-②得a n =2n -1,n ≥2又a 1=1,∴a n =2n -1,n ∈N*212221)2()2(-+=n n nn a a =4即{a n 2}为公比为4的等比数列∴a 12+a 22+…+a n 2=)14(3141)41(21-=--nn a 19.解析一: ∵S 2n ≠2S n ,∴q ②÷①得:1+q n =45即q n =41③③代入①得qa -11=64④∴S 3n =qa -11(1-q 3n )=64(1-341)=63解析二: ∵{a n }为等比数列 ∴(S 2n -S n )2=S n (S 3n -S 2n )∴S 3n =48)4860()(22222-=+-n n n n S S S S +60=6320.解析:当x =1时,S n =1+3+5+…+(2n -1)=n 2当x ≠1时,∵S n =1+3x +5x 2+7x 3+…+(2n -1)x n -1, ① 等式两边同乘以x 得:xS n =x +3x 2+5x 3+7x 4+…+(2n -1)x n . ②①-②得:(1-x )S n =1+2x (1+x +x 2+…+x n -2)-(2n -1)x n =1-(2n -1)x n +根据已知条件⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=--q q a q q a n n 160)1(481)1(211① ②1)1(21---x x x n , ∴S n =21)1()1()12()12(-+++--+x x x n x n n n . 21.解析:∵a 1a n =a 2a n -1=128,又a 1+a n =66,∴a 1、a n 是方程x 2-66x +128=0的两根,解方程得x 1=2,x 2=64, ∴a 1=2,a n =64或a 1=64,a n =2,显然q ≠1. 若a 1=2,a n =64,由qqa a n --11=126得2-64q =126-126q ,∴q =2,由a n =a 1q n -1得2n -1=32, ∴n =6. 若a 1=64,a n =2,同理可求得q =21,n =6.综上所述,n 的值为6,公比q =2或21.22.解析:依题意,每年年底的人口数组成一个等比数列{a n }:a 1=50,q =1+1%=1.01,n =11 则a 11=50×1.0110=50×(1.015)2≈55.125(万),又每年年底的住房面积数组成一个等差数列{b n }:b 1=16×50=800,d =30,n =11∴b 11=800+10×30=1100(万米2)因此2000年底人均住房面积为:1100÷55.125≈19.95(m 2)1.3.1等比数列一、选择题1.如果-1,a ,b ,c ,-9成等比数列,那么( )A .b =3,ac =9B .b =-3,ac =9C .b =3,ac =-9D .b =-3,ac =-92.在等比数列{a n }中,a n >0,且a 2=1-a 1,a 4=9-a 3,则a 4+a 5的值为( )A .16B .27C .36D .813.在由正数组成的等比数列{a n }中,若a 4a 5a 6=3,log 3a 1+log 3a 2+log 3a 8+log 3a 9的值为( )A. B. C .2 D .34.一个数分别加上20,50,100后得到的三数成等比数列,其公比为( )A. B. C. D.5.若正项等比数列{a n}的公比q≠1,且a3,a5,a6成等差数列,则等于( )A. B. C. D.不确定二、填空题6.在等比数列{a n}中,a1=1,a5=16,则a3=________.7.首项为3的等比数列的第n项是48,第2n-3项是192,则n=________.8.一个直角三角形的三边成等比数列,则较小锐角的正弦值是________.三、解答题9.等比数列的前三项和为168,a2-a5=42,求a5,a7的等比中项.1.答案 B解析∵b2=(-1)×(-9)=9且b与首项-1同号,∴b=-3,且a,c 必同号.2.答案 B解析由已知a1+a2=1,a3+a4=9,∴q2=9.∴q=3(q=-3舍),∴a4+a5=(a3+a4)q=27.3.答案 A解析∵a4a6=a,∴a4a5a6=a=3,得a5=3.∵a1a9=a2a8=a,∴log3a1+log3a2+log3a8+log3a9=log3(a1a2a8a9)=log3a=log33=.4.答案 A解析设这个数为x,则(50+x)2=(20+x)·(100+x),解得x=25,∴这三个数为45,75,125,公比q为=.5.答案 A解析a3+a6=2a5,∴a1q2+a1q5=2a1q4,∴q3-2q2+1=0,∴(q-1)(q2-q -1)=0 (q≠1),∴q2-q-1=0,∴q= (q=<0舍去),∴==.6.答案 4解析q4==16,∴q2=4,a3=a1q2=4.7.答案 5解析设公比为q,则⇒⇒q2=4,得q=±2.由(±2)n-1=16,得n=5.9.解由题意可列关系式:②÷①得:q (1-q )==,∴q =,∴a 1===96.又∵a 6=a 1q 5=96×=3,∴a 5,a 7的等比中项为3.10.设{a n }、{b n }是公比不相等的两个等比数列,C n =a n +b n , 证明数列{C n }不是等比数列.证明 设{a n }、{b n }的公比分别为p 、q ,p ≠0,q ≠0,p ≠q ,C n =a n +b n . 要证{C n }不是等比数列,只需证C ≠C 1·C 3.8.答案解析 设三边为a ,aq ,aq 2 (q >1),则(aq 2)2=(aq )2+a 2,∴q 2=. 较小锐角记为θ,则sin θ==.高二数学必修5《等比数列的前n 项和》练习卷知识点:1、等比数列{}n a 的前n 项和的公式:()()()11111111n n n na q S a q a a q q q q =⎧⎪=-⎨-=≠⎪--⎩.2、等比数列的前n 项和的性质:1若项数为()*2n n ∈N ,则Sq S =偶奇.2n n m n m S S q S +=+⋅.3n S ,2n n S S -,32n n S S -成等比数列.同步练习:1、数列1,a ,2a ,…,1n a -,…的前n 项和是( )A .11na a--B .111n a a+--C .211n a a+-- D .以上均不正确2、若数列的前n 项和为()10n n S a a =-≠,则这个数列是( )A .等比数列B .等差数列C .等比或等差数列D .非等差数列3、等比数列{}n a 的首项为1,公比为q ,前n 项和为S ,由原数列各项的倒数组成一个新数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭,则1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项之和是( )A .1SB .1n q SC .1n Sq -D .nq S4、已知数列{}n a 的前n 项的和是n S ,若12n n n S S a +-=,则{}n a 是( )A .递增的等比数列B .递减的等比数列C .摆动的等比数列D .常数列5、某工厂去年产值为a ,计划5年内每年比上一年产值增长10%,从今年起五年内这个工厂的总产值是( ) A .41.1a B .51.1a C .()5101.11a - D .()2111.11a -6、等比数列前n 项和为54,前2n 项和为60,则前3n 项和为( ) A .54B .64C .2663D .26037、在等比数列中,301013S S =,1030140S S +=,则20S =( ) A .90B .70C .40D .308、等比数列{}n a 中,29a =,5243a =,则{}n a 的前4项和为( )A .81B .120C .168D .192 9、一个等比数列的前7项和为48,前14项和为60,则前21项和为( ) A .180B .108C .75D .6310、在14与78之间插入n 个数组成等比数列,若各项总和为778,则此数列的项数是( ) A .4 B .5 C .6 D .711、数列1,12+,2122++,…,(2122+++…12n -+),…的前n 项和等于( ) A .12n n +- B .122n n +--C .2n n -D .2n12、首项为a 的数列{}n a 既是等差数列,又是等比数列,则这个数列前n 项和为( ) A .1n a -B .naC .n aD .()1n a -13、设等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,前n 项的倒数之和为n T ,则n nS T 的值为( )A .1n a aB .1na a C .1n n n a aD .1nn a a ⎛⎫ ⎪⎝⎭14、某林厂年初有森林木材存量S 3m ,木材以每年25%的增长率生长,而每年末要砍伐固定的木材量x 3m ,为实现经过两年砍伐后的木材的存量增加50%,则x 的值是( ) A .32S B .34S C .36S D .38S 15、已知数列{}n a 的前n 项和为()20,0n n S b a a b =⨯+≠≠.若数列{}n a 是等比数列,则a 、b 应满足的条件为()A .0a b -=B .0a b -≠C .0a b +=D .0a b +≠16、在正项等差比数列{}n a 中,若27S =,691S =,则4S 的值为( ) A .28 B .32 C .35 D .4917、等比数列{}n a 的各项均为正数,且564718a a a a +=,则3132log log a a ++…310log a +=( ) A .12B .10C .8D .32log 5+18、等比数列的前n 项,前2n 项,前3n 项的和分别为A ,B ,C ,则( ) A .C A+B = B .2C B =AC .2C A +B -=BD .()22C A +B =A B+19、一个等比数列{}n a 共有21n +项,奇数项之积为100,偶数项之积为120,则1n a +为( )A .65B .56C .20D .11020、已知等比数列{}n a 的公比为13q =,且135a a a +++…9960a +=,则1234a a a a ++++…100a +=( )A .100B .80C .60D .40 21、若等比数列{}n a 的前n 项之和3n n S a =+,则a =( )A .3B .1C .0D .1-22、数列12,14,18,…的前10项和等于____________________.23、在等比数列{}n a 中,1220a a +=,3440a a +=,则6S =________.24、在等比数列{}n a 中,设11a =-,前n项和为nS ,若1053132S S =,则n S =_____________.25、若数列{}n a 满足:11a =,12n na a +=,1n =,2,3…,则12a a ++…n a +=________.26、在等比数列{}n a 中,332a =,392S =,则1a =___________.27、等比数列{}n a 中,若166n a a +=,21128n a a -⋅=,126n S =,则q =________. 28、一个等比数列的首项为1,项数是偶数,其奇数项的和为85,偶数项的和为170,求此数列的公比和项数.29、等比数列{}n a 中前n 项和为n S ,42S =,86S =,求17181920a a a a +++的值. 30、等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若510S =,1050S =,求15S .31、等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知41S =,817S =,求{}n a 的通项公式. 高二数学必修5《等比数列》练习卷 知识点:1、如果一个数列从第 项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数,则这个数列称为等比数列,这个常数称为等比数列的公比.2、在 与 中间插入一个数 ,使 , , 成等比数列,则 称为 与 的等比中项.若 ,则称 为 与 的等比中项.3、若等比数列 的首项是 ,公比是 ,则 .4、通项公式的变形:① ;② ;③ ;④ .5、若 是等比数列,且 ( 、 、 、 ),则 ;若 是等比数列,且 ( 、 、 ),则 . 同步练习:1、在等比数列 中,如果 , ,那么 为( )A .B .C .D . 2、若公比为 的等比数列的首项为 ,末项为 ,则这个数列的项数是( ) A . B . C . D .3、若 、 、 成等比数列,则函数 的图象与 轴交点的个数为( ) A . B . C . D .不确定4、已知一个等比数列的各项为正数,且从第三项起的任意一项均等于前两项之和,则此等比数列的公比为()A.B.C.D.5、设,,,成等比数列,其公比为,则的值为()A.B.C.D.6、如果,,,,成等比数列,那么()A., B.,C.,D.,7、在等比数列中,,,则等于()A.B.C.D.8、在等比数列中,,,则等于()A.B.C.D.9、在等比数列中,和是二次方程的两个根,则的值为()A.B.C.D.10、设等比数列的前三项依次为,,,则它的第四项是()A.B.C.D.11、随着市场的变化与生产成本的降低,每隔年计算机的价格降低,年价格为元的计算机到年时的价格应为()A.元B.元C.元D.元12、若数列为等比数列,则下列数列中一定是等比数列的个数为()⑴;⑵;⑶;⑷;⑸;⑹A.B.C.D.13、在等比数列中,若,,则的值为()A.B.C.或D.不存在14、等比数列中,,,则()A.B.C.或D.或15、在等比数列中,首项,若是递增数列,则公比满足()A.B.C.D.16、若是等比数列,其公比是,且,,成等差数列,则等于()A.或B.或C.或D.或17、已知等差数列的公差为,若,,成等比数列,则等于()A.B.C.D.18、生物学中指出:生态系统中,在输入一个营养级的能量中,大约有%~%的能量能够流动到下一个营养级(称为能量传递率),在这条生物链中,若使获得的能量,则需要最多提供的能量是()A.B.C.D.19、已知等差数列的公差为,若,,成等比数列,则()A.B.C.D.20、数列满足,,则_________.21、若是等比数列,且,若,那么的值等于________.22、若为等比数列,且,则公比________.23、首项为的等比数列的第项是,第项是,则________.24、在数列中,若,,则该数列的通项______________.25、已知等比数列中,,,则该数列的通项_________________.26、已知数列为等比数列.⑴若,,求;⑵若,,,求.27、已知数列为等比数列,,,求的通项公式.28、若数列满足关系,,求数列的通项公式.29、有四个实数,前个数成等比数列,它们的积为,后个数成等差数列,它们的和为,求这四个数.高二数学必修5《等差数列》练习卷知识点:1、如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,则这个数列称为等差数列,这个常数称为等差数列的公差.2、由三个数,,组成的等差数列可以看成最简单的等差数列,则称为与的等差中项.若,则称为与的等差中项.3、若等差数列的首项是,公差是,则.4、通项公式的变形:①;②;③;④;⑤.5、若是等差数列,且(、、、),则;若是等差数列,且(、、),则.同步练习:1、等差数列,,,,…的一个通项公式是()A.B.C.D.2、下列四个命题:①数列,,,是公差为的等差数列;②数列,,,是公差为的等差数列;③等差数列的通项公式一定能写成的形式(、为常数);④数列是等差数列.其中正确命题的序号是()A.①②B.①③C.②③④D.③④3、中,三内角、、成等差数列,则()A.B.C. D.4、已知,,则、的等差中项是()A.B.C.D.5、已知等差数列,,,…,的公差为,则,,,…,(为常数,且)是()A.公差为的等差数列 B.公差为的等差数列C.非等差数列D.以上都不对6、在数列中,,,则的值为()A.B.C.D.7、是等差数列,,,…的()A.第项B.第项C.第项D.第项8、在等差数列中,已知,,则等于()A.B.C.D.9、在等差数列,,,…中第一个负数项是()A.第项B.第项C.第项D.第项10、在等差数列中,已知,,则等于()A.B.C.D.11、在和()两个数之间插入个数,使它们与、组成等差数列,则该数列的公差为()A.B.C.D.12、设是公差为正数的等差数列,若,,则()A.B.C.D.13、与的等差中项是()A.B.C.D.14、若,两个等差数列,,,与,,,,的公差分别为,,则()A.B.C.D.15、一个首项为,公差为整数的等差数列,如果前项均为正数,第7项起为负数,则它的公差是()A.B.C.D.16、在等差数列中,若,则的值等于()A .B .C .D .17、等差数列 中, , ,则 的值为( )A .B .C .D .18、设数列 是递增等差数列,前三项的和为 ,前三项的积为 ,则它的首项是( )A .B .C .D .19、高山上的温度从山脚起,每升高 米降低 ℃,已知山顶的温度是 ℃,山脚的温度是 ℃,则山脚到山顶的高度为( )A . 米B . 米C . 米D . 米20、等差数列 的公差是 , … ,则 … _________.21、定义“等和数列”:在一个数列中,如果每一项与它的后一项的和都为同一个常数,那么这个数列叫做等和数列,这个常数叫做该数列的公和.若数列 是等和数列,且 ,公和为 ,那么 的值为________,这个数列的通项公式 ____________________.22、在 和 之间插入 个数,使它们与 、 组成等差数列,则该数列的公差为________.23、已知数列 的公差 , ,则 ________.24、等差数列 中, , ,且从第 项开始每项都大于 ,则此等差数列公差 的取值范围是___________.25、等差数列 , , ,…的第 项的值为________.26、一个等差数列 , ,则 ___________.27、在数列 中,若 , ,则 __________________.28、 , , , , 是等差数列中的连续五项,则 __________, _________, ___________.29、在等差数列 中,已知 , ,求 , , , .30、在等差数列 中,若 … , … ,求 … .31、已知 个数成等差数列,它们的和为 ,平方和为 ,求这 个数.高二数学必修5《不等关系与不等式》练习卷知识点:1、0a b a b ->⇔>;0a b a b -=⇔=;0a b a b -<⇔<.2、不等式的性质: 1a b b a >⇔<;2,a b b c a c >>⇒>;3a b a c b c >⇒+>+; 4,0a b c ac bc >>⇒>,,0a b c ac bc ><⇒<;5,a b c d a c b d >>⇒+>+;60,0a b c d ac bd >>>>⇒>;7()0,1n n a b a b n n >>⇒>∈N >;8)0,1a b n n >>>∈N >.同步练习:1、已知a b >,c d >,且c 、d 不为0,那么下列不等式成立的是( )A .ad bc >B .ac bc >C .a c b d ->-D .a c b d +>+2、下列命题中正确的是( )A .若a b >,则22ac bc >B .若a b >,c d >,则a c b d ->-C .若0ab >,a b >,则11a b <D .若a b >,c d <,则a b c d> 3、下列命题中正确命题的个数是( )1若x y z >>,则xy yz >;2a b >,c d >,0abcd ≠,则a b c d >; 3若110a b <<,则2ab b <;4若a b >,则11b b a a ->-.A .1B .2C .3D .44、如果0a <,0b >,则下列不等式中正确的是( )A .11a b < B .< C .22a b < D .a b >5、下列各式中,对任何实数x 都成立的一个式子是( ) A .()2lg 1lg 2x x +≥ B .212x x +> C .2111x ≤+ D .12x x +≥ 6、若a 、b 是任意实数,且a b >,则( )A .22a b >B .1b a <C .()lg 0a b ->D .1122a b ⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭7、如果a R ∈,且20a a +<,那么a ,2a ,a -,2a -的大小关系是( )A .22a a a a >>->-B .22a a a a ->>->C .22a a a a ->>>-D .22a a a a >->>- 8、若231x x M =-+,22x x N =+,则( ) A .M >N B .M <N C .M ≤ND .M ≥N9、若2x ≠或1y ≠-,2242x y x y M =+-+,5N =-,则M 与N 的大小关系是( )A .M >NB .M <NC .M =ND .M ≥N10、不等式1222a a +>,2()2221a b a b +≥--,322a b ab +>恒成立的个数是( )A .0B .1C .2D .3 11、已知0a b +>,0b <,那么a ,b ,a -,b -的大小关系是( ) A .a b b a >>->-B .a b a b >->->C .a b b a >->>-D .a b a b >>->-12、给出下列命题:122a b ac bc >⇒>;222a b a b >⇒>;333a b a b >⇒>;422a b a b >⇒>.其中正确的命题是( ) A .12 B .23 C .34 D .1413、已知实数a 和b 均为非负数,下面表达正确的是( )A .0a >且0b >B .0a >或0b >C .0a ≥或0b ≥D .0a ≥且0b ≥14、已知a ,b ,c ,d 均为实数,且0ab >,c d a b-<-,则下列不等式中成立的是( )A .bc ad <B .bc ad >C .a b c d >D .a b c d < 15、若()231f x x x =-+,()221g x x x =+-,则()f x ,()g x 的大小关系是( ) A .()()f x g x <B .()()f x g x =C .()()f x g x >D .随x 值的变化而变化16、某一天24小时内两艘船均须在某一码头停靠一次,为了卸货的方便,两艘船到达该码头的时间至少要相差两小时,设甲、乙两船到达码头的时间分别x ,y 小时,且两船互不影响,则x ,y 应满足的关系是( )A .20y x x y -≥⎧⎪≥⎨⎪≥⎩ B .200x y x y -≥⎧⎪≥⎨⎪≥⎩ C .200y x x y ->⎧⎪≥⎨⎪≥⎩ D .2024024y x x y ⎧-≥⎪≤≤⎨⎪≤≤⎩17、某商场对顾客实行优惠活动,规定一次购物付款总额:1200元以内(包括200元)不予优惠;2超过200元不超过500元,按标价9折优惠;3超过500元其中500元按2优惠,超过部分按7折优惠,某人两次购物分别付款168元和423元,若他一次购物,应付款_______________元.18、某高校录取新生对语、数、英三科的高考分数的要求是:语文不低于70分;数学应高于80分;语、数、英三科的成绩之和不少于230分.若张三被录取到该校,设该生的语、数、英的成绩分别为x ,y ,z ,则x ,y ,z 应满足的条件是____________________________.19、用“>”“<”号填空:如果0a b c >>>,那么c a ________c b. 20、某品牌酸奶的质量规定,酸奶中脂肪的含量f 应不少于2.5%,蛋白质的含量p 应不少于2.3%,写成不等式组就是____________________.21、某中学对高一美术生划定录取控制分数线,专业成绩x 不低于95分,文化课总分y 不低于380分,体育成绩z 不低于45分,写成不等式组就是____________________.22、若0a b <<,且12a b +=,则12,a ,2ab ,22a b +中最大的是_______________.23、a 克糖水中有b 克糖(0a b >>),若再添进m 克糖(0m >),则糖水就变甜了,试根据事实提炼一个不等式______________________.24、已知a 、b R +∈,且a b ≠,比较55a b +与3223a b a b +的大小.25、比较下列各组中两个数或代数式的大小: 12 ()()4422a b a b ++与()233a b +. 26、已知0a b >>,0c d <<,0e <,求证:e e a c b d >--.新课标数学必修5第2章数列单元试题(2)说明:本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分,请将第Ⅰ卷选择题的答案填入题后括号内,第Ⅱ卷可在各题后直接作答.共100分,考试时间90分钟.第Ⅰ卷(选择题 共30分)一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)1.已知两数的等差中项为10,等比中项为8,则以两数为根的一元二次方程是( )A .x 2+10x +8=0B .x 2-10x +64=0C .x 2+20x +64=0D .x 2-20x +64=0考查等差中项,等比中项概念及方程思想.【解析】设两数为a 、b ,则有a +b =20,ab =64.由韦达定理,∴a 、b 为x 2-20x +64=0的两根.【答案】D2.某种细菌在培养过程中,每20分钟分裂一次(一个分裂为两个),经过3小时,这种细菌由1个可繁殖成( )A .511个B .512个C .1023个D .1024个考查等比数列的简单运用.【解析】a 1=1,公比q =2.经过3小时分裂9次,∴末项为a 10,则a 10=a 1·29=512.【答案】B3.等比数列{a n },a n >0,q ≠1,且a 2、21a 3、a 1成等差数列,则5443a a a a ++等于( )A .215+B .215-C .251-D .215± 考查等比数列性质及方程思想.【解析】依题意:a 3=a 1+a 2,则有a 1q 2=a 1+a 1q ,∵a 1>0,∴q 2=1+q ⇒q =251±.又∵a n >0.∴q >0,∴q =215+,5443a a a a ++=q 1=215-. 【答案】B4.已知数列2、6、10、14、32……那么72是这个数列的第( )项( )A .23B .24C .19D .25考查数列方法的灵活运用.【解析】由题意,根号里面是首项为2、公差为4的等差数列,得a n =2+(n -1)4=4n -2,而72=98,令98=4n -2⇒n =25.【答案】D5.等差数列{a n }中,S 9=-36,S 13=-104,等比数列{b n }中,b 5=a 5,b 7=a 7,则b 6等于( )A .42B .-42C .±42D .无法确定考查等比、等差的综合运用.【解析】S 9=-36⇒a 5=-4,S 13=-104⇒a 7=-8⇒b 6=±75a a =±42.【答案】C6.数列{a n }前n 项和是S n ,如果S n =3+2a n (n ∈N *),则这个数列是( )A .等比数列B .等差数列C .除去第一项是等比D .除去最后一项为等差考查数列求和及通项.【解析】S n +1-S n =(3+2a n +1)-(3+2a n )⇒a n +1=2a n (n ≥1).【答案】A7.设{a n }是由正数组成的等比数列,公比q =2,且a 1·a 2·a 3·…·a 30=230,则a 3·a 6·a 9·…·a 30等于( )A .210B .220C .26D .215考查等比数列性质的运用及转化能力.【解析】由a 1·a 30=a 2a 29=…=a 15a 16已知转化为(a 1a 30)15=230⇒a 1a 30=22又a 3·a 6·…·a 30=(a 3a 30)5=(a 1q 2·a 30)5=(a 1a 30)5·210=220.【答案】B8.若S n 是{a n }前n 项和且S n =n 2,则{a n }是( )A .等比但不是等差B .等差但不是等比C .等差也是等比D .既非等差也非等比考查数列概念.【解析】∵S n =n 2,S n -1=(n -1)2,S n +1=(n +1)2∴a n =S n -S n -1=2n -1,a n +1=S n +1-S n =2n +1∴a n +1-a n =2,但12121-+=+n n a a n n 不是常数. 【答案】B9.a 、b 、c 成等比数列,则f (x )=ax 2+bx +c 的图象与x 轴的交点个数是( )A .0B .1C .2D .不确定考查等比数列与二次函数知识的综合运用.【解析】由已知b 2=ac ,∴Δ=b 2-4ac =-3ac .又∵a 、b 、c 成等比,∴a 、c 同号,∴Δ<0.【答案】A10.一房地产开发商将他新建的20层商品房的房价按下列方法定价,先定一个基价a 元/m 2,再据楼层的不同上下浮动,一层价格为(a -d )元/m 2,二层价格a 元/m 2,三层价格为(a +d )元/m 2,第i 层(i ≥4)价格为[a +d (32)i-3]元/m 2.其中a >0,d >0,则该商品房的各层房价的平均值为( )A .a 元/m 2B .a +101[(1-(32)17)d 元/m 2 C .a +[1-(32)17]d 元/m 2D .a +101[1-(32)18]d 元/m 2 考查等比数列的应用.【解析】a 4+a 5+…+a 20=17a +d321)32(13217-⎥⎦⎤⎢⎣⎡- =17a +2d ·[1-(32)17] ∴a 1+a 2+…+a 20=20a +2d [1-(32)17]∴平均楼价为a +101d [1-(32)17]. 【答案】B第Ⅱ卷(非选择题 共70分)二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分)11.一条信息,若一人得知后,一小时内将信息传给两人,这两人又在一小时内各传给未知信息的另外两人.如此下去,要传遍55人的班级所需时间大约为_______小时.考查等比数列求和的运用,化归迁移能力.【解析】由题意,n 小时后有2n 人得知,此时得知信息总人数为1+2+22+…+2n =2n +1-1≥55.即2n +1≥56⇒n +1≥6⇒n ≥5.【答案】512.已知a n =nn n 10)1(9+(n ∈N *),则数列{a n }的最大项为_______. 考查数列及不等式的运用. 【解析】设{a n }中第n 项最大,则有⎩⎨⎧≥≥-+11n n n n a a a a即⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+≥+⋅≥+++--111110)1(910)1(910910)1(9n n nn n n n n n n nn ,∴8≤n ≤9 即a 8、a 9最大. 【答案】a 8和a 913.一个五边形的五个内角成等差数列,且最小角为46°,则最大角为_______.考查关于多边形内角和和等差数列的运用. 【解析】由S 5=5×46°+245⨯d =540°得d =31°∴a 5=46°+4×31°=170°. 【答案】170°14.在数列{a n }中,已知a 1=1,a n =a n -1+a n -2+…+a 2+a 1.(n ∈N *,n ≥2),这个数列的通项公式是_______. 考查数列的解题技巧.【解析】由a n =a n -1+a n -2+…+a 2+a 1=S n -1(n ≥2) 又a n =S n -S n -1=a n -1-a n∴nn a a 1+=2(n ≥2),由a 2=a 1=1∴a n =2n -2(n ≥2),∴a n =⎩⎨⎧≥=-)2( 2)1( 12n n n【答案】a n =⎩⎨⎧≥=-)2( 2)1( 12n n n三、解答题(本大题共5小题,共54分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)15.(本小题满分10分)数列3、9、…、2187,能否成等差数列或等比数列?若能.试求出前7项和.考查等差、等比数列概念、求和公式和运用知识的能力.【解】(1)若3,9,…,2187,能成等差数列,则a 1=3,a 2=9,即d =6.则a n =3+6(n -1),令3+6(n -1)=2187,解得n =365.可知该数列可构成等差数列,S 7=7×3+267⨯×6=147.(2)若3,9,…,2187能成等比数列,则a 1=3,q =3,则a n =3·3n -1=3n ,令3n=2187,得n =7∈N ,可知该数列可构成等比数列,S 7=31)31(37--=3279.16.(本小题满分10分)已知三个实数成等比数列,在这三个数中,如果最小的数除以2,最大的数减7,所得三个数依次成等差数列,且它们的积为103,求等差数列的公差.考查等差、等比数列的基本概念、方程思想及分类讨论的思想. 【解】设成等比数列的三个数为qa ,a ,aq ,由qa ·a ·aq =103,解得a =10,即等比数列q10,10,10q .(1)当q >1时,依题意,q5+(10q -7)=20.解得q 1=51(舍去),q 2=25.此时2,10,18成等差数列,公差d =8.(2)当0<q <1,由题设知(q10-7)+5q =20,求得成等差数列的三个数为18、10、2,公差为-8. 综上所述,d =±8.17.(本小题满分10分)已知y =f (x )为一次函数,且f (2)、f (5)、f (4)成等比数列,f (8)=15,求S n =f (1)+f (2)+…+f (n )的表达式. 考查用函数的观点认识数列的能力及等比数列的求和.【解】设y =f (x )=kx +b ,则f (2)=2k +b ,f (5)=5k +b ,f (4)=4k +b ,依题意:[f (5)]2=f (2)·f (4).即(5k +b )2=(2k +b )(4k +b )化简得k (17k +4b )=0. ∵k ≠0,∴b =-417k ①又∵f (8)=8k +b =15 ② 将①代入②得k =4,b =-17.∴S n =f (1)+f (2)+…+f (n )=(4×1-17)+(4×2-17)+…+(4n -17)=4(1+2+…+n )-17n =2n 2-15n .18.(本小题满分12分)设a n 是正数组成的数列,其前n 项和为S n ,且对所有自然数n ,a n 与2的等差中项等于S n 与2的等比中项,求数列{a n }的通项公式.考查已知前n 项和S n 求通项a n 方法及运用等差、等比数列知识解决问题的能力.【解】∵a n 与2的等差中项等于S n 与2的等比中项,∴21(a n +2)=nS 2,即S n =81(a n +2)2当n =1时,a 1=81(a 1+2)2 a 1=2.当n ≥2时,a n =S n -S n -1=81[(a n +2)2-(a n -1+2)2]即(a n +a n -1)(a n -a n -1-4)=0又∵a n +a n -1>0,∴a n =a n -1+4,即d =4. 故a n =2+(n -1)×4=4n -2.19.(本小题满分12分)是否存在互不相等的三个数,使它们同时满足三个条件①a +b +c =6,②a 、b 、c 成等差数列,③将a 、b 、c 适当排列后,能构成一个等比数列.考查等差、等比数列性质及分类讨论思想. 【解】假设存在这样的三个数 ∵a 、b 、c 成等差数列,∴2b =a +c 又a +b +c =6,∴b =2.设a =2-d ,b =2,c =2+d .①若2为等比中项,则22=(2+d )(2-d ) ∴d =0,则a =b =c ,不符合题意.②若2+d 为等比中项,则(2+d )2=2(2-d ),解得d =0(舍去)或d =-6.∴a =8,b =2,c =-4.③若2-d 为等比中项,则(2-d )2=2(2+d ),解得d =0(舍去)或d =6 ∴a =-4,b =2,c =8综上所述,存在这样的三个不相等数,同时满足3个条件,它们是8,2,-4或-4,2,8.新课标数学必修5第2章数列单元试题(3)说明:本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分,请将第Ⅰ卷选择题的答案填入题后括号内,第Ⅱ卷可在各题后直接作答.共100分,考试时间90分钟.第Ⅰ卷(选择题 共30分)一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)1.设数列{a n }、{b n }都是等差数列,且a 1=25,b 1=75,a 2+b 2=100,那么由a n +b n 所组成的数列的第37项值为( )。
高中数学 第二章 数列 2.4.1 等比数列的概念及通项公式练习 新人教A版必修5-新人教A版高一必
第1课时等比数列的概念及通项公式课后篇巩固探究A组1.若a,b,c成等差数列,则一定()A.是等差数列B.是等比数列C.既是等差数列也是等比数列D.既不是等差数列也不是等比数列解析因为a,b,c成等差数列,所以2b=a+c,于是,所以一定是等比数列.答案B2.在等比数列{a n}中,a2 017=-8a2 014,则公比q等于()A.2B.-2C.±2D.解析由a2 017=-8a2 014,得a1q2 016=-8a1q2 013,所以q3=-8,故q=-2.答案B3.在等比数列{a n}中,a n>0,且a2=1-a1,a4=9-a3,则a4+a5的值为()A.16B.27C.36D.81解析由a2=1-a1,a4=9-a3,得a1+a2=1,a4+a3=9.设公比为q,则q2==9.因为a n>0,所以q=3,于是a4+a5=(a1+a2)q3=27.答案B4.已知等差数列{a n}的公差为2,若a1,a3,a4成等比数列,则a2=()A.-4B.-6C.-8D.-10解析∵a4=a1+6,a3=a1+4,a1,a3,a4成等比数列,∴=a1·a4,即(a1+4)2=a1·(a1+6),解得a1=-8,∴a2=a1+2=-6.故选B.答案B5.已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=1,S n=2a n+1,则S n=()A.2n-1B.C.D.解析由S n=2a n+1,得S n=2(S n+1-S n),即2S n+1=3S n,.又S1=a1=1,所以S n=,故选B.答案B6.已知等比数列{a n},a3=3,a10=384,则该数列的通项a n=.解析设公比为q.∵=q7==27,∴q=2.∴a n=a3q n-3=3·2n-3.答案3·2n-37.在数列{a n}中,已知a1=3,且对任意正整数n都有2a n+1-a n=0,则a n=.解析由2a n+1-a n=0,得,所以数列{a n}是等比数列,公比为.因为a1=3,所以a n=3·.答案3·8.在等比数列{a n}中,若a1=,q=2,则a4与a8的等比中项是.解析依题意,得a6=a1q5=×25=4,而a4与a8的等比中项是±a6,故a4与a8的等比中项是±4.答案±49.导学号04994040已知数列{a n}是等差数列,且a2=3,a4+3a5=56.若log2b n=a n.(1)求证:数列{b n}是等比数列;(2)求数列{b n}的通项公式.(1)证明由log2b n=a n,得b n=.因为数列{a n}是等差数列,不妨设公差为d,则=2d,2d是与n无关的常数,所以数列{b n}是等比数列.(2)解由已知,得解得于是b1=2-1=,公比q=2d=24=16,所以数列{b n}的通项公式b n=·16n-1.10.已知数列{a n}满足a1=,且a n+1=a n+(n∈N*).(1)求证:是等比数列;(2)求数列{a n}的通项公式.(1)证明∵a n+1=a n+,∴a n+1-a n+.∴.∴是首项为,公比为的等比数列.(2)解∵a n-,∴a n=.B组1.若a,b,c成等差数列,而a+1,b,c和a,b,c+2都分别成等比数列,则b的值为()A.16B.15C.14D.12解析依题意,得解得答案D2.在等比数列{a n}中,a1=1,公比|q|≠1.若a m=a1a2a3a4a5,则m等于()A.9B.10C.11D.12解析∵a m=a1a2a3a4a5=q·q2·q3·q4=q10=1×q10,∴m=11.答案C3.已知等比数列{a n},各项都是正数,且a1,a3,2a2成等差数列,则=()A.3+2B.1-C.1+D.3-2解析由a1,a3,2a2成等差数列,得a3=a1+2a2.在等比数列{a n}中,有a1q2=a1+2a1q,即q2=1+2q,得q=1+或1-(舍去),所以=q2=(1+)2=3+2.答案A4.已知-7,a1,a2,-1四个实数成等差数列,-4,b1,b2,b3,-1五个实数成等比数列,则=. 解析由题意,得a2-a1==2,=(-4)×(-1)=4.又b2是等比数列中的第3项,所以b2与第1项同号,即b2=-2,所以=-1.答案-15.已知一个等比数列的各项均为正数,且它的任何一项都等于它的后面两项的和,则它的公比q=.解析依题意,得a n=a n+1+a n+2,所以a n=a n q+a n q2.因为a n>0,所以q2+q-1=0,解得q=(q=舍去).答案6.若数列a1,,…,,…是首项为1,公比为-的等比数列,则a5=.解析由题意,得=(-)n-1(n≥2),所以=-=(-)2,=(-)3,=(-)4,将上面的四个式子两边分别相乘,得=(-)1+2+3+4=32.又a1=1,所以a5=32.答案327.已知数列{a n}满足S n=4a n-1(n∈N*),求证:数列{a n}是等比数列,并求出其通项公式.解依题意,得当n≥2时,S n-1=4a n-1-1,所以a n=S n-S n-1=(4a n-1)-(4a n-1-1),即3a n=4a n-1,所以,故数列{a n}是公比为的等比数列.因为S1=4a1-1,即a1=4a1-1,所以a1=,故数列{a n}的通项公式是a n=.8.导学号04994041已知数列{a n}的前n项和S n=2a n+1,(1)求证:{a n}是等比数列,并求出其通项公式;(2)设b n=a n+1+2a n,求证:数列{b n}是等比数列.证明(1)∵S n=2a n+1,∴S n+1=2a n+1+1,S n+1-S n=a n+1=(2a n+1+1)-(2a n+1)=2a n+1-2a n,∴a n+1=2a n.由已知及上式可知a n≠0.∴由=2知{a n}是等比数列.由a1=S1=2a1+1,得a1=-1,∴a n=-2n-1.(2)由(1)知,a n=-2n-1,∴b n=a n+1+2a n=-2n-2×2n-1=-2×2n=-2n+1=-4×2n-1.∴数列{b n}是等比数列.。
高考数学经典例题集锦:数列(含答案)
数列题目精选精编【典型例题】(一)研究等差等比数列的有关性质 1. 研究通项的性质例题1. 已知数列}{n a 满足1111,3(2)n n n a a a n --==+≥. (1)求32,a a ;(2)证明:312n n a -=. 解:(1)21231,314,3413a a a =∴=+==+=.(2)证明:由已知113--=-n n n a a ,故)()()(12211a a a a a a a n n n n n -++-+-=---1213133312n n n a ---+=++++=, 所以证得312n n a -=.例题2. 数列{}n a 的前n 项和记为11,1,21(1)n n n S a a S n +==+≥(Ⅰ)求{}n a 的通项公式;(Ⅱ)等差数列{}n b 的各项为正,其前n 项和为n T ,且315T =,又112233,,a b a b a b +++成等比数列,求n T .解:(Ⅰ)由121n n a S +=+可得121(2)n n a S n -=+≥,两式相减得:112,3(2)n n n n n a a a a a n ++-==≥,又21213a S =+=∴213a a = 故{}n a 是首项为1,公比为3的等比数列∴13n n a -=(Ⅱ)设{}n b 的公差为d ,由315T =得,可得12315b b b ++=,可得25b = 故可设135,5b d b d =-=+,又1231,3,9a a a ===,由题意可得2(51)(59)(53)d d -+++=+,解得122,10d d ==∵等差数列{}n b 的各项为正,∴0d > ∴2d =∴2(1)3222n n n T n n n -=+⨯=+例题3. 已知数列{}n a 的前三项与数列{}n b 的前三项对应相同,且212322...a a a +++128n n a n -+=对任意的*N n ∈都成立,数列{}n n b b -+1是等差数列.⑴求数列{}n a 与{}n b 的通项公式;⑵是否存在N k *∈,使得(0,1)k k b a -∈,请说明理由.点拨:(1)2112322...28n n a a a a n -++++=左边相当于是数列{}12n n a -前n 项和的形式,可以联想到已知n S 求na 的方法,当2n ≥时,1n n n S S a --=.(2)把k k a b -看作一个函数,利用函数的思想方法来研究k k a b -的取值情况.解:(1)已知212322a a a +++ (1)2n n a -+8n =(n ∈*N )①2n ≥时,212322a a a +++ (2)128(1)n n a n --+=-(n ∈*N )②①-②得,128n n a -=,求得42n n a -=,在①中令1n =,可得得41182a -==,所以42nn a -=(n ∈N*). 由题意18b =,24b =,32b =,所以214b b -=-,322b b -=-,∴数列}{1n n b b -+的公差为2)4(2=---, ∴1n nb b +-=2)1(4⨯-+-n 26n =-,121321()()()n n n b b b b b b b b -=+-+-++-(4)(2)(28)n =-+-++-2714n n =-+(n ∈*N ).(2)k k b a -=2714k k -+-42k-,当4k ≥时,277()()24f k k =-+-42k-单调递增,且(4)1f =, 所以4k ≥时,2()714f k k k =-+-421k-≥, 又(1)(2)(3)0f f f ===,所以,不存在k ∈*N ,使得(0,1)k k b a -∈.例题4. 设各项均为正数的数列{a n }和{b n }满足:a n 、b n 、a n+1成等差数列,b n 、a n+1、b n+1成等比数列,且a 1 = 1, b 1 = 2 , a 2 = 3 ,求通项a n ,b n 解: 依题意得:2b n+1 = a n+1 + a n+2 ① a 2n+1 = b n b n+1 ②∵ a n 、b n 为正数, 由②得21211,+++++==n n n n n n b b a b b a , 代入①并同除以1+n b 得:212+++=n n n b b b , ∴}{n b 为等差数列∵ b 1 = 2 , a 2 = 3 ,29,22122==b b b a 则 ,∴ 2)1(),1(22)229)(1(22+=∴+=--+=n b n n b n n ,∴当n ≥2时,2)1(1+==-n n b b a n n n , 又a 1 = 1,当n = 1时成立, ∴2)1(+=n n a n2. 研究前n 项和的性质例题5. 已知等比数列}{n a 的前n 项和为2nn S a b =⋅+,且13a =. (1)求a 、b 的值及数列}{n a 的通项公式;(2)设n n nb a =,求数列}{n b 的前n 项和n T .解:(1)2≥n 时,a S S a n n n n ⋅=-=--112.而}{n a 为等比数列,得a a a =⋅=-1112,又31=a ,得3=a ,从而123-⋅=n n a .又123,3a a b b =+=∴=-.(2)132n n n n n b a -==⋅, 21123(1)3222n n nT -=++++231111231(2322222n n n n n T --=+++++) ,得2111111(1)232222nn n n T -=++++-,111(1)2412[](1)13232212n n n n n n n T +⋅-=-=---.例题6. 数列{}n a 是首项为1000,公比为110的等比数列,数列{b }n 满足121(lg lg lg )k k b a a a k=+++*()N k ∈, (1)求数列{b }n 的前n 项和的最大值;(2)求数列{|b |}n 的前n 项和n S '. 解:(1)由题意:410nn a -=,∴lg 4n a n =-,∴数列{lg }n a 是首项为3,公差为1-的等差数列,∴12(1)lg lg lg 32k k k a a a k -+++=-,∴1(1)7[3]22n n n nb n n --=-=由100n n b b +≥⎧⎨≤⎩,得67n ≤≤,∴数列{b }n 的前n 项和的最大值为67212S S ==.(2)由(1)当7n ≤时,0n b ≥,当7n >时,0n b <,∴当7n ≤时,212731132()244n n n S b b b n n n -+'=+++==-+当7n >时,12789n n S b b b b b b '=+++----27121132()2144n S b b b n n =-+++=-+∴22113(7)4411321(7)44n n n n S n n n ⎧-+≤⎪⎪'=⎨⎪-+>⎪⎩.例题7. 已知递增的等比数列{n a }满足23428a a a ++=,且32a +是2a ,4a 的等差中项. (1)求{n a }的通项公式n a ;(2)若12log n n nb a a =,12n n S b b b =+++求使1230n n S n ++⋅>成立的n 的最小值.解:(1)设等比数列的公比为q (q >1),由a 1q +a 1q 2+a 1q 3=28,a 1q +a 1q 3=2(a 1q 2+2),得:a 1=2,q =2或a 1=32,q =12(舍)∴a n =2·2(n -1)=2n(2) ∵12log 2nn n n b a a n ==-⋅,∴S n =-(1·2+2·22+3·23+…+n ·2n ) ∴2S n =-(1·22+2·23+…+n ·2n +1),∴S n =2+22+23+…+2n -n ·2n +1=-(n -1)·2n +1-2, 若S n +n ·2n +1>30成立,则2n +1>32,故n >4,∴n 的最小值为5.例题8. 已知数列}{n a 的前n 项和为S n ,且11,,n n S a +-成等差数列,*1,1N n a ∈=. 函数3()log f x x =.(I )求数列}{n a 的通项公式; (II )设数列{}n b 满足1(3)[()2]n n b n f a =++,记数列{}n b 的前n 项和为T n ,试比较52512312n n T +-与的大小. 解:(I )11,,n n S a +-成等差数列,121n n S a +∴=-① 当2n ≥时,121n n S a -=-②. ①-②得:112()n n n n S S a a -+-=-,13+=∴n n a a ,13.n na a +∴=当n =1时,由①得112221S a a ∴==-, 又11,a =2213,3,a a a ∴=∴={}n a ∴是以1为首项3为公比的等比数列,13.n n a -∴=(II )∵()x log x f 3=,133()log log 31n n n f a a n -∴===-,11111()(3)[()2](1)(3)213n n b n f a n n n n ===-++++++,1111111111111()224354657213n T n n n n ∴=-+-+-+-++-+-+++11111()22323n n =+--++525,122(2)(3)n n n +=-++比较52512312n n T +-与的大小,只需比较2(2)(3)n n ++与312 的大小即可. 222(2)(3)3122(56156)2(5150)n n n n n n ++-=++-=+-又2(15)(10)n n =+-∵*,N n ∈∴当*19N n n ≤≤∈且时,5252(2)(3)312,;12312n n n n T +++<<-即 当10n =时,5252(2)(3)312,;12312n n n n T +++==-即 当*10N n n >∈且时,5252(2)(3)312,12312n n n n T +++>>-即.3. 研究生成数列的性质例题9. (I ) 已知数列{}n c ,其中nn n c 32+=,且数列{}n n pc c -+1为等比数列,求常数p ;(II ) 设{}n a 、{}n b 是公比不相等的两个等比数列,n n n b a c +=,证明数列{}n c 不是等比数列.解:(Ⅰ)因为{c n +1-pc n }是等比数列,故有 (c n +1-pc n )2=( c n +2-pc n+1)(c n -pc n -1), 将c n =2n +3n 代入上式,得 [2n +1+3n +1-p (2n +3n )]2=[2n +2+3n +2-p (2n +1+3n +1)]·[2n +3n -p (2n -1+3n -1)], 即[(2-p )2n +(3-p )3n ]2=[(2-p )2n+1+(3-p )3n+1][ (2-p )2n -1+(3-p )3n -1],整理得61(2-p )(3-p )·2n ·3n =0,解得p =2或p =3. (Ⅱ)设{a n }、{b n }的公比分别为p 、q ,p ≠q ,c n =a n +b n .为证{c n }不是等比数列只需证22c ≠c 1·c 3.事实上,22c =(a 1p +b 1q )2=21a p 2+21b q 2+2a 1b 1pq ,c 1·c 3=(a 1+b 1)(a 1 p 2+b 1q 2)= 21a p 2+21b q 2+a 1b 1(p 2+q 2).由于p ≠q ,p 2+q 2>2pq ,又a 1、b 1不为零,因此≠22c c 1·c 3,故{c n }不是等比数列.例题10. n 2( n ≥4)个正数排成n 行n 列:其中每一行的数成等差数列,每一列的数成等比数列,并且所有公比相等已知a 24=1,163,814342==a a 求S=a 11 + a 22 + a 33 + … + a nn解: 设数列{1k a }的公差为d , 数列{ik a }(i=1,2,3,…,n )的公比为q则1k a = a 11 + (k -1)d , a kk = [a 11 + (k -1)d]q k -1依题意得:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=+==+==+=163)2(81)(1)3(31143311421124q d a a q d a a q d a a ,解得:a 11 = d = q = ±21 又n 2个数都是正数,∴a 11 = d = q = 21 , ∴a kk = kk2n n S 212132122132⨯++⨯+⨯+=,1432212132122121+⨯++⨯+⨯+=n n S ,两式相减得:n n nS 22121--=-例题11. 已知函数3()log ()f x ax b =+的图象经过点)1,2(A 和)2,5(B ,记()*3,.f n n a n N =∈ (1)求数列}{n a 的通项公式;(2)设n n n nn b b b T a b +++==21,2,若)(Z m m T n ∈<,求m 的最小值;(3)求使不等式12)11()11)(11(21+≥+++n p a a a n对一切*N n ∈均成立的最大实数p .解:(1)由题意得⎩⎨⎧=+=+2)5(log 1)2(log 33b a b a ,解得⎩⎨⎧-==12b a ,)12(log )(3-=∴x x f *)12(log ,1233N n n a n n ∈-==-(2)由(1)得n n n b 212-=, n n n n n T 2122322523211321-+-++++=∴- ① 1132212232252232121+--+-+-+++=n n n n n n n T ② ①-②得)21212121(2121n 22222222221T 211n 2n 2111n n 1n 321n --+-+++++=--+++++= 1n 1n 1n 21n 2212321n 2+-+---=--.n n 2n n 23n 2321n 2213T +-=---=∴-, 设*,232)(N n n n f n ∈+=,则由 1512132121)32(252232252)()1(1<+≤++=++=++=++n n n n n n f n f n n 得*,232)(Nn n n f n ∈+=随n 的增大而减小+∞→∴n 当时,3→n T 又)(Z m m T n ∈<恒成立,3min =∴m(3)由题意得*21)11()11)(11(121N n a a a n p n ∈++++≤对 恒成立记)11()11)(11(121)(21n a a a n n F ++++=,则 ()()11n 21n 2)1n ()1n (4)1n (2)3n 2)(1n 2(2n 2)a 11()a 11)(a 11(1n 21)a 11)(a 11()a 11)(a 11(3n 21)n (F )1n (F 2n 211n n 21=++>+-++=+++=+++++++++=++)(),()1(,0)(n F n F n F n F 即>+∴> 是随n 的增大而增大)(n F 的最小值为332)1(=F ,332≤∴p ,即332max =p .(二)证明等差与等比数列 1. 转化为等差等比数列.例题12. 数列{}n a 中,2,841==a a 且满足n n n a a a -=++122,*N n ∈.⑴求数列{}n a 的通项公式;⑵设||||||21n n a a a S +++= ,求n S ;⑶设n b =1(12)n n a -**12(),()N N n n n T b b b n ∈=+++∈,是否存在最大的整数m ,使得对任意*N n ∈,均有>n T 32m成立?若存在,求出m 的值;若不存在,请说明理由.解:(1)由题意,n n n n a a a a -=-+++112,}{n a ∴为等差数列,设公差为d , 由题意得2832d d =+⇒=-,82(1)102n a n n ∴=--=-.(2)若50210≤≥-n n 则,||||||,521n n a a a S n +++=≤ 时21281029,2n na a a n n n +-=+++=⨯=-6n ≥时,n n a a a a a a S ---+++= 765212555()2940n n S S S S S n n =--=-=-+故⎪⎩⎪⎨⎧+--=40n 9n n n 9S 22n 56n n ≤≥ (3)11111()(12)2(1)21n n b n a n n n n ===--++, ∴n T 1111111111[(1)()()()()]22233411n n n n =-+-+-++-+--+.2(1)n n =+ 若32n m T >对任意*N n ∈成立,即116n m n >+对任意*N n ∈成立, *()1N n n n ∈+的最小值是21,1,162m ∴<m ∴的最大整数值是7.即存在最大整数,7=m 使对任意*N n ∈,均有.32n m T >例题13. 已知等比数列{}n b 与数列{}n a 满足3,n an b n =∈N *. (1)判断{}n a 是何种数列,并给出证明;(2)若8131220,a a m b b b +=求.解:(1)设{}n b 的公比为q ,∵3n an b =,∴()q log 1n a a 3q 331n a 1n a n 1-+=⇒=⋅-。
完整版)数列典型例题(含答案)
完整版)数列典型例题(含答案)等差数列的前n项和公式为代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得。
因此,前项和为。
⑵由已知条件可得代入等差数列的前n项和公式,得到化简得因此,前项和为。
8.(2010山东理) 已知等差数列 $a_1,a_2,\ldots,a_n,\ldots$,其中 $a_1=1$,公差为 $d$。
1) 求 $a_5$ 和 $a_{10}$。
2) 满足 $a_1+a_2+\ldots+a_k=100$,$a_1+a_2+\ldots+a_{k+1}>100$,$k\in\mathbb{N}$,求该等差数列的前 $k$ XXX。
考查目的:考查等差数列的通项公式和前项和公式等基础知识,考查数列求和的基本方法以及运算求解能力。
答案:(1) $a_5=5d+1$,$a_{10}=10d+1$;(2) $k=13$,前$k$ 项和为 $819$。
解析:(1) 根据等差数列的通项公式 $a_n=a_1+(n-1)d$,可得 $a_5=1+4d$,$a_{10}=1+9d$。
2) 设该等差数列的前 $k$ 项和为 $S_k$,则由等差数列的前项和公式可得 $S_k=\dfrac{k}{2}[2a_1+(k-1)d]$。
根据已知条件可列出不等式组:begin{cases}S_k=100\\S_{k+1}>100end{cases}将 $S_k$ 代入得:frac{k}{2}[2+(k-1)d]=100整理得:$k^2+kd-400=0$。
2022年高中数学第二章数列4等比数列第1课时练习含解析人教版必修
第1课时一、选择题1.等比数列{a n}中,a1=4,a2=8,则公比等于( )A.1 B.2C.4D.8[答案] B[解析] ∵a1=4,a2=8,∴公比q==2.2.若等比数列的首项为,末项为,公比为,则这个数列的项数为( ) A.3 B.4C.5 D.6[答案] B[解析] ·()n-1=,∴()n-1==()3∴n=4.3.已知等比数列{a n}满足a1+a2=3,a2+a3=6,则a7=( )A.64B.81C.128D.243[答案] A[解析] ∵{a n}是等比数列,a1+a2=3,a2+a3=6,∴设等比数列的公比为q,则a2+a3=(a1+a2)q=3q=6,∴q=2.∴a1+a2=a1+a1q=3a1=3,∴a1=1,∴a7=a1q6=26=64.4.已知等比数列{a n}的公比为正数,且a3·a9=2a,a2=1,则a1=( ) A. B.C.D.2[答案] B[解析] 设公比为q,由已知得a1q2·a1q8=2(a1q4)2,即q2=2,因为等比数列{a n}的公比为正数,所以q=,故a1===,故选B.5.如果-1,a,b,c,-9成等比数列,那么( )A.b=3,ac=9B.b=-3,ac=9C.b=3,ac=-9D.b=±3,ac=9[答案] B[解析] 由条件知,∵,∴a2>0,∴b<0,∴b=-3,故选B.6.已知{a n}是公比为q(q≠1)的等比数列,a n>0,m=a5+a6,k=a4+a7,则m与k的大小关系是( )A.m>kB.m=kC.m<kD.m与k的大小随q的值而变化[答案] C[解析] m-k=(a5+a6)-(a4+a7)=(a5-a4)-(a7-a6)=a4(q-1)-a6(q-1)=(q-1)(a4-a6)=(q-1)·a4·(1-q2)=-a4(1+q)(1-q)2<0(∵a n>0,q≠1).二、填空题7.已知等比数列{a n}中,a3=3,a10=384,则该数列的通项a n=__________.[答案] 3·2n-3[解析] ∵,∴∴q7=128,∴q=2,∴a1=,∴a n=a1q n-1=3·2n-3.8.已知等比数列前3项为,-,,则其第8项是________.[答案] -[解析] ∵a1=,a2=a1q=q=-,∴q=-,∴a8=a1q7=×(-)7=-.三、解答题9.若a,2a+2,3a+3成等比数列,求实数a的值.[解析] ∵a,2a+2,3a+3成等比数列,∴(2a+2)2=a(3a+3),解得a=-1或a=-4.当a=-1时,2a+2,3a+3均为0,故应舍去.当a=-4时满足题意,∴a=-4.10.已知:数列{a n}的首项a1=5,前n项和为S n,且S n+1=2S n+n+5(n∈N*).求证:数列{a n+1}是等比数列.[证明] 由已知S n+1=2S n+n+5(n∈N*).当n≥2时,S n=2S n-1+n+4.两式相减得S n+1-S n=2(S n-S n-1)+1,即a n+1=2a n+1,从而a n+1+1=2(a n+1).当n=1时,S2=2S1+1+5,∴a2+a1=2a1+6.又∵a1=5,∴a2=11,从而a2+1=2(a1+1),故总有a n+1+1=2(a n+1),n∈N*.又∵a1=5,a1+1≠0.从而=2,即数列{a n+1}是首项为6,公比为2的等比数列.一、选择题1.各项都是正数的等比数列{a n}的公比q≠1,且a2,a3,a1成等差数列,则的值为( )A. B.C.D.或[答案] C[解析] ∵a2,a3,a1成等差数列,∴a3=a2+a1,∵{a n}是公比为q的等比数列,∴a1q2=a1q+a1,∴q2-q-1=0,∵q>0,∴q=.∴===.2.数列{a n}是公差不为0的等差数列,且a1、a3、a7为等比数列{b n}的连续三项,则数列{b n}的公比为( )A.B.4C.2D.[答案] C[解析] ∵a1、a3、a7为等比数列{b n}中的连续三项,∴a=a1·a7,设{a n}的公差为d,则d≠0,∴(a1+2d)2=a1(a1+6d),∴a1=2d,∴公比q===2,故选C.3.在等比数列{a n}中,a n>0,且a2=1-a1,a4=9-a3,则a4+a5的值为( ) A.16B.27C.36D.81[答案] B[解析] 设公比为q,由题意,得,∴q2=9,∵a n>0,∴q=3.∴a1=,∴a4=a1q3=,a5=a1q4=,∴a4+a5=+==27.4.若正数a,b,c依次成公比大于1的等比数列,则当x>1时,log a x,log b x,log x( )cA.依次成等差数列B.依次成等比数列C.各项的倒数依次成等差数列D.各项的倒数依次成等比数列[答案] C[解析] +=log x a+log x c=log x(ac)=log x b2=2log x b=∴,,成等差数列.二、填空题5.在8和5 832之间插入5个数,使它们组成以8为首项的等比数列,则此数列的第5项是__________.[答案] 648[解析] 设公比为q,则8q6=5 832,∴q6=729,∴q2=9,∴a5=8q4=648.6.在等比数列{a n}中,a n>0,且a n+2=a n+a n+1,则数列的公比q=________.[答案] [解析] ∵a n+2=a n+a n+1,∴q2a n=a n+qa n.∵a n>0,∴q2-q-1=0,q>0,解得q=,或q=(舍去).三、解答题7.等比数列{a n}中,已知a1=2,a4=16.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)若a3、a5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.[解析] (1)设{a n}的公比为q,由已知得16=2q3,解得q=2,∴a n=a1q n-1=2n.(2)由(1)得a3=8,a5=32,则b3=8,b5=32,设{b n}的公差为d,则有解得从而b n=-16+12(n-1)=12n-28,∴数列{b n}的前n项和S n==6n2-22n.8.在各项均为负数的数列{a n}中,已知2a n=3a n+1,且a2·a5=,证明{a n}是等比数列,并求出通项公式.[证明] ∵2a n=3a n+1,∴=,故数列{a n}是公比q=的等比数列.又a2·a5=,则a1q·a1q4=,即a·()5=()3.由于数列各项均为负数,则a1=-.∴a n=-×()n-1=-()n-2.。
高中数学第二章数列2.5等比数列的前n项和第一课时等比数列的前n项和练习(含解析)新人教A版必修5
高中数学第二章数列2.5等比数列的前n项和第一课时等比数列的前n项和练习(含解析)新人教A版必修51.等比数列{a n}的各项都是正数,若a1=81,a5=16,则它的前5项和是( B )(A)179 (B)211 (C)248 (D)275解析:由16=81×q4,q>0得q=,所以S5==211.故选B.2.在等比数列{a n}中,若a4,a8是方程x2-4x+3=0的两根,则a6的值是( A )(A)(B)-(C)±(D)±3解析:依题意得,a4+a8=4,a4a8=3,故a4>0,a8>0,因此a6>0(注:在一个实数等比数列中,奇数项的符号相同,偶数项的符号相同),a6==.故选A.3.等比数列{a n}的前n项和为S n,已知S3=a2+10a1,a5=9,则a1等于( C )(A)(B)-(C)(D)-解析:设等比数列{a n}的公比为q,由S3=a2+10a1得a1+a2+a3=a2+10a1,即a3=9a1,所以q2=9,又a5=a1q4=9,所以a1=.故选C.4.等比数列{a n}中,a3=3S2+2,a4=3S3+2,则公比q等于( C )(A)2 (B)(C)4 (D)解析:因为a3=3S2+2,a4=3S3+2,所以a4-a3=3(S3-S2)=3a3,即a4=4a3,所以q==4,故选C.5.等比数列{a n}的前n项和S n=3n-a,则实数a的值为( B )(A)0 (B)1 (C)3 (D)不存在解析:法一当n≥2时,a n=S n-S n-1=3n-3n-1=2·3n-1,==3.又a1=S1=3-a,a2=2×3=6,则=.因为{a n}是等比数列,所以=3,得a=1.故选B.法二由等比数列前n项和公式知,3n系数1与-a互为相反数,即-a=-1,则a=1.故选B.6.在14与之间插入n个数组成等比数列,若各项和为,则数列的项数为( B )(A)4 (B)5 (C)6 (D)7解析:设公比为q,由等比数列的前n项和公式及通项公式得解之,得则数列的项数为5.故选B.7.中国古代数学著作《算法统宗》中有这样一个问题:“三百七十八里关,初步健步不为难,次日脚痛减一半,六朝才得到其关,要见次日行里数,请公仔细算相还.”其大意为“有一个人走378里路,第一天健步行走,从第二天起脚痛,每天走的路程为前一天的一半,走了6天后到达目的地.”则该人最后一天走的路程为( C )(A)24里(B)12里(C)6里(D)3里解析:记每天走的路程里数为{a n},易知{a n}是公比q=的等比数列,S6=378,S6==378,所以a1=192,所以a6=192×=6,故选C.8.设S n为等比数列{a n}的前n项和,若a1=1,且3S1,2S2,S3成等差数列,则a n= .解析:由3S1,2S2,S3成等差数列知,4S2=3S1+S3,可得a3=3a2,所以公比q=3,故等比数列通项a n=a1q n-1=3n-1.答案:3n-19.在等比数列{a n}中,已知a1+a2+a3=1,a4+a5+a6=-2,则该数列的前15项和S15= .解析:记b1=a1+a2+a3,b2=a4+a5+a6,…,b5=a13+a14+a15,依题意{b n}构成等比数列,其首项b1=1,公比为q==-2,则{b n}的前5项和即为{a n}的前15项和S15==11.答案:1110.在等比数列{a n}中,公比q=,且log2a1+log2a2+…+log2a10=55,则a1+a2+…+a10= .解析:据题意知log2(·q1+2+…+9)=log2(·q45)=55,即=2100.又a n>0,所以a1=210,所以S10=211-2.答案:211-211.已知等比数列前20项和是21,前30项和是49,则前10项和是.解析:由S10,S20-S10,S30-S20成等比数列,所以(S20-S10)2=S10·(S30-S20),即(21-S10)2=S10(49-21).所以S10=7或S10=63.答案:7或6312.已知数列{a n} 的前n项和为S n,a1=1,S n=2a n+1,求S n的值.解:因为S n=2a n+1,所以n≥2时,S n-1=2a n.因为a n=S n-S n-1=2a n+1-2a n,所以3a n=2a n+1,所以=.又因为S1=2a2,所以a2=,所以=,所以{a n}从第二项起是以为公比的等比数列.所以S n=a1+a2+a3+…+a n=1+=()n-1.13.知{a n}是等差数列,满足a1=3,a4=12,数列{b n}满足b1=4,b4=20,且{b n-a n}为等比数列.(1)求数列{a n}和{b n}的通项公式;(2)求数列{b n}的前n项和.解:(1)设等差数列{a n}的公差为d,由题意得d===3,所以a n=a1+(n-1)d=3n(n=1,2,…).设等比数列{b n-a n}的公比为q,由题意得q3===8,解得q=2.所以b n-a n=(b1-a1)q n-1=2n-1.从而b n=3n+2n-1(n=1,2,…).(2)由(1)知b n=3n+2n-1(n=1,2,…).数列{3n}的前n项和为n(n+1),数列{2n-1}的前n项和为=2n-1.所以数列{b n}的前n项和为n(n+1)+2n-1.14.已知数列{a n}满足a1=1,a n+1=3a n+1.(1)求证是等比数列,并求{a n}的通项公式;(2)求证++…+<.证明:(1)由a n+1=3a n+1得a n+1+=3(a n+).又a1+=,所以是首项为,公比为3的等比数列.所以a n+=,因此{a n}的通项公式为a n=.(2)由(1)知=.因为当n≥1时,3n-1≥2×3n-1,所以≤.于是++…+≤1++…+=(1-)<.所以++…+<.15.数列{a n}中,已知对任意n∈N*,a1+a2+a3+…+a n=3n-1,则+++…+等于( B )(A)(3n-1)2(B)(9n-1)(C)9n-1 (D)(3n-1)解析:因为a1+a2+…+a n=3n-1,n∈N*,n≥2时,a1+a2+…+a n-1=3n-1-1,所以当n≥2时,a n=3n-3n-1=2·3n-1,又n=1时,a1=2适合上式,所以a n=2·3n-1,故数列{}是首项为4,公比为9的等比数列.因此++…+==(9n-1).故选B.16.已知S n是等比数列{a n}的前n项和,若存在m∈N*,满足=9,=,则数列{a n}的公比为( B )(A)-2 (B)2 (C)-3 (D)3解析:设公比为q,若q=1,则=2,与题中条件矛盾,故q≠1.因为==q m+1=9,所以q m=8.所以==q m=8=,所以m=3,所以q3=8,所以q=2.故选B.17.设各项都是正数的等比数列{a n},S n为前n项和且S10=10,S30=70,那么S40= .解析:依题意,知数列{a n}的公比q≠-1,数列S10,S20-S10,S30-S20,S40-S30成等比数列,因此有(S20-S10)2=S10(S30-S20),即(S20-10)2=10(70-S20),故S20=-20或S20=30;又S20>0,因此S20=30,S20-S10=20,S30-S20=40,故S40-S30=80,S40=150.答案:15018.已知等差数列{a n}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{b n}的第2项,第3项,第4项.(1)求数列{a n}与{b n}的通项公式;(2)设数列{c n}对于任意n∈N*均有+++…+=a n+1成立,求c1+c2+c3+…+c2 015+c2 016的值. 解:(1)依题意得b2=a2=a1+d,b3=a5=a1+4d,b4=a14=a1+13d,由等比中项得(1+4d)2=(1+d)(1+13d),解得d=2或d=0(舍去),因此a n=1+2(n-1)=2n-1,b2=3,b3=9,b4=27,故数列{b n}是首项为1,公比为3的等比数列.因此b n=3n-1.(2)因为+++…+=a n+1,所以当n≥2时,+++…+=a n,两式作差得=a n+1-a n=d,又d=2,故c n=2×3n-1,又=a2,所以c1=3,因此数列c n=。
最新高中数学第二章数列2.3.1第2课时等比数列的性质同步精选测试新人教B版必修5最新0711318
同步精选测试 等比数列性质(建议用时:45分钟)[基础测试]一、选择题1.等比数列{a n }的公比q =-14,a 1=2,则数列{a n }是( )A.递增数列B.递减数列C.常数数列D.摆动数列【解析】 因为等比数列{a n }的公比为q =-14,a 1=2,故a 2<0,a 3>0,…所以数列{a n }是摆动数列.【答案】 D2.对任意等比数列{a n },下列说法一定正确的是( ) A.a 1,a 3,a 9成等比数列 B.a 2,a 3,a 6成等比数列 C.a 2,a 4,a 8成等比数列 D.a 3,a 6,a 9成等比数列【解析】 设等比数列的公比为q ,因为a 6a 3=a 9a 6=q 3,即a 26=a 3a 9,所以a 3,a 6,a 9成等比数列.故选D.【答案】 D3.已知数列{a n }满足log 3a n +1=log 3a n +1(a ∈N +),且a 2+a 4+a 6=9,则log 13(a 5+a 7+a 9)的值是( )A.-5B.-15C.5D.15【解析】 ∵log 3a n +1=log 3a n +1,∴a n +1=3a n , ∴数列{a n }是以3为公比的等比数列, ∴a 2+a 4+a 6=a 2(1+q 2+q 4)=9,∴a 5+a 7+a 9=a 5(1+q 2+q 4)=a 2q 3(1+q 2+q 4)=35, ∴log 1335=-5.【答案】 A4.在3和一个未知数间填上一个数,使三数成等差数列,若中间项减去6,则成等比数列,则此未知数是( )A.3B.27C.3或27D.15或27【解析】 设此三数为3,a ,b ,则⎩⎪⎨⎪⎧2a =3+b ,a -62=3b ,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =3,b =3或⎩⎪⎨⎪⎧a =15,b =27.所以这个未知数为3或27. 【答案】 C5.已知等比数列{a n }满足a n >0,n =1,2,3,…,且a 5·a 2n -5=22n(n ≥3),则当n ≥1时,log 2a 1+log 2a 3+…+log 2a 2n -1=( )【导学号:18082097】A.n (2n -1)B.(n +1)2C.n 2D.(n -1)2【解析】 因为{a n }为等比数列,所以a 5·a 2n -5=a 2n . 由a 5·a 2n -5=22n(n ≥3),得a 2n =22n.又因为a n >0,所以a n =2n,所以log 2a 1+log 2a 3+…+log 2a 2n -1=1+3+…+(2n -1)=n 2,故选C.【答案】 C 二、填空题6.在等比数列{a n }中,a 3=16,a 1a 2a 3…a 10=265,则a 7等于________. 【解析】 ∵a 1a 2a 3…a 10=(a 3a 8)5=265, ∴a 3a 8=213.∵a 3=16=24,∴a 8=29=512. 又∵a 8=a 3q 5,∴q =2,∴a 7=a 8q =5122=256.【答案】 2567.在右列表格中,每格填上一个数字后,使每一横行成等差数列,每纵列成等比数列,则x +y +z 的值为________.【解析】 ∵x 2=24,∴x =1.∵第一行中的数成等差数列,首项为2,公差为1,故后两格中数字分别为5,6. 同理,第二行后两格中数字分别为2.5,3.∴y =5·⎝ ⎛⎭⎪⎫123,z =6·⎝ ⎛⎭⎪⎫124. ∴x +y +z =1+5·⎝ ⎛⎭⎪⎫123+6·⎝ ⎛⎭⎪⎫124=3216=2.【答案】 28.某单位某年十二月份的产值是同年一月份产值的m 倍,那么该单位此年的月平均增长率是________.【解析】 由题意可知,这一年中的每一个月的产值成等比数列,求月平均增长率只需利用a 12a 1=m ,所以月平均增长率为11m -1. 【答案】11m -1三、解答题9.若a ,b 是函数f (x )=x 2-px +q (p >0,q >0)的两个不同的零点,且a ,b ,-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,求p +q 的值.【解】 不妨设a >b ,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a +b =p >0,ab =q >0,∴a >0,b >0,又a ,b ,-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.∴⎩⎪⎨⎪⎧ab =-22,a -2=2b ,①或⎩⎪⎨⎪⎧2a =b -2,ab =4,②解①得⎩⎪⎨⎪⎧a =4,b =1,解②得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =4,∴p =5,q =4,∴p +q =9.10.在等比数列{a n }中,a 4=23,a 3+a 5=209.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{a n }的公比大于1,且b n =log 3a n2,求证:数列{b n }为等差数列,并求其前n项和S n .【导学号:18082098】【解】 (1)设等比数列{a n }的公比为q ,则q ≠0,a 4q +a 4q =209.因为a 4=23,所以1q +q =103,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=281,所以a n =281×3n -1=2×3n -5.(2)证明:由(1)及数列{a n }的公比大于1, 得q =3,a n =2×3n -5,所以b n =log 3a n2=log 33n -5=n -5,所以b n -b n -1=1(常数). 又因为b 1=log 3a 12=-4,所以数列{b n }是首项为-4,公差为1的等差数列. 所以S n =n b 1+b n2=12n 2-92n . [能力提升]1.等比数列{a n }是递减数列,前n 项的积为T n ,若T 13=4T 9,则a 8a 15=( ) A.±2 B.±4 C.2 D.4 【解析】 ∵T 13=4T 9. ∴a 1a 2…a 9a 10a 11a 12a 13=4a 1a 2…a 9. ∴a 10a 11a 12a 13=4.又∵a 10·a 13=a 11·a 12=a 8·a 15, ∴(a 8·a 15)2=4.∴a 8a 15=±2.又∵{a n }为递减数列,∴q >0.∴a 8a 15=2. 【答案】 C2.公差不为零的等差数列{a n }中,2a 3-a 27+2a 11=0,数列{b n }是等比数列,且b 7=a 7,则b 6b 8=( )A.16B.14C.4D.49【解析】 ∵2a 3-a 27+2a 11=2(a 3+a 11)-a 27=4a 7-a 27=0, ∵b 7=a 7≠0,∴b 7=a 7=4. ∴b 6b 8=b 27=16. 【答案】 A3.设{a n }是公比为q 的等比数列,|q |>1,令b n =a n +1(n =1,2,…),若数列{b n }有连续四项在集合{-53,-23,19,37,82}中,则6q =________.【解析】 由题意知,数列{b n }有连续四项在集合{-53,-23,19,37,82}中,说明{a n }有连续四项在集合{-54,-24,18,36,81}中,由于{a n }中连续四项至少有一项为负,∴q <0.又∵|q |>1,∴{a n }的连续四项为-24,36,-54,81. ∴q =36-24=-32,∴6q =-9. 【答案】 -94.在等差数列{a n }中,公差 d ≠0,a 2是a 1与a 4的等比中项.已知数列a 1,a 3,ak 1,ak 2,…,ak n ,…成等比数列,求数列{k n }的通项k n .【解】 依题设得a n =a 1+(n -1)d ,a 22=a 1a 4, ∴(a 1+d )2=a 1(a 1+3d ),整理得d 2=a 1d , ∵d ≠0,∴d =a 1,得a n =nd .∴由已知得d,3d ,k 1d ,k 2d ,…,k n d ,…是等比数列.又d ≠0,∴数列1,3,k 1,k 2,…,k n ,…也是等比数列,首项为1,公比为q =31=3,由此得k 1=9.等比数列{k n }的首项k 1=9,公比q =3,∴k n =9×q n -1=3n +1(n =1,2,3,…),即得到数列{k n }的通项为k n =3n +1.附:什么样的考试心态最好大部分学生都不敢掉以轻心,因此会出现很多过度焦虑。
高中数学等比数列10例(附答案)
高中数学等比数列10例一.选择题(共10小题)1.已知等比数列{a n}的前n项和为S n,S4=1,S8=3,则a9+a10+a11+a12=()A.8 B.6 C.4 D.22.已知a1,a2,a3,a4成等比数列,且a1+a2+a3+a4=ln(a1+a2+a3),若a1>1,则()A.a1<a3,a2<a4B.a1>a3,a2<a4C.a1<a3,a2>a4D.a1>a3,a2>a4 3.已知正项等比数列{a n}满足a3=1,a5=,则a1的值为()A.4 B.2 C.D.4.在等差数列{a n}中,已知a4,a7是函数f(x)=x2﹣4x+3的两个零点,则{a n}的前10项和等于()A.﹣18 B.9 C.18 D.205.中国古代数学著作《算法统宗》中有这样一个问题:“三百七十八里关,初行健步不为难,次日脚痛减一半,六朝才得到其关,要见次日行里数,请公仔细算相还.”其意思是“有一个人走378里,第一天健步行走,从第二天起脚痛每天走的路程是前一天的一半,走了6天后到达目的地.”请问第三天走了()A.60里B.48里C.36里D.24里6.设{a n}是等比数列,则下列结论中正确的是()A.若a1=1,a5=4,则a3=﹣2 B.若a1+a3>0,则a2+a4>0C.若a2>a1,则a3>a2 D.若a2>a1>0,则a1+a3>2a27.已知等比数列{a n}的前n项和为S n,a1+a3=,且a2+a4=,则等于()A.4n﹣1 B.4n﹣1 C.2n﹣1 D.2n﹣18.等比数列{a n}的前n项和为,则r的值为()A.B.C.D.9.已知等比数列{a n}公比为q,其前n项和为S n,若S3、S9、S6成等差数列,则q3等于()A.﹣ B.1 C.﹣或1 D.﹣1或10.已知等比数列{a n}满足a1+a2=6,a4+a5=48,则数列{a n}前8项的和S n=()A.510 B.126 C.256 D.512高中数学等比数列10例参考答案与试题解析一.选择题(共10小题)1.已知等比数列{a n}的前n项和为S n,S4=1,S8=3,则a9+a10+a11+a12=()A.8 B.6 C.4 D.2【解答】解:∵等比数列{a n}的前n项和为S n,S4=1,S8=3,由等比数列的性质得S4,S8﹣S4,S12﹣S8成等比数列,∴1,3﹣1=2,S12﹣S8=a9+a10+a11+a12成等比数列,∴a9+a10+a11+a12=4.故选:C.2.已知a1,a2,a3,a4成等比数列,且a1+a2+a3+a4=ln(a1+a2+a3),若a1>1,则()A.a1<a3,a2<a4B.a1>a3,a2<a4C.a1<a3,a2>a4D.a1>a3,a2>a4【解答】解:a1,a2,a3,a4成等比数列,由等比数列的性质可知,奇数项符号相同,偶数项符号相同,a1>1,设公比为q,当q>0时,a1+a2+a3+a4>a1+a2+a3,a1+a2+a3+a4=ln(a1+a2+a3),不成立,即:a1>a3,a2>a4,a1<a3,a2<a4,不成立,排除A、D.当q=﹣1时,a1+a2+a3+a4=0,ln(a1+a2+a3)>0,等式不成立,所以q≠﹣1;当q<﹣1时,a1+a2+a3+a4<0,ln(a1+a2+a3)>0,a1+a2+a3+a4=ln(a1+a2+a3)不成立,当q∈(﹣1,0)时,a1>a3>0,a2<a4<0,并且a1+a2+a3+a4=ln(a1+a2+a3),能够成立,故选:B.3.已知正项等比数列{a n}满足a3=1,a5=,则a1的值为()A.4 B.2 C.D.【解答】解:∵正项等比数列{a n}满足a3=1,a5=,∴,解得,∴a1的值为2.故选:B.4.在等差数列{a n}中,已知a4,a7是函数f(x)=x2﹣4x+3的两个零点,则{a n}的前10项和等于()A.﹣18 B.9 C.18 D.20【解答】解:a4,a7是函数f(x)=x2﹣4x+3的两个零点,由韦达定理可知:a4+a7=4,,故选:D.5.中国古代数学著作《算法统宗》中有这样一个问题:“三百七十八里关,初行健步不为难,次日脚痛减一半,六朝才得到其关,要见次日行里数,请公仔细算相还.”其意思是“有一个人走378里,第一天健步行走,从第二天起脚痛每天走的路程是前一天的一半,走了6天后到达目的地.”请问第三天走了()A.60里B.48里C.36里D.24里【解答】解:由题意得,每天行走的路程成等比数列{a n},且公比为,∵6天后共走了378里,∴S6=,解得a1=192,∴第三天走了a3=a1×=192×=48,故选:B.6.设{a n}是等比数列,则下列结论中正确的是()A.若a1=1,a5=4,则a3=﹣2 B.若a1+a3>0,则a2+a4>0C.若a2>a1,则a3>a2 D.若a2>a1>0,则a1+a3>2a2【解答】解:A.由等比数列的性质可得:=a1•a5=4,由于奇数项的符号相同,可得a3=2,因此不正确.B.a1+a3>0,则a2+a4=q(a1+a3),其正负由q确定,因此不正确;C.若a2>a1,则a1(q﹣1)>0,于是a3﹣a2=a1q(q﹣1),其正负由q确定,因此不正确;D.若a2>a1>0,则a1q>a1>0,可得a1>0,q>1,∴1+q2>2q,则a1(1+q2)>2a1q,即a1+a3>2a2,因此正确.故选:D.7.已知等比数列{a n}的前n项和为S n,a1+a3=,且a2+a4=,则等于()A.4n﹣1 B.4n﹣1 C.2n﹣1 D.2n﹣1【解答】解:∵等比数列{a n}的前n项和S n,且a1+a3=,a2+a4=,∴两式相除可得公比q=,∴a1=2,∴a n==,S n==4(1﹣),∴=2n﹣1,故选:D.8.等比数列{a n}的前n项和为,则r的值为()【解答】解:当n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1=32n﹣1+r﹣32n﹣3﹣r=8•32n﹣3,当n=1时,a1=S1=32﹣1+r=3+r,∵数列是等比数列,∴当a1满足a n=8•32n﹣3,即8•32﹣3=3+r=,即r=﹣,故选:B.9.已知等比数列{a n}公比为q,其前n项和为S n,若S3、S9、S6成等差数列,则q3等于()A.﹣ B.1 C.﹣或1 D.﹣1或【解答】解:若S3、S9、S6成等差数列,则S3+S6=2S9,若公比q=1,则S3=3a1,S9=9a1,S6=6a1,即3a1+6a1=18a1,则方程不成立,即q≠1,则=,即1﹣q3+1﹣q6=2﹣2q9,即q3+q6=2q9,即1+q3=2q6,即2(q3)2﹣q3﹣1=0,解得q3=,故选:A.10.已知等比数列{a n}满足a1+a2=6,a4+a5=48,则数列{a n}前8项的和S n=()【解答】解:由a1+a2=6,a4+a5=48得得a1=2,q=2,则数列{a n}前8项的和S8==510,故选:A.。
高中数学第二章数列2.4等比数列第2课时等比数列的性质优化练习新人教A版必修5(2021年整理)
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第2课时等比数列的性质[课时作业][A组基础巩固]1.如果数列{a n}是等比数列,那么()A.数列{a错误!}是等比数列B.数列{2a n}是等比数列C.数列{lg a n}是等比数列D.数列{na n}是等比数列解析:设b n=a错误!,则错误!=错误!=错误!2=q2,∴{b n}为等比数列;2a n+12a n=2a n+1-a n≠常数;当a n〈0时,lg a n无意义;设c n=na n,则错误!=错误!=错误!·q≠常数.答案:A2.已知等差数列{a n}的公差为3,若a1,a3,a4成等比数列,则a2等于( )A.9 B.3C.-3 D.-9解析:a1=a2-3,a3=a2+3,a4=a2+3×2=a2+6,由于a1,a3,a4成等比数列,a错误!=a1a4,即 (a2+3)2=(a2-3)(a2+6),解得a2=-9。
答案:D3.在正项等比数列{a n}中,a1和a19为方程x2-10x+16=0的两根,则a8·a10·a12等于( )A.16 B.32C.64 D.256解析:由已知,得a1a19=16。
2022年高中数学第二章数列5-1等比数列的前n项和练习含解析新人教A版必修
课时训练13 等比数列的前n项和一、等比数列前n 项和公式的应用1.已知等比数列的公比为2,且前5项和为1,那么前10项的和等于( )A.31B.33C.35D.37答案:B解析:∵S 5=1,∴a 1(1-25)1-2=1,即a 1=131.∴S 10=a 1(1-210)1-2=33.2.设首项为1,公比为23的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,则( )A .S n =2a n -1B .S n =3a n -2C .S n =4-3a nD .S n =3-2a n答案:D解析:S n =a 1(1-q n)1-q =a 1-a n q 1-q =1-23a n1-23=3-2a n ,故选D .3.(2015福建厦门高二期末,7)设S n 为等比数列{a n }的前n 项和,若27a 2-a 5=0,则S 4S 2等于( )A.-27 B.10C.27D.80答案:B解析:设等比数列{a n }的公比为q ,则27a 2-a 2q 3=0,解得q=3,∴S 4S 2=a 1(1-q 4)1-q ·1-q a 1(1-q 2)=1+q 2=10.故选B .4.(2015课标全国Ⅰ高考,文13)在数列{a n}中,a1=2,a n+1=2a n,S n为{a n}的前n项和.若S n=126,则n= .答案:6解析:∵a n+1=2a n,即an+1a n=2,∴{a n}是以2为公比的等比数列.又a1=2,∴S n=2(1-2n)1-2=126.∴2n=64,∴n=6.5.设数列{a n}是首项为1,公比为-2的等比数列,则a1+|a2|+a3+|a4|= .答案:15解析:由数列{a n}首项为1,公比q=-2,则a n=(-2)n-1,a1=1,a2=-2,a3=4,a4=-8,则a1+|a2|+a3+| a4|=1+2+4+8=15.二、等比数列前n项和性质的应用6.一个等比数列的前7项和为48,前14项和为60,则前21项和为( )A.180B.108C.75D.63答案:D解析:由性质可得S7,S14-S7,S21-S14成等比数列,故(S14-S7)2=S7·(S21-S14).又∵S7=48,S14=60,∴S21=63.7.已知数列{a n},a n=2n,则1a1+1a2+…+1an= .答案:1-1 2n解析:由题意得:数列{a n }为首项是2,公比为2的等比数列,由a n =2n ,得到数列{a n }各项为:2,22,…,2n ,所以1a 1+1a 2+…+1a n =12+122+…+12n .所以数列{1a n }是首项为12,公比为12的等比数列.则1a 1+1a 2+…+1a n =12+122+…+12n=12[1-(12)n]1-12=1-12n.8.在等比数列{a n }中,a 1+a n =66,a 2·a n-1=128,S n =126,求n 和q.解:∵a 2a n-1=a 1a n ,∴a 1a n =128.解方程组{a 1a n =128,a 1+a n =66,得{a 1=64,a n =2,①或{a 1=2,a n =64.②将①代入S n =a 1-a n q 1-q=126,可得q=12,由a n =a 1q n-1,可得n=6.将②代入S n =a 1-a n q 1-q=126,可得q=2,由a n =a 1q n-1可解得n=6.综上可得,n=6,q=2或12.三、等差、等比数列的综合应用9.已知数列{a n }是以1为首项,2为公差的等差数列,{b n }是以1为首项,2为公比的等比数列,设c n =a b n ,T n =c 1+c 2+…+c n ,当T n >2 013时,n 的最小值为( )A.7B.9C.10D.11答案:C解析:由已知a n =2n-1,b n =2n-1,∴c n =a b n =2×2n-1-1=2n -1.∴T n =c 1+c 2+…+c n =(21+22+ (2))-n=2×1-2n1-2-n=2n+1-n-2.∵T n>2013,∴2n+1-n-2>2013,解得n≥10,∴n的最小值为10,故选C.10.已知公差不为0的等差数列{a n}满足S7=77,a1,a3,a11成等比数列.(1)求a n;(2)若b n=2a n,求{b n}的前n项和T n.解:(1)设等差数列{a n}的公差为d(d≠0),由S7=7(a1+a7)2=77可得7a4=77,则a1+3d=11 ①.因为a1,a3,a11成等比数列,所以a32=a1a11,整理得2d2=3a1d.又d≠0,所以2d=3a1 ②,联立①②,解得a1=2,d=3,所以a n=3n-1.(2)因为b n=2a n=23n-1=4·8n-1,所以{b n}是首项为4,公比为8的等比数列.所以T n=4(1-8n)1-8=23n+2-47.(建议用时:30分钟) 1.在等比数列{a n}中,a1=3,a n=96,S n=189,则n的值为( ) A.5B.4C.6D.7答案:C解析:显然q≠1,由a n=a1·q n-1,得96=3×q n-1.又由S n=a1-anq1-q,得189=3-96q1-q.∴q=2.∴n=6.2.等比数列{a n}的前n项和为S n,若S1,S3,S2成等差数列,则{a n}的公比等于( )A.1B.12C.-12D.1+√52答案:C解析:设等比数列{a n}的公比为q,由2S3=S1+S2,得2(a1+a1q+a1q2)=a1+a1+a1q,整理得2q2+q=0,解得q=-12或q=0(舍去).故选C.3.等比数列{a n}中,a3=3S2+2,a4=3S3+2,则公比q等于( )A.2B.12C.4D.14答案:C解析:a3=3S2+2,a4=3S3+2,等式两边分别相减得a4-a3=3a3即a4=4a3,∴q=4.4.设S n为等比数列{a n}的前n项和,8a2+a5=0,则S5S2=( )A.11B.5C.-8D.-11答案:D解析:设等比数列的首项为a1,公比为q,则8a1q+a1q4=0,解得q=-2.∴S5S2=a1(1-q5)1-qa1(1-q2)1-q=1-q51-q2=-11.5.设{a n}是任意等比数列,它的前n项和,前2n项和与前3n项和分别为X,Y,Z,则下列等式中恒成立的是( )A.X+Z=2YB.Y(Y-X)=Z(Z-X)C.Y2=XZD.Y(Y-X)=X(Z-X)答案:D解析:S n=X,S2n-S n=Y-X,S3n-S2n=Z-Y,不妨取等比数列{a n}为a n=2n,则S n,S2n-S n,S3n-S2n成等比数列,∴(Y-X)2=X(Z-Y),整理得D正确.6.某住宅小区计划植树不少于100棵,若第一天植2棵,以后每天植树的棵数是前一天的2倍,则需要的最少天数n (n ∈N *)等于 . 答案:6解析:由题意知每天植树的棵数组成一个以2为首项,2为公比的等比数列,所以S n =2(1-2n)1-2=2(-1+2n )≥100,∴2n ≥51,∴n ≥6.7.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 . 答案:3116解析:易知公比q ≠1.由9S 3=S 6,得9×a 1(1-q 3)1-q =a 1(1-q 6)1-q ,解得q=2.∴{1a n }是首项为1,公比为12的等比数列.∴其前5项和为1-(12)51-12=3116.8.在等比数列{a n }中,若a 1=12,a 4=-4,则公比q= ;|a 1|+|a 2|+…+|a n |= .答案:-2 2n-1-12解析:设等比数列{a n }的公比为q ,则a 4=a 1q 3,代入数据解得q 3=-8,所以q=-2;等比数列{|a n |}的公比为|q|=2,则|a n |=12×2n-1,所以|a1|+|a2|+|a3|+…+|a n|=12(1+2+22+…+2n-1)=12(2n-1)=2n-1-12.9.已知等差数列{a n}的前n项和为S n,且满足a2=4,a3+a4=17.(1)求{a n}的通项公式;(2)设b n=2a n+2,证明数列{b n}是等比数列并求其前n项和T n. (1)解:设等差数列{a n}的公差为d.由题意知{a3+a4=a1+2d+a1+3d=17,a2=a1+d=4,解得a1=1,d=3,∴a n=3n-2(n∈N*).(2)证明:由题意知,b n=2a n+2=23n(n∈N*),b n-1=23(n-1)=23n-3(n∈N*,n≥2),∴bnb n-1=23n23n-3=23=8(n∈N*,n≥2),又b1=8,∴{b n}是以b1=8,公比为8的等比数列.∴T n=8×(1-8n)1-8=87(8n-1).10.已知公差不为0的等差数列{a n}的首项a1为a(a∈R),且1a1,1a2,1a4成等比数列.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)对n∈N*,试比较1a2+1a22+1a23+…+1a2n与1a1的大小.解:(1)设等差数列{a n}的公差为d,由题意可知(1a2)2=1a1·1a4,即(a1+d)2=a1(a1+3d),从而a1d=d2,因为d≠0,∴d=a1=a.故通项公式a n=na.(2)记T n=1a2+1a22+…+1a2n,因为a2n=2n a,所以T n=1a(12+122+ (12))=1 a ·12[1-(12)n]1-12=1a[1-(12)n].从而,当a>0时,T n<1 a 1 ;当a<0时,T n>1 a 1 .。
2018-2019学年高中数学 第二章 数列 专题2.4 等比数列试题 新人教A版必修5
2.4 等比数列1.等比数列的定义一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于___________,那么这个数列叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,公比通常用字母q 表示(0)q ≠.定义也可叙述为:在数列{}n a 中,若1(n na q q a +=为常数且0)q ≠,则{}n a 是等比数列. 2.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___________叫做a 与b 的等比中项.3.等比数列的通项公式设等比数列{}n a 的首项为1a ,公比为q ,则这个等比数列的通项公式是1______(,0)n a a q =≠.4.等比数列与指数函数 (1)等比数列的图象等比数列{}n a 的通项公式11n n a a q -=还可以改写为1nn a a q q=⋅,当1q ≠且10a ≠时,x y q =是指数函数,1x a y q q =⋅是指数型函数,因此数列{}n a 的图象是函数1xa y q q=⋅的图象上一些孤立的点.例如,教材第50页【探究】(2),12n n a -=的图象如下图所示.(2)等比数列的单调性已知等比数列{}n a 的首项为1a ,公比为q ,则 ①当101a q >⎧⎨>⎩或1001a q <⎧⎨<<⎩时,{}n a 是___________数列;②当1001a q >⎧⎨<<⎩或101a q <⎧⎨>⎩时,{}n a 是___________数列;③当1q =时,{}n a 为常数列(0)n a ≠;④当0q <时,{}n a 为摆动数列,所有的奇数项(偶数项)同号,奇数项与偶数项异号. K 知识参考答案: 1.同一常数2.G3.11n a q- 4.递增 递减等比数列的判定与证明判断数列{}n a 是否为等比数列的方法: (1)定义法:判断1n na a +是否为常数; (2)等比中项法:判断11(,2)n nn n a a n n a a +-=∈≥*N 是否成立; (3)通项公式法:若数列{}n a 的通项公式形如(0)nn a tq tq =≠,则数列{}n a 是等比数列.(1)若{}n a 的通项公式为212n n a -=,试判断数列{}n a 是否为等比数列.(2)若,,,a b c d 成等比数列,,,a b b c c d +++均不为零,求证:,,a b b c c d +++成等比数列.【答案】(1){}n a 是等比数列,证明见解析;(2),,a b b c c d +++成等比数列,证明见等比数列的通项公式及应用(1)在等比数列{}n a中,若474,32,a a==则na=____________;(2)在等比数列{}n a中,已知253636,72,a a a a+=+=若1024na=,则n=____________.与q ,即可写出数列{}n a 的通项公式;(2)当已知等比数列{}n a 中的某项,求出公比q 后,可绕过求1a 而直接写出其通项公式,即(,)n mn m a a qm n -=∈*N .等比数列的性质的应用若数列{}n a 是公比为q 的等比数列,由等比数列的定义可得等比数列具有如下性质:(1)若m n p q +=+,则m n p q a a a a =;若2m n r +=,则2(,)m n r a a a m n,p,q,r =∈*N .推广:1211;n n i n i a a a a a a -+-===L L ①②若m n t p q r++=++,则m n t p q r a a a a a a =.(2)若,,m n p 成等差数列,则,,m n p a a a 成等比数列. (3)数列{}(0)n a ≠λλ仍是公比为q 的等比数列;数列1{}n a 是公比为1q的等比数列; 数列{}||n a 是公比为||q 的等比数列;若数列{}n b 是公比为q'的等比数列,则数列{}n n a b 是公比为qq'的等比数列. (4)23,,,,k k m k m k m a a a a +++L 成等比数列,公比为m q .(5)连续相邻k 项的和(或积)构成公比为(k q 或2)k q 的等比数列.已知等比数列{}n a 满足0,n a >(1)若1237894,9,a a a a a a ==则456a a a =_____________; (2)若25253(3)n n a a n -⋅=≥,则当1n ≥时,3133321log log log n a a a -+++=L _____________.【答案】(1)6;(2)2n .【解析】(1)方法1:因为31231322789798()4,()a a a a a a a a a a a a a ====389,a ==由递推公式构造等比数列求数列的通项公式(1)形如1(1,0)n n a pa q p pq +=+≠≠的递推关系式①利用待定系数法可化为1n a +-()11n q q p a p p =---,当101qa p-≠-时,数列{}1n qa p--是等比数列; ②由1n n a pa q +=+,1(2)n n a pa q n -=+≥,两式相减,得11()n n n n a a p a a +--=-,当210a a -≠时,数列1{}n n a a +-是公比为p 的等比数列.(2)形如+1(,0)nn n a ca d c d cd =+≠≠的递推关系式除利用待定系数法直接化归为等比数列外,也可以两边同时除以1n d +,进而化归为等比数列.(1)在数列{}n a 中,111,36,n n a a a +==+则数列{}n a 的通项公式为n a =_____________;(2)在数列{}n a 中,1111,63,n n n a a a ++==+则数列{}n a 的通项公式为n a =_____________.忽略等比数列中所有项不为零导致错误已知等比数列{}n a 的前三项分别为,22,33a a a ++,则a =_____________.【错解】因为22a +为a 与33a +的等比中项,所以2(22)(33)a a a +=+,解得1a =-或4-.【错因分析】若1a =-,则,22,33a a a ++这三项为1,0,0-,不符合等比数列的定义. 【正解】因为22a +为a 与33a +的等比中项,所以2(22)(33)a a a +=+,解得1a =-或4-.由于1a =-时,220,330a a +=+=,所以1a =-应舍去,故4a =-.【名师点睛】因为等比数列中各项均不为零,所以解题时一定要注意将所求结果代入题中验证,若所求结果使等比数列中的某些项为零,则一定要舍去.忽略等比数列中项的符号导致错误在等比数列{}n a 中,246825a a a a =,则19a a =_____________.【错解】因为{}n a 为等比数列,所以192846a a a a a a ==,由246825a a a a =可得219()25a a =,故195a a =±.【错因分析】错解中忽略了在等比数列中,奇数项或偶数项的符号相同这一隐含条件. 【正解】因为{}n a 为等比数列,所以192846a a a a a a ==,由246825a a a a =可得219()25a a =,故195a a =±.又在等比数列中,所有的奇数项的符号相同,所以190a a >,所以195a a =.【名师点睛】在等比数列中,奇数项或者偶数项的符号相同.因此,在求等比数列的某一项或者某些项时要注意这些项的正负问题,要充分挖掘题目中的隐含条件.1.已知1,,,,5a b c 五个数成等比数列,则b 的值为A .3BC.D .522.在等比数列{}n a 中,112a =,12q =,132n a =,则项数n 为 A .3 B .4 C .5D .63.已知等比数列{}n a 为递增数列,若10a >,且212()3n n n a a a ++-=,则数列{}n a 的公比q =A .2或12B .2C .12D .2-4.已知数列{}n b 是等比数列,9b 是1和3的等差中项,则216b b = A .16 B .8 C .2D .45.已知等比数列{}n a 中,3462,16a a a ==,则101268a a a a --的值为A .2B .4C .8D .166.在等比数列{}n a 中,若48,a a 是方程2430x x -+=的两根,则6a 的值是 A.BC.D .3±7.已知三个数成等比数列,它们的积为27,它们的平方和为91,则这三个数的和为 A .13B .-7C .-7或13D .无法求解8.已知0a b c <<<,且,,a b c 是成等比数列的整数,n 为大于1的整数,则下列关于log a n ,log b n ,log c n 的说法正确的是A .成等差数列B .成等比数列C .各项的倒数成等差数列D .以上都不对9.已知数列{}n a 满足13n n a a +=,且2469a a a ++=,则15793log ()a a a ++=____________.10.在等比数列{}n a 中,21a =,公比1q ≠±.若135,4,7a a a 成等差数列,则6a 的值是_____________.11.在等比数列{}n a 中,572a a =,2103a a +=,则124a a =_____________. 12.已知单调递减的等比数列{}n a 满足23428a a a ++=,且32a +是2a ,4a 的等差中项,则公比q =_____________,通项公式为n a =_____________.13.已知等比数列{}n a 中,2766a a +=,36128a a =,求等比数列{}n a 的通项公式n a .14.已知数列}{n a 满足递推式)2(121≥+=-n a a n n ,其中415a =.(1)求321,,a a a ;(2)求证:数列{1}n a +为等比数列.15.已知数列{}n a 与等比数列{}n b 满足3()n an b n =∈*N .(1)试判断{}n a 是何种数列; (2)若813a a m +=,求1220b b b L .16.已知{}n a 是等比数列,且263a a +=,61012a a +=,则812a a +=A .B .24C .D .4817.已知等差数列{}n a 和等比数列{}n b 的首项都是1,公差和公比都是2,则=++432b b b a a aA .24B .25C .26D .2718.若等比数列{}n a 的各项均为正数,且310119122e a a a a +=(e 为自然对数的底数),则12ln ln a a ++⋅⋅⋅+20ln a =A .50B .40C .30D .2019.各项均为正的等比数列{}n a 中,4a 与14a的等比中项为,则27211log log a a +的值为A .4B .3C .2D .120.已知等差数列{}n a 和等比数列{}n b 的首项都是1,公差和公比都是2,则234a a a b b b ++=A .24B .25C .26D .8421.在等比数列{}n a 中,27a =,公比1q ≠±.若135,4,7a a a 成等差数列,则21n a +=____________.22.已知数列{}n a 满足132(2)n n a a n -=+≥,且12a =,则n a =_____________. 23.已知1,,,4a b --成等差数列,1,,,,4m n t --成等比数列,则b an-=______________. 24.等差数列{}n a 的各项均为正数,13a =,前n 项和为n S ,{}n b 为等比数列,11b =,且2264,b S =33960b S =. (1)求n a 与n b ; (2)求和:12111nS S S +++.25.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,在数列{}n b 中,11b a =,1(2)n n n b a a n -=-≥,且n n a S n +=.(1)设1n n c a =-,求证:{}n c 是等比数列; (2)求数列{}n b 的通项公式.26.(2018北京文)“十二平均律”是通用的音律体系,明代朱载堉最早用数学方法计算出半音比例,为这个理论的发展做出了重要贡献.十二平均律将一个纯八度音程分成十二份,依次得到十三个单音,从第二个单音起,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于.若第一个单音的频率f ,则第八个单音频率为 ABC.fD.27.(2016四川理)某公司为激励创新,计划逐年加大研发资金投入.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,lg2≈0.30) A .2018年 B .2019年 C .2020年D .2021年28.(2017北京理)若等差数列{}n a 和等比数列{}n b 满足11–1a b ==,448a b ==,则22a b =______________. 29.(2017新课标全国Ⅲ理)设等比数列{}n a 满足a 1+a 2=–1,a 1–a 3=–3,则a 4=______________.30.(2018新课标全国Ⅰ文)已知数列{}n a 满足11a =,12(1)n n na n a +=+,设nn a b n=. (1)求1b ,2b ,3b ;(2)判断数列{}n b 是否为等比数列,并说明理由; (3)求{}n a 的通项公式.31.(2016新课标全国Ⅲ文)已知各项都为正数的数列{}n a 满足11a =,21(21)n n n a a a +---120n a +=.(1)求23,a a ;(2)求{}n a 的通项公式.1.【答案】B【解析】设等比数列的公比为q .由题意得,215b b =⨯⇒=,又2210b q q =⨯=>,所以b =B .2.【答案】C【解析】根据等比数列通项公式11n n a a q-=⋅有1111()3222n -=⋅,解得5n =,故选C .5.【答案】B【解析】由题意得246516a a a ==,所以54a =±,因为32a =,所以54a =,所以2532a q a ==,所以91141012115768114a a a q a q q a a a q a q--===--,故选B . 6.【答案】B【解析】由48,a a 是方程2430x x -+=的两根有484840,3a a a a +=>=,故48,a a 都为正数,而26483a a a ==,所以6a =,由于2640a a q =>,所以6a =,故选B . 7.【答案】C【解析】由题意,可设这三个数分别为aq,a ,aq ,则22222222739999191aa aq a q q a a a q q q ⎧⋅⋅==⎧⎪⎪⎪⇒⎨⎨++=⎪⎪++=⎩⎪⎩239a q =⎧⇒⎨=⎩或2319a q =⎧⎪⎨=⎪⎩,所以3q =±或13q =±,故这三个数为1,3,9或-1,3,-9或9,3,1或-9,3,-1.故这三个数的和为13或-7.故选C .9.【答案】−5【解析】因为13n n a a +=,所以数列{}n a 是以3为公比的等比数列,335579246()393a a a q a a a ∴++=++=⨯=,∴15793log ()5a a a ++=-.10.【答案】149【解析】由题意得342231511878778107=+⇒=+⇒-+=⇒=a a a q q q q q q 或21=q (舍去),从而461.49a q == 11.【答案】2或21【解析】由等比数列性质知57210=2a a a a =,又2103a a +=,所以21a =,102a =或22a =,101a =,所以1012422a a a a ==或21. 12.【答案】12 61()2n - 【解析】由题意得,3243332(2)2(2)288a a a a a a +=+⇒++=⇒=,所以2481208202a a q q q +=⇒+=⇒=或2(舍去),所以通项公式为3631()2n n n a a q --==.13.【答案】12n n a -=或82nn a -=.【解析】设等比数列的首项为1a ,公比为q , 由题意得272727362766,66,2,64128128a a a a a a a a a a +=+==⎧⎧⎧⇒⇒⎨⎨⎨===⎩⎩⎩或2764,2.a a =⎧⎨=⎩所以55722a q a ==或512,即2q =或12, 所以2122n n n a a q--==或22812n n n a a q --==.故等比数列{}n a 的通项公式为12n n a -=或82nn a -=.14.【答案】(1)11a =,23a =,37a =;(2)见解析.【解析】(1)由121n n a a -=+及415a =知432115,a a =+= 解得,73=a 同理可得.1,312==a a(2)由121+=-n n a a 可得2211+=+-n n a a ,)1(211+=+-n n a a ,{1}n a +是以211=+a 为首项,2为公比的等比数列.(2)因为120813a a a a m +=+=,所以1220a a a +++=L ()120202a a +=10m ,所以2012201210122033333a a a a a am b b b +++===L L L .16.【答案】B【解析】由题意知4446102626261243a a a q a q q a a a a ++====++,则22q =, 所以222812610610()21224a a a q a q q a a +=+=+=⨯=,故选B . 17.【答案】B【解析】等比数列}{n b 首项是1,公比是2,所以2342,4,8b b b ===,等差数列{}n a 的首项是1,公差是2,所以2342481311311225b b b a a a a a a a d ++=++=+=+⨯=,故选B . 18.【答案】C【解析】在等比数列中,q p n m a a a a q p n m =⇒+=+,所以3310119121011101122e e a a a a a a a a +==⇒=,由对数的运算可知1220ln ln ln a a a ++⋅⋅⋅+12201202191011ln()ln[()()()]a a a a a a a a a =⋅⋅⋅=1031011ln()10ln e 30a a ===,故选C .19.【答案】B【解析】由4a 与14a的等比中项为4148a a =,所以27211271124142log log log log log 83a a a a a a +====,故选B . 20.【答案】D【解析】等差数列{}n a 首项是1,公差是2,所以2343,5,7a a a ===,等比数列{}n b 首项是1,公比是2,所以23424635722284a a a b b b b b b ++=++=++=,故选D . 21.【解析】由题意得342231511878778107=+⇒=+⇒-+=⇒=a a a q q q q q q 或21=q (舍去),从而2211117777nn n n a q +-=⨯=⨯=. 22.【答案】31n -【解析】1132(2),2n n a a n a -=+≥=,1113(1),13n n a a a -∴+=++=,即数列{1}n a +是以3为首项、3为公比的等比数列,则nn a 31=+,即13-=nn a . 23.【答案】12【解析】因为1,,,4a b --成等差数列,设公差为d ,所以4(1)141b a d ----===--,因为1,,,,4m n t --成等比数列,所以2(1)(4)4n =-⨯-=, 即2n =±,由于n 与1,4--同号,所以0n <,所以2n =-,所以1122b a n --==-. 24.【答案】(1)21n a n =+,18n n b -=;(2)32342(1)(2)n n n +-++. 【解析】(1)设{}n a 的公差为d ,{}n b 的公比为q , 则0d>,3(1)n a n d =+-,1n n b q -=,依题意有23322(93)960,(6)64,S b d q S b d q ⎧=+=⎨=+=⎩解得2,8d q =⎧⎨=⎩或6,5403d q ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(舍去),故32(1)21n a n n =+-=+,18n n b -=.(2)35(21)(2)n S n n n =++++=+,所以121111111132435(2)n S S S n n +++=++++⨯⨯⨯+11111111(1)2324352n n =-+-+-++-+ 1111(1)2212n n =+--++ 323.42(1)(2)n n n +=-++ 25.【答案】(1)见解析;(2)1()2nn b =.【解析】(1)因为n n a S n += ①,所以111n n a S n +++=+ ②,②−①得111n n n a a a ++-+=,所以121n n a a +=+, 所以12(1)1n n a a +-=-,所以11112n n a a +-=-,所以{1}n a -是等比数列.因为首项111c a =-,111a a +=,所以112a =,所以112c =-, 所以{}n c 是以12-为首项,12为公比的等比数列. (2)由(1)可知1111()()()222n n n c -=-⋅=-,所以111()2n n n a c =+=-.故当2n ≥时,111111111()[1()]()()()22222n n n n nn n n b a a ---=-=---=-=.又1112b a ==代入上式也符合,所以1()2n nb =.26.【答案】D【解析】因为每一个单音与前一个单音频率比为,所以*1(2,)n n a n n -=≥∈N , 又1a f =,则7781a a q f ===,故选D .【名师点睛】本题考查等比数列的实际应用,解决本题的关键是能够判断单音成等比数列.等比数列的判断方法主要有如下两种: (1)定义法,若1*(0,)n n a q q n a +=≠∈N 或1*(0,2,)n n aq q n a n -≠≥∈=N , 数列{}n a 是等比数列;(2)等比中项公式法,若数列{}n a 中,0n a ≠且*2123,()n n n a a a n n --≥∈=⋅N ,则数列{}n a 是等比数列.28.【答案】1【解析】设等差数列的公差和等比数列的公比分别为d 和q ,则3138d q -+=-=,求得2,3q d =-=,那么221312a b -+==. 29.【答案】8-【解析】设等比数列{}n a 的公比为q ,很明显1q ≠-,结合等比数列的通项公式和题意可得方程组:1212131(1)1(1)3a a a q a a a q +=+=-⎧⎨-=-=-⎩①②,由②①可得:2q =-,代入①可得11a =,由等比数列的通项公式可得3418a a q ==-.30.【答案】(1)11b =,22b =,34b =;(2)数列{}n b 是等比数列,理由见解析;(3)1·2n n a n -=.【解析】(1)由条件可得12(1)n n n a a n++=, 将1n =代入得214a a =,而11a =,所以24a =. 将2n =代入得323a a =,所以312a =. 从而11b =,22b =,34b =.31.【答案】(1)41,2132==a a ;(2)121-=n n a . 【解析】(1)由题意得41,2132==a a . (2)由02)12(112=---++n n n n a a a a ,得)1()1(21+=++n n n n a a a a . 因为{}n a 的各项都为正数,所以211=+n n a a , 故{}n a 是首项为1,公比为21的等比数列,因此121-=n n a .。
高中数学 第二章 数列 2.4 等比数列(第1课时)等比数列的概念及通项公式巩固提升(含解析)新人教
第1课时 等比数列的概念及通项公式[学生用书P105(单独成册)][A 基础达标]1.在数列{a n }中,若a n +1=3a n ,a 1=2,则a 4为( ) A .108 B.54 C .36D .18解析:选B.因为a n +1=3a n ,所以数列{a n }是公比为3的等比数列,则a 4=33a 1=54. 2.在等比数列{a n }中,a 1=18,q =2,则a 4与a 8的等比中项为( )A .±4 B.4 C .±14D .14解析:选A.由题意得(±a 6)2=a 4a 8,因为a 1=18,q =2,所以a 4与a 8的等比中项为±a 6=±4.3.如果-1,a ,b ,c ,-9成等比数列,那么( ) A .b =3,ac =9 B.b =-3,ac =9 C .b =3,ac =-9D .b =-3,ac =-9解析:选B.因为b 是-1,-9的等比中项,所以b 2=9,b =±3. 又等比数列奇数项符号相同,得b <0,故b =-3, 而b 又是a ,c 的等比中项, 故b 2=ac ,即ac =9.4.(2019·丰台高二检测)数列{a n }是公差不为0的等差数列,且a 1,a 3,a 7为等比数列{b n }的连续三项,则数列{b n }的公比为( )A. 2B.4 C .2D .12解析:选C.因为a 1,a 3,a 7为等比数列{b n }中的连续三项,所以a 23=a 1a 7,设{a n }的公差为d ,则d ≠0,所以(a 1+2d )2=a 1(a 1+6d ),所以a 1=2d ,所以公比q =a 3a 1=4d 2d=2.5.若正项数列{a n }满足a 1=2,a 2n +1-3a n +1a n -4a 2n =0,则{a n }的通项公式a n =( ) A .22n -1B.2nC .22n +1D .22n -3解析:选A.由a 2n +1-3a n +1a n -4a 2n =0,得(a n +1-4a n )·(a n +1+a n )=0.又{a n }是正项数列,所以a n +1-4a n =0,a n +1a n=4.由等比数列的定义知数列{a n }是以2为首项,4为公比的等比数列.由等比数列的通项公式,得a n =2×4n -1=22n -1.故选A.6.下面四个数列:①1,1,2,4,8,16,32,64;②在数列{a n }中,已知a 2a 1=2,a 3a 2=2; ③常数列a ,a ,…,a ,…; ④在数列{a n }中,a n +1a n=q (q ≠0),其中n ∈N *. 其中一定是等比数列的有________.解析:①不符合“每一项与它的前一项的比等于同一常数”,故不是等比数列. ②不一定是等比数列.当{a n }只有3项时,{a n }是等比数列;当{a n }的项数超过3时,不一定符合.③不一定.若常数列是各项都为0的数列,它就不是等比数列;当常数列各项不为0时,是等比数列.④等比数列的定义用式子的形式表示:在数列{a n }中,对任意n ∈N *,有a n +1a n=q (q ≠0),那么{a n }是等比数列.答案:④7.若等差数列{a n }和等比数列{b n }满足a 1=b 1=-1,a 4=b 4=8,则a 2b 2=________. 解析:设等差数列{a n }的公差为d ,等比数列{b n }的公比为q .因为a 1=b 1=-1,a 4=b 4=8,所以⎩⎪⎨⎪⎧-1+3d =8,-1·q 3=8,所以⎩⎪⎨⎪⎧d =3,q =-2. 所以a 2=2,b 2=2.所以a 2b 2=22=1.答案:18.等比数列{a n }中,若a 2a 5=2a 3,a 4与a 6的等差中项为54,则a 1=________.解析:设等比数列{a n }的公比为q , 因为a 2a 5=2a 3,所以a 21q 5=2a 1q 2,化简得a 1q 3=2=a 4. 因为a 4与a 6的等差中项为54,所以a 4+a 6=2×54,所以a 4(1+q 2)=52.所以q 2=14,解得q =±12.则a 1×⎝ ⎛⎭⎪⎫±18=2,解得a 1=±16. 答案:±169.在等比数列{a n }中,a 3=32,a 5=8. (1)求数列{a n }的通项公式a n ; (2)若a n =12,求n .解:(1)因为a 5=a 1q 4=a 3q 2,所以q 2=a 5a 3=14.所以q =±12.当q =12时,a n =a 1q n -1=a 1q 2·q n -3=a 3q n -3=32×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -3=28-n ;当q =-12时,a n =a 1q n -1=a 1q 2·q n -3=a 3q n -3=32×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -3.所以a n =28-n或a n =32×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -3.(2)当a n =12时,即28-n=12或32×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -3=12,解得n =9.10.已知等比数列{a n }为递增数列,且a 25=a 10,2(a n +a n -2)=5a n -1,求数列{a n }的通项公式.解:设数列{a n }的公比为q . 因为a 25=a 10,2(a n +a n -2)=5a n -1,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 21·q 8=a 1·q 9①2(q 2+1)=5q ②, 由①,得a 1=q , 由②,得q =2或q =12,又数列{a n }为递增数列,所以a 1=q =2,所以a n =2n.[B 能力提升]11.在数列{a n }中,已知a 1=1,a n +1=2a n +1,则a n =( ) A .2n-1 B.2n -1-1C .2n -1D .2(n -1)解析:选A.等式两边同时加1,得a n +1+1=2(a n +1),所以数列{a n +1}是以a 1+1=2为首项,q =2为公比的等比数列,所以a n +1=2×2n -1=2n ,所以a n =2n-1.12.已知等比数列{a n }的各项均为正数,公比q ≠1,ka 1a 2·…·a k =a 11,则k =( ) A .12 B.15 C .18D .21解析:选D.ka 1a 2·…·a k =a 1q 1+2+3+…+(k -1)k=a 1q k -12=a 1q 10,因为a 1>0,q ≠1,所以k -12=10,所以k =21,故选D.13.已知数列{a n }是等差数列,且a 2=3,a 4+3a 5=56,若log 2b n =a n . (1)求证:数列{b n }是等比数列; (2)求数列{b n }的通项公式.解:(1)证明:由log 2b n =a n ,得b n =2a n .因为数列{a n }是等差数列,不妨设公差为d ,则b n b n -1=2a n 2a n -1=2a n -a n -1=2d ,2d 是与n 无关的常数, 所以数列{b n }是等比数列.(2)由已知,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+d =3,a 1+3d +3(a 1+4d )=56,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-1,d =4,于是b 1=2-1=12,公比q =2d =24=16,所以数列{b n }的通项公式b n =12·16n -1=24n -5.14.(选做题)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a n =3S n +1(n ∈N *). (1)求a 1,a 2;(2)求数列{a n }的通项公式.解:(1)由题意,知a 1=3S 1+1,即a 1=3a 1+1, 所以a 1=-12.又a 2=3S 2+1,即a 2=3(a 1+a 2)+1,解得a 2=14.(2)由a n =3S n +1,① 得a n -1=3S n -1+1(n ≥2),② 由①-②,得a n -a n -1=3(S n -S n -1)=3a n ,得a n a n -1=-12,所以数列{a n }是首项为-12,公比为-12的等比数列,所以a n =⎝ ⎛⎭⎪⎫-12×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -1=⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n.。
【强力推荐_高中数学数列测试题】[1]技巧归纳[1] - 副本
第二章 数列课堂练习1.{a n }是首项a 1=1,公差为d =3的等差数列,如果a n =2 005,则序号n 等于( ). A .667B .668C .669D .6702.在各项都为正数的等比数列{a n }中,首项a 1=3,前三项和为21,则a 3+a 4+a 5=( ).A .33B .72C .84D .1893.如果a 1,a 2,…,a 8为各项都大于零的等差数列,公差d ≠0,则( ). A .a 1a 8>a 4a 5B .a 1a 8<a 4a 5C .a 1+a 8<a 4+a 5D .a 1a 8=a 4a 5 4.已知方程(x 2-2x +m )(x 2-2x +n )=0的四个根组成一个首项为41的等差数列,则|m -n |等于( ).A .1B .43 C .21 D .835.等比数列{a n }中,a 2=9,a 5=243,则{a n }的前4项和为( ). A .81 B .120 C .168 D .1926.若数列{a n }是等差数列,首项a 1>0,a 2 003+a 2 004>0,a 2 003·a 2 004<0,则使前n 项和S n >0成立的最大自然数n 是( ).A .4 005B .4 006C .4 007D .4 0087.已知等差数列{a n }的公差为2,若a 1,a 3,a 4成等比数列, 则a 2=( ). A .-4B .-6C .-8D . -108.设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若35a a =95,则59S S =( ). A .1B .-1C .2D .219.已知数列-1,a 1,a 2,-4成等差数列,-1,b 1,b 2,b 3,-4成等比数列,则212b a a 的值是( ).A .21 B .-21 C .-21或21 D .4110.在等差数列{a n }中,a n ≠0,a n -1-2n a +a n +1=0(n ≥2),若S 2n -1=38,则n =( ). A .38B .20C .10D .9二、填空题11.设f (x )=221+x,利用课本中推导等差数列前n 项和公式的方法,可求得f (-5)+f (-4)+…+f (0)+…+f (5)+f (6)的值为 .12.已知等比数列{a n }中,(1)若a 3·a 4·a 5=8,则a 2·a 3·a 4·a 5·a 6= . (2)若a 1+a 2=324,a 3+a 4=36,则a 5+a 6= . (3)若S 4=2,S 8=6,则a 17+a 18+a 19+a 20= . 13.在38和227之间插入三个数,使这五个数成等比数列,则插入的三个数的乘积为 .14.在等差数列{a n }中,3(a 3+a 5)+2(a 7+a 10+a 13)=24,则此数列前13项之和为 . 15.在等差数列{a n }中,a 5=3,a 6=-2,则a 4+a 5+…+a 10= . 16.设平面内有n 条直线(n ≥3),其中有且仅有两条直线互相平行,任意三条直线不过同一点.若用f (n )表示这n 条直线交点的个数,则f (4)= ;当n >4时,f (n )= .三、解答题17.(1)已知数列{a n }的前n 项和S n =3n 2-2n ,求证数列{a n }成等差数列.(2)已知a1,b1,c1成等差数列,求证ac b +,ba c +,cb a +也成等差数列.18.设{a n }是公比为 q 的等比数列,且a 1,a 3,a 2成等差数列. (1)求q 的值;(2)设{b n }是以2为首项,q 为公差的等差数列,其前n 项和为S n ,当n ≥2时,比较S n与b n 的大小,并说明理由.19.数列{a n }的前n 项和记为S n ,已知a 1=1,a n +1=nn 2 S n (n =1,2,3…).求证:数列{nS n }是等比数列.20.已知数列{a n }是首项为a 且公比不等于1的等比数列,S n 为其前n 项和,a 1,2a 7,3a 4成等差数列,求证:12S 3,S 6,S 12-S 6成等比数列.第二章 数列参考答案一、选择题 1.C解析:由题设,代入通项公式a n =a 1+(n -1)d ,即2 005=1+3(n -1),∴n =699. 2.C解析:本题考查等比数列的相关概念,及其有关计算能力. 设等比数列{a n }的公比为q (q >0),由题意得a 1+a 2+a 3=21, 即a 1(1+q +q 2)=21,又a 1=3,∴1+q +q 2=7. 解得q =2或q =-3(不合题意,舍去), ∴a 3+a 4+a 5=a 1q 2(1+q +q 2)=3×22×7=84. 3.B .解析:由a 1+a 8=a 4+a 5,∴排除C . 又a 1·a 8=a 1(a 1+7d )=a 12+7a 1d ,∴a 4·a 5=(a 1+3d )(a 1+4d )=a 12+7a 1d +12d 2>a 1·a 8. 4.C 解析: 解法1:设a 1=41,a 2=41+d ,a 3=41+2d ,a 4=41+3d ,而方程x 2-2x +m =0中两根之和为2,x 2-2x +n =0中两根之和也为2,∴a 1+a 2+a 3+a 4=1+6d =4, ∴d =21,a 1=41,a 4=47是一个方程的两个根,a 1=43,a 3=45是另一个方程的两个根.∴167,1615分别为m 或n ,∴|m -n |=21,故选C .解法2:设方程的四个根为x 1,x 2,x 3,x 4,且x 1+x 2=x 3+x 4=2,x 1·x 2=m ,x 3·x 4=n .由等差数列的性质:若γ+s =p +q ,则a γ+a s =a p +a q ,若设x 1为第一项,x 2必为第四项,则x 2=47,于是可得等差数列为41,43,45,47,∴m =167,n =1615,∴|m -n |=21.5.B解析:∵a 2=9,a 5=243,25a a =q 3=9243=27,∴q =3,a 1q =9,a 1=3, ∴S 4=3-13-35=2240=120.6.B 解析:解法1:由a 2 003+a 2 004>0,a 2 003·a 2 004<0,知a 2 003和a 2 004两项中有一正数一负数,又a 1>0,则公差为负数,否则各项总为正数,故a 2 003>a 2 004,即a 2 003>0,a 2 004<0.∴S 4 006=2+006400641)(a a =2+006400420032)(a a >0,∴S 4 007=20074·(a 1+a 4 007)=20074·2a 2 004<0,故4 006为S n >0的最大自然数. 选B .解法2:由a 1>0,a 2 003+a 2 004>0,a 2 003·a 2 004<0,同解法1的分析得a 2 003>0,a 2 004<0,∴S 2 003为S n 中的最大值.∵S n 是关于n 的二次函数,如草图所示,∴2 003到对称轴的距离比2 004到对称轴的距离小, ∴20074在对称轴的右侧.根据已知条件及图象的对称性可得4 006在图象中右侧零点B 的左侧,4 007,4 008都在其右侧,S n >0的最大自然数是4 006.7.B解析:∵{a n }是等差数列,∴a 3=a 1+4,a 4=a 1+6, 又由a 1,a 3,a 4成等比数列,(第6题)∴(a 1+4)2=a 1(a 1+6),解得a 1=-8, ∴a 2=-8+2=-6. 8.A解析:∵59S S =2)(52)(95191a a a a ++=3559a a ⋅⋅=59·95=1,∴选A .9.A解析:设d 和q 分别为公差和公比,则-4=-1+3d 且-4=(-1)q 4, ∴d =-1,q 2=2, ∴212b a a -=2qd -=21.10.C解析:∵{a n }为等差数列,∴2n a =a n -1+a n +1,∴2n a =2a n , 又a n ≠0,∴a n =2,{a n }为常数数列, 而a n =1212--n S n ,即2n -1=238=19,∴n =10. 二、填空题 11.23. 解析:∵f (x )=221+x,∴f (1-x )=2211+-x=xx2222⋅+=xx22221+,∴f (x )+f (1-x )=x221++xx22221+⋅=x x222211+⋅+=xx22)22(21++=22.设S =f (-5)+f (-4)+…+f (0)+…+f (5)+f (6), 则S =f (6)+f (5)+…+f (0)+…+f (-4)+f (-5),∴2S =[f (6)+f (-5)]+[f (5)+f (-4)]+…+[f (-5)+f (6)]=62, ∴S =f (-5)+f (-4)+…+f (0)+…+f (5)+f (6)=32. 12.(1)32;(2)4;(3)32.解析:(1)由a 3·a 5=24a ,得a 4=2,∴a 2·a 3·a 4·a 5·a 6=54a =32.(2)9136)(324222121=⇒⎩⎨⎧=+=+q q a a a a ,∴a 5+a 6=(a 1+a 2)q 4=4. (3)2=+=+++=2=+++=4444821843214q qS S a a a S a a a a S ⇒⎪⎩⎪⎨⎧⋅⋅⋅,∴a 17+a 18+a 19+a 20=S 4q 16=32. 13.216.解析:本题考查等比数列的性质及计算,由插入三个数后成等比数列,因而中间数必与38,227同号,由等比中项的中间数为22738⋅=6,∴插入的三个数之积为38×227×6=216. 14.26.解析:∵a 3+a 5=2a 4,a 7+a 13=2a 10, ∴6(a 4+a 10)=24,a 4+a 10=4, ∴S 13=2+13131)(a a =2+13104)(a a =2413⨯=26.15.-49.解析:∵d =a 6-a 5=-5, ∴a 4+a 5+…+a 10 =2+7104)(a a=25++-755)(d a d a=7(a 5+2d ) =-49. 16.5,21(n +1)(n -2).解析:同一平面内两条直线若不平行则一定相交,故每增加一条直线一定与前面已有的每条直线都相交,∴f (k )=f (k -1)+(k -1).由f (3)=2,f (4)=f (3)+3=2+3=5, f (5)=f (4)+4=2+3+4=9, ……f (n )=f (n -1)+(n -1),相加得f (n )=2+3+4+…+(n -1)=21(n +1)(n -2).三、解答题17.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,a 1=S 1=3-2=1,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=3n 2-2n -[3(n -1)2-2(n -1)]=6n -5, n =1时,亦满足,∴a n =6n -5(n ∈N*).首项a 1=1,a n -a n -1=6n -5-[6(n -1)-5]=6(常数)(n ∈N*), ∴数列{a n }成等差数列且a 1=1,公差为6. (2)∵a 1,b 1,c1成等差数列,∴b2=a1+c1化简得2ac =b (a +c ).ac b ++cb a +=acaba c bc +++22=acca c ab 22+++)(=acc a 2+)(=2++2)()(c a b c a =2·bc a +, ∴ac b +,ba c +,cb a +也成等差数列.18.解:(1)由题设2a 3=a 1+a 2,即2a 1q 2=a 1+a 1q , ∵a 1≠0,∴2q 2-q -1=0, ∴q =1或-21.(2)若q =1,则S n =2n +21-)(n n =23+2n n .当n ≥2时,S n -b n =S n -1=22+1-))((n n >0,故S n >b n .若q =-21,则S n =2n +21-)(n n (-21)=49+-2nn .当n ≥2时,S n -b n =S n -1=4-11-)0)((n n ,故对于n ∈N +,当2≤n ≤9时,S n >b n ;当n =10时,S n =b n ;当n ≥11时,S n <b n . 19.证明:∵a n +1=S n +1-S n ,a n +1=nn 2+S n ,∴(n +2)S n =n (S n +1-S n ),整理得nS n +1=2(n +1) S n , 所以1+1+n S n =nS n 2.故{nS n}是以2为公比的等比数列.20.证明:由a 1,2a 7,3a 4成等差数列,得4a 7=a 1+3a 4,即4 a 1q 6=a 1+3a 1q 3, 变形得(4q 3+1)(q 3-1)=0, ∴q 3=-41或q 3=1(舍).由3612S S =qq a q q a ----1)1(121)1(3161=1213q +=161;6612S S S -=612S S -1=qq a q q a ----1)1(1)1(61121-1=1+q 6-1=161;得3612S S =6612S S S -.∴12S 3,S 6,S 12-S 6成等比数列.。
等比数列试题及答案doc
一、等比数列选择题1.十九世纪下半叶集合论的创立,奠定了现代数学的基础.著名的“康托三分集”是数学理性思维的构造产物,具有典型的分形特征,其操作过程如下:将闭区间[0,1]均分为三段,去掉中间的区间段12(,)33,记为第一次操作;再将剩下的两个区间1[0,]3,2[,1]3分别均分为三段,并各自去掉中间的区间段,记为第二次操作;…,如此这样,每次在上一次操作的基础上,将剩下的各个区间分别均分为三段,同样各自去掉中间的区间段.操作过程不断地进行下去,以至无穷,剩下的区间集合即是“康托三分集”.若使去掉的各区间长度之和不小于910,则需要操作的次数n 的最小值为( )(参考数据:lg 20.3010=,lg30.4771=)A .4B .5C .6D .72.已知各项不为0的等差数列{}n a 满足26780a a a -+=,数列{}n b 是等比数列,且77b a =,则3810b b b =( )A .1B .8C .4D .23.已知公差不为0的等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=2,且a 1,a 3,a 4成等比数列,则S n 取最大值时n 的值为( ) A .4B .5C .4或5D .5或64.等比数列{}n a 中11a =,且14a ,22a ,3a 成等差数列,则()*na n N n∈的最小值为( ) A .1625B .49C .12D .15.已知等比数列{}n a 满足12234,12a a a a +=+=,则5S 等于( ) A .40B .81C .121D .2426.已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若213a a =,且数列{}13n S a -也为等比数列,则n a 的表达式为( )A .12nn a ⎛⎫= ⎪⎝⎭B .112n n a +⎛⎫= ⎪⎝⎭C .23nn a ⎛⎫= ⎪⎝⎭D .123n n a +⎛⎫= ⎪⎝⎭7.等比数列{}n a 的前n 项积为n T ,且满足11a >,10210310a a ->,102103101a a -<-,则使得1n T >成立的最大自然数n 的值为( )A .102B .203C .204D .2058.已知1a ,2a ,3a ,4a 成等比数列,且()21234123a a a a a a a +++=++,若11a >,则( )A .13a a <,24a a <B .13a a >,24a a <C .13a a <,24a a >D .13a a >,24a a >9.数列{}n a 是等比数列,54a =,916a =,则7a =( ) A .8B .8±C .8-D .110.已知数列{}n a 为等比数列,12a =,且53a a =,则10a 的值为( ) A .1或1- B .1C .2或2-D .211.题目文件丢失!12.设等差数列{}n a 的公差10,4≠=d a d ,若k a 是1a 与2k a 的等比中项,则k =( ) A .3或6 B .3 或-1 C .6D .313.设等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若23S =,415S =,则6S =( ) A .31B .32C .63D .6414.已知等比数列{}n a 的前n 项和为2,2n S a =,公比2q ,则5S 等于( )A .32B .31C .16D .15 15.已知1,a ,x ,b ,16这五个实数成等比数列,则x 的值为( )A .4B .-4C .±4D .不确定16.正项等比数列{}n a 的公比是13,且241a a =,则其前3项的和3S =( ) A .14B .13C .12D .1117.设b R ∈,数列{}n a 的前n 项和3nn S b =+,则( ) A .{}n a 是等比数列B .{}n a 是等差数列C .当1b ≠-时,{}n a 是等比数列D .当1b =-时,{}n a 是等比数列18.已知正项等比数列{}n a 满足7652a a a =+,若存在两项m a ,n a 14a =,则14m n+的最小值为( ) A .53B .32C .43D .11619.已知数列{}n a 是等比数列,n S 为其前n 项和,若364,12S S ==,则12S =( ) A .50B .60C .70D .8020.已知{}n a 是各项均为正数的等比数列,121a a +=,344a a +=,则5678a a a a +++=( )A .80B .20C .32D .2553二、多选题21.题目文件丢失!22.已知1a ,2a ,3a ,4a 依次成等比数列,且公比q 不为1.将此数列删去一个数后得到的数列(按原来的顺序)是等差数列,则正数q 的值是( ) A.12B.12- C.12+ D.12-+ 23.若数列{}n a 的前n 项和是n S ,且22n n S a =-,数列{}n b 满足2log n n b a =,则下列选项正确的为( ) A .数列{}n a 是等差数列B .2nn a =C .数列{}2na 的前n 项和为21223n +-D .数列11n n b b +⎧⎫⎨⎬⋅⎩⎭的前n 项和为n T ,则1n T <24.已知数列{}n a 是等比数列,则下列结论中正确的是( ) A .数列2{}n a 是等比数列 B .若4123,27,a a ==则89a =± C .若123,a a a <<则数列{}n a 是递增数列 D .若数列{}n a 的前n 和13,n n S r -=+则r =-125.数列{}n a 对任意的正整数n 均有212n n n a a a ++=,若22a =,48a =,则10S 的可能值为( ) A .1023B .341C .1024D .34226.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.则下列说法正确的是( ) A .此人第三天走了二十四里路B .此人第一天走的路程比后五天走的路程多六里C .此人第二天走的路程占全程的14D .此人走的前三天路程之和是后三天路程之和的8倍27.已知数列{}n a 是等比数列,有下列四个命题,其中正确的命题有( ) A .数列{}n a 是等比数列B .数列{}1n n a a +是等比数列C .数列{}2lg n a 是等比数列D .数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等比数列28.设等比数列{}n a 的公比为q ,其前n 项和为n S ,前n 项积为n T ,并且满足条件11a >,667711,01a a a a -><-,则下列结论正确的是( ) A .01q <<B .681a a >C .n S 的最大值为7SD .n T 的最大值为6T29.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”.则下列说法正确的是( ) A .此人第六天只走了5里路B .此人第一天走的路程比后五天走的路程多6里C .此人第二天走的路程比全程的14还多1.5里 D .此人走的前三天路程之和是后三天路程之和的8倍30.设等比数列{}n a 的公比为q ,其前n 项和为n S ,前n 项积为n T ,并且满足条件11a >,671a a >,67101a a -<-,则下列结论正确的是( ) A .01q <<B .8601a a <<C .n S 的最大值为7SD .n T 的最大值为6T31.记单调递增的等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若2410a a +=,23464a a a =,则( )A .112n n n S S ++-=B .12n naC .21nn S =- D .121n n S -=-32.在《增删算法统宗》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.”则下列说法正确的是( ) A .此人第二天走了九十六里路B .此人第三天走的路程站全程的18C .此人第一天走的路程比后五天走的路程多六里D .此人后三天共走了42里路33.已知数列{}n a 的前n 项和为S n ,22n n S a =-,若存在两项m a ,n a ,使得64m n a a =,则( )A .数列{}n a 为等差数列B .数列{}n a 为等比数列C .22212413nn a a a -+++=D .m n +为定值34.关于等差数列和等比数列,下列四个选项中不正确的有( )A .若数列{}n a 的前n 项和2(n S an bn c a =++,b ,c 为常数)则数列{}n a 为等差数列B .若数列{}n a 的前n 项和122n n S +=-,则数列{}n a 为等差数列C .数列{}n a 是等差数列,n S 为前n 项和,则n S ,2n n S S -,32n n S S -,⋯仍为等差数列D .数列{}n a 是等比数列,n S 为前n 项和,则n S ,2n n S S -,32n n S S -,⋯仍为等比数35.已知等差数列{}n a 的首项为1,公差4d =,前n 项和为n S ,则下列结论成立的有( )A .数列n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前10项和为100B .若1,a 3,a m a 成等比数列,则21m =C .若111625ni i i a a =+>∑,则n 的最小值为6 D .若210m n a a a a +=+,则116m n+的最小值为2512【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、等比数列选择题 1.C 【分析】依次求出第次去掉的区间长度之和,这个和构成一个等比数列,再求其前n 项和,列出不等式解之可得. 【详解】第一次操作去掉的区间长度为13;第二次操作去掉两个长度为19的区间,长度和为29;第三次操作去掉四个长度为127的区间,长度和为427;…第n 次操作去掉12n -个长度为13n 的区间,长度和为123n n -,于是进行了n 次操作后,所有去掉的区间长度之和为1122213933nn n n S -⎛⎫=++⋅⋅⋅+=- ⎪⎝⎭,由题意,902131n⎛⎫-≥ ⎪⎝⎭,即21lg lg1031n ≤=-,即()lg3lg21n -≥,解得:115.679lg3lg 20.47710.3010n ≥=≈--,又n 为整数,所以n 的最小值为6. 故选:C . 【点睛】本题以数学文化为背景,考查等比数列通项、前n 项和等知识及估算能力,属于中档题.【分析】根据等差数列的性质,由题中条件,求出72a =,再由等比数列的性质,即可求出结果. 【详解】因为各项不为0的等差数列{}n a 满足26780a a a -+=,所以27720a a -=,解得72a =或70a =(舍);又数列{}n b 是等比数列,且772b a ==,所以33810371178b b b b b b b ===.故选:B. 3.C 【分析】由等比数列的性质及等差数列的通项公式可得公差12d =-,再由等差数列的前n 项和公式即可得解. 【详解】设等差数列{}n a 的公差为,0d d ≠,134,,a a a 成等比数列,2314a a a ∴=即2(22)2(23)d d +=+,则12d =-,()()211119812244216n n n n n S a n d n n --⎛⎫∴=+=-=--+ ⎪⎝⎭,所以当4n =或5时,n S 取得最大值. 故选:C. 4.D 【分析】首先设等比数列{}n a 的公比为(0)q q ≠,根据14a ,22a ,3a 成等差数列,列出等量关系式,求得2q ,比较()*na n N n∈相邻两项的大小,求得其最小值. 【详解】在等比数列{}n a 中,设公比(0)q q ≠, 当11a =时,有14a ,22a ,3a 成等差数列,所以21344a a a =+,即244q q =+,解得2q,所以12n na ,所以12n n a n n-=,12111n n a n n a n n++=≥+,当且仅当1n =时取等号, 所以当1n =或2n =时,()*n a n N n∈取得最小值1,故选:D. 【点睛】该题考查的是有关数列的问题,涉及到的知识点有等比数列的通项公式,三个数成等差数列的条件,求数列的最小项,属于简单题目. 5.C 【分析】根据已知条件先计算出等比数列的首项和公比,然后根据等比数列的前n 项和公式求解出5S 的结果.【详解】因为12234,12a a a a +=+=,所以23123a a q a a +==+,所以1134a a +=,所以11a =, 所以()5515113121113a q S q--===--, 故选:C. 6.D 【分析】设等比数列{}n a 的公比为q ,当1q =时,111133(3)n S a na a n a -=-=-,该式可以为0,不是等比数列,当1q ≠时,11113311n n a aS a q a q q-=-⋅+---,若是等比数列,则11301a a q -=-,可得23q =,利用213a a =,可以求得1a 的值,进而可得n a 的表达式 【详解】设等比数列{}n a 的公比为q当1q =时,1n S na =,所以111133(3)n S a na a n a -=-=-, 当3n =时,上式为0,所以{}13n S a -不是等比数列. 当1q ≠时,()1111111n nn a q a aq S qq q-==-⋅+---, 所以11113311n n a aS a q a q q-=-⋅+---, 要使数列{}13n S a -为等比数列,则需11301a a q -=-,解得23q =.213a a =,2123a ⎛⎫∴= ⎪⎝⎭,故21111222333n n n n a a q -+-⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⋅=⋅= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭.故选:D. 【点睛】关键点点睛:本题的关键点是熟记等比数列的前n 项和公式,等比数列通项公式的一般形式,由此若11113311n n a a S a q a q q -=-⋅+---是等比数列,则11301aa q-=-,即可求得q 的值,通项即可求出. 7.C 【分析】由题意可得1021031a a >,1021031,1a a ><,利用等比数列的性质即可求解. 【详解】由10210310a a ->,即1021031a a >,则有21021a q ⨯>,即0q >。
2022年高中数学第二章数列4-1等比数列练习含解析新人教A版必修
课时训练11 等比数列一、等比数列中基本量的运算1.已知{a n }是等比数列,a 2=2,a 5=14,则公比q 等于( )A .-12B .-2C .2D .12答案:D解析:a 5a 2=a 1q 4a 1q =q 3=142=18,∴q=12.2.已知等比数列{a n }中,a 1=32,公比q=-12,则a 6等于( )A.1B.-1C.2D.12答案:B解析:由题知a 6=a 1q 5=32×(-12)5=-1,故选B .3.(2015福建宁德五校联考,7)已知等比数列{a n }中,a2+a 3a 1+a 2=2,a 4=8,则a 6=( )A.31B.32C.63D.64答案:B解析:设等比数列{a n }的公比为q ,由a 2+a 3a 1+a 2=2,a 4=8,得{q (a 1+a 2)a 1+a 2=2,a 1q 3=8,解得{a 1=1,q =2.所以a 6=a 1q 5=25=32.故选B .4.(2015山东潍坊四县联考,3)已知等差数列{a n}的公差为2,若a1,a3,a4成等比数列,则a2等于( )A.-4B.-6C.-8D.-10答案:B解析:∵等差数列{a n}的公差为2,a1,a3,a4成等比数列,∴(a1+4)2=a1(a1+6),∴a1=-8,∴a2=-6.故选B.5.(2015江西吉安联考,2)已知等比数列{a n}的公比q=-13,则a1+a3+a5+a7a2+a4+a6+a8等于( )A.-3B.-13C.3 D.13答案:A解析:∵等比数列{a n}的公比q=-13,∴a1+a3+a5+a7a2+a4+a6+a8=a1+a3+a5+a7(a1+a3+a5+a7)q=1q=-3.故选A.二、等比中项及应用6.2+√3和2-√3的等比中项是 .答案:±1解析:设A为等比中项,则A2=(2+√3)(2-√3)=1,∴A=±1.7.已知等比数列{a n}的各项均为正数,它的前三项依次为1,a+1,2a+5,则数列{a n}的通项公式a n= .答案:3n-1解析:由题意,知(a+1)2=2a+5,∴a2=4.∵{a n}的各项均为正数,∴a+1>0且2a+5>0.∴a=2.∴a+1=3.∴q=a+11=3.∴a n=3n-1.三、等比数列的判定8.给出下列数列:①2,2,4,8,16,32,…;②在数列{a n}中,a2a1=2,a4a3=2;③常数列c,c,c,c,….其中等比数列的个数为 . 答案:0解析:①不是等比数列,因为a2a1≠a3a2;②不一定是等比数列,因为不知道a3a2的值,即使a3a2=2,数列{a n}也未必是等比数列;③不一定是等比数列,当c=0时,数列不是等比数列.故填0.9.设{a n}是公比为q的等比数列,设q≠1,证明数列{a n+1}不是等比数列.证明:假设{a n+1}是等比数列,则对任意的k∈N*,(a k+1+1)2=(a k+1)(a k+2+1),a k+12+2a k+1+1=a k a k+2+a k+a k+2+1,a12q2k+2a1q k=a1q k-1·a1q k+1+a1q k-1+a1q k+1,因为a1≠0,所以2q k=q k-1+q k+1.因为q≠0,所以q2-2q+1=0,解得q=1,这与已知矛盾.所以假设不成立,故{a n+1}不是等比数列.(建议用时:30分钟)1.已知在等比数列{a n}中,a1+a3=10,a4+a6=54,则该等比数列的公比为( ) A.1 4B.12C.2D.8答案:B解析:因为(a 1+a 3)q 3=a 4+a 6,所以q 3=a 4+a 6a 1+a 3=5410=18,即q=12,选B.2.若等比数列的首项为98,末项为13,公比为23,则这个数列的项数为( )A.3B.4C.5D.6答案:B解析:∵a 1=98,a n =13,q=23,∴98×(23)n -1=13,则n=4.3.已知等比数列{a n }中,a 1=3,8a n 2=a n+1·a n+2,则a 3=( )A.48B.12C.6D.2答案:B解析:设数列{a n }的公比为q ,则由8a n 2=a n+1a n+2,得8a 12=a 2a 3,即8a 12=a 12q 3,∴q=2.∴a 3=a 1q 2=3×4=12.4.如果-1,a ,b ,c ,-9成等比数列,那么( )A.b=3,ac=9B.b=-3,ac=9C.b=3,ac=-9D.b=-3,ac=-9答案:B解析:∵-1,a ,b ,c ,-9成等比数列,∴b 2=(-1)×(-9)=9.又∵a 2=-1×b=-b ,∴b=-3.又b 2=ac ,∴a 与c 同号.∴ac=9.5.已知1既是a 2与b 2的等比中项,又是1a 与1b 的等差中项,则a +ba 2+b 2的值是( )A .1或12B .1或-12C.1或13D.1或-13答案:D解析:由题意得,a2b2=(ab)2=1,1a +1b=2,∴{ab=1, a+b=2或{ab=-1,a+b=-2.又a+ba2+b2=a+b(a+b)2-2ab,∴其值为1或-13.6.设a1=2,数列{1+2a n}是公比为2的等比数列,则a6等于 .答案:79.5解析:∵1+2a n=(1+2a1)×2n-1,∴1+2a6=5×25,∴a6=5×32-12=79.5.7.已知等差数列{a n}的公差d≠0,它的第1,5,17项顺次成等比数列,则这个等比数列的公比是 .答案:3解析:由已知a52=a1·a17,∴(a1+4d)2=a1(a1+16d).∴a1=2d.∴公比q=a5a1=a1+4da1=6d2d=3.8.某林场的树木每年以25%的增长率增长,则第10年末的树木总量是今年的 倍.答案:1.259解析:设这个林场今年的树木总量是m,第n年末的树木总量为a n,则a n+1=a n+a n×25%=1.25a n.则an+1a n=1.25.则数列{a n}是公比q=1.25的等比数列.则a10=a1q9=1.259m.所以a10a1=1.259.9.等比数列的前三项和为168,a2-a5=42,求a5,a7的等比中项.解:由题意知{a1+a1q+a1q2=168, ①a1q·(1-q)(1+q+q2)=42,②②÷①得q(1-q)=42168,∴q=12.∴a1=168×47=96.又∵a6=a1q5,∴a6=96×125=3,∴a5,a7的等比中项a6=3.10.已知数列{a n}满足a1=78,且a n+1=12a n+13,n∈N*.(1)求证:{a n-23}是等比数列;(2)求数列{a n}的通项公式.(1)证明:∵a n+1=12a n+13,∴a n+1-23=12a n+13−23=12(a n-23).∴an+1-23an-23=12.∴{a n-23}是首项为524,公比为12的等比数列.(2)解:∵a n-23=524×(12)n-1,∴a n=5×(12)n-1+23.24。
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【例1】 已知S n 是数列{a n }的前n 项和,S n =p n (p ∈R ,n ∈N*),那么数列{a n }.[ ]A .是等比数列B .当p ≠0时是等比数列C .当p ≠0,p ≠1时是等比数列D .不是等比数列分析 由S n =p n (n ∈N*),有a 1=S 1=p ,并且当n ≥2时, a n =S n -S n-1=p n -p n-1=(p -1)p n-1故-,因此数列成等比数列≠-≠a =(p 1)p {a }p 0p 10(p 1)p 2n n 1⇔--=-⎧⎨⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪--()()p p p p p n 212 但满足此条件的实数p 是不存在的,故本题应选D .说明 数列{a n }成等比数列的必要条件是a n ≠0(n ∈N*),还要注意对任∈,≥,都为同一常数是其定义规定的准确含义.n *n 2N a a nn -1【例2】 已知等比数列1,x 1,x 2,…,x 2n ,2,求x 1·x 2·x 3·…·x 2n . 解 ∵1,x 1,x 2,…,x 2n ,2成等比数列,公比q ∴2=1·q 2n+1x 1x 2x 3...x 2n =q .q 2.q 3...q 2n =q 1+2+3+ (2)=q2n(1+2n)2==+q n n n ()212【例3】 {a }(1)a =4a n 25等比数列中,已知,=-,求通项公12式;(2)已知a 3·a 4·a 5=8,求a 2a 3a 4a 5a 6的值.解 (1)a =a q q =5252-∴-12∴==-=∵·=··=a a q 4()()(2)a a a a a a a =8n 2n 2n 2n 4354234543----1212 ∴a 4=2又==∴a a a a a a a a a a =a =322635423456452【例4】 已知a >0,b >0且a ≠b ,在a ,b 之间插入n 个正数x 1,x 2,…,x n ,使得a ,x 1,x 2,…,x n ,b 成等比数列,求证…<.x x x a b n n122+证明 设这n +2个数所成数列的公比为q ,则b=aq n+1∴∴……<q b ax x x aqaq aq aqab a b n n n nnn ++====+1122122【例5】 设a 、b 、c 、d 成等比数列,求证:(b -c)2+(c -a)2+(d -b)2=(a -d)2.证法一 ∵a 、b 、c 、d 成等比数列∴a b b c c d== ∴b 2=ac ,c 2=bd ,ad =bc∴左边=b 2-2bc +c 2+c 2-2ac +a 2+d 2-2bd +b 2 =2(b 2-ac)+2(c 2-bd)+(a 2-2bc +d 2)=a 2-2ad +d 2 =(a -d)2=右边证毕.证法二 ∵a 、b 、c 、d 成等比数列,设其公比为q ,则: b =aq ,c =aq 2,d=aq 3∴左边=(aq -aq 2)2+(aq 2-a)2+(aq 3-aq)2 =a 2-2a 2q 3+a 2q 6 =(a -aq 3)2 =(a -d)2=右边证毕.说明 这是一个等比数列与代数式的恒等变形相综合的题目.证法一是抓住了求证式中右边没有b 、c 的特点,走的是利用等比的条件消去左边式中的b 、c 的路子.证法二则是把a 、b 、c 、d 统一化成等比数列的基本元素a 、q 去解决的.证法二稍微麻烦些,但它所用的统一成基本元素的方法,却较证法一的方法具有普遍性.【例6】 求数列的通项公式:(1){a n }中,a 1=2,a n+1=3a n +2(2){a n }中,a 1=2,a 2=5,且a n+2-3a n+1+2a n =0 思路:转化为等比数列.解 (1)a =3a 2a 1=3(a 1)n+1n n+1n +++⇒∴{a n +1}是等比数列 ∴a n +1=3·3n-1 ∴a n =3n -1(2)a 3a 2a =0a a =2(a a )n+2n+1n n+2n+1n+1n -+--⇒∴{a n+1-a n }是等比数列,即 a n+1-a n =(a 2-a 1)·2n-1=3·2n-1再注意到a 2-a 1=3,a 3-a 2=3·21,a 4-a 3=3·22,…,a n -a n-1=3·2n-2,这些等式相加,即可以得到a =3[1222]=3=3(21)n 2n-2n 1+++…+·-21211n ----说明 解题的关键是发现一个等比数列,即化生疏为已知.(1)中发现{a n +1}是等比数列,(2)中发现{a n+1-a n }是等比数列,这也是通常说的化归思想的一种体现.【例7】 a a a a (a a )a 2a (a a )a a a =0a a a a 1234122242213422321234若实数、、、都不为零,且满足+-+++求证:、、成等比数列,且公比为.证 ∵a 1、a 2、a 3、a 4均为不为零的实数∴+-+++为实系数一元二次方程等式+-+++说明上述方程有实数根.(a a )x 2a (a a )x a a =0(a a )a 2a (a a )a a a =0a 122222132232122242213422324∴上述方程的判别式Δ≥0,即[2a (a a )]4(a a )(a a )=4(a a a )0(a a a )02132122222322213222132-+-++--≥∴-≤又∵a 1、a 2、a 3为实数∴-≥必有-即(a a a )0a a a =0a =a a 2213222132213因而a 1、a 2、a 3成等比数列又∵a =2a 42()()()a a a a a a a a a a a a 1312222131213212++=++= ∴a 4即为等比数列a 1、a 2、a 3的公比.【例8】 若a 、b 、c 成等差数列,且a +1、b 、c 与a 、b 、c +2都成等比数列,求b 的值.解 设a 、b 、c 分别为b -d 、b 、b +d ,由已知b -d +1、b 、b +d 与b -d 、b 、b +d +2都成等比数列,有b =(b d 1)(b d)b =(b d)(b d 2)22-++①-++②⎧⎨⎪⎩⎪整理,得b =b d b db =b d 2b 2d222222-++-+-⎧⎨⎪⎩⎪ ∴b +d=2b -2d 即b=3d 代入①,得9d 2=(3d -d +1)(3d +d) 9d 2=(2d +1)·4d 解之,得d=4或d=0(舍) ∴b=12【例9】 已知等差数列{a n }的公差和等比数列{b n }的公比都是d ,又知d ≠1,且a 4=b 4,a 10=b 10:(1)求a 1与d 的值; (2)b 16是不是{a n }中的项? 思路:运用通项公式列方程解 (1)a =b a =b 3d =a da 9d =a da (1d )=3d a (1d )=9d4410101131191319由++----⎧⎨⎩⇒⎧⎨⎪⎩⎪⇒⎧⎨⎪⎩⎪a⇒⇒==-=-==-d d 2=063+-舍或∴d d a d d 1231331222()(2)∵b 16=b 1·d 15=-32b 1且+·--∴a =a 3d =22=b b =b d =2b =22b =a =2413441313113- ∴b 16=-32b 1=-32a 1,如果b 16是{a n }中的第k 项,则 -32a 1=a 1+(k -1)d∴(k -1)d=-33a 1=33d∴k=34即b 16是{a n }中的第34项.【例10】 {a }b =(12)b b b =218b b b =18n n a n 123123设是等差数列,,已知++,,求等差数列的通项.解 设等差数列{a n }的公差为d ,则a n =a 1+(n -1)d∴·b =(12)b b =(12)(12)=(12)b n a 13a a +2d 2(a +d)221111+-()n d1由,解得,解得,代入已知条件整理得+b b b =18b =18b =12b b b =18b b =14b b =1781232321231313b b b 123218++=⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪ 解这个方程组,得b =2b =18b =18b =21313,或, ∴a 1=-1,d=2或a 1=3,d=-2∴当a 1=-1,d=2时,a n =a 1+(n -1)d=2n -3 当a 1=3,d=2时,a n =a 1+(n -1)d=5-2n【例11】 三个数成等比数列,若第二个数加4就成等差数列,再把这个等差数列的第3项加32又成等比数列,求这三个数.解法一 按等比数列设三个数,设原数列为a ,aq ,aq 2 由已知:a ,aq +4,aq 2成等差数列 即:2(aq +4)=a +aq 2①a ,aq +4,aq 2+32成等比数列 即:(aq +4)2=a(aq 2+32)⇒aq 2=4a +②①,②两式联立解得:或-∴这三数为:,,或,,.a =2q =3a =29q =52618⎧⎨⎩⎧⎨⎪⎩⎪-29109509解法二 按等差数列设三个数,设原数列为b -d ,b -4,b +d由已知:三个数成等比数列 即:(b -4)2=(b -d)(b +d)⇒8b d =162-①b -d ,b ,b +d +32成等比数列 即b 2=(b -d)(b +d +32)⇒32b d 32d =02--②①、②两式联立,解得:或∴三数为,,或,,.b =269d =83b =10d =82618⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪⎧⎨⎩-29109509解法三 任意设三个未知数,设原数列为a 1,a 2,a 3 由已知:a 1,a 2,a 3成等比数列得:①a =a a 2213a 1,a 2+4,a 3成等差数列 得:2(a 2+4)=a 1+a 3②a 1,a 2+4,a 3+32成等比数列得:(a 2+4)2=a 1(a 3+32)③①、②、③式联立,解得:或a =29a =109a =509a =2a =6a =18123123-⎧⎨⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎧⎨⎪⎩⎪ 说明 将三个成等差数列的数设为a -d ,a ,a +d ;将三个成等比数列的数设为,,或,,是一种常用技巧,可起到a aq aq (a aq)2aq简化计算过程的作用.【例12】 有四个数,其中前三个数成等差数列,后三个数成等比数列,并且第一个数与第四个数的和是16,第二个数与第三个数的和是12,求这四个数.分析 本题有三种设未知数的方法方法一 设前三个数为a -d ,a ,a +d ,则第四个数由已知条件可推得:()a d a+2方法二 设后三个数为b ,bq ,bq 2,则第一个数由已知条件推得为2b -bq .方法三 设第一个数与第二个数分别为x ,y ,则第三、第四个数依次为12-y ,16-x .由这三种设法可利用余下的条件列方程组解出相关的未知数,从而解出所求的四个数,解法一 a d a a d 设前三个数为-,,+,则第四个数为.()a d a+2依题意,有-+++a d =16a (a d)=12()a d a+⎧⎨⎪⎩⎪2解方程组得:或-a =4d =4a =9d =61122⎧⎨⎩⎧⎨⎩所求四个数为:0,4,8,16或15,9,3,1.解法二 设后三个数为:b ,bq ,bq 2,则第一个数为:2b -bq依题意有:-++2b bq bq =16b bq =122⎧⎨⎩ 解方程组得:或b =4q =2 b =9q =131122⎧⎨⎩⎧⎨⎪⎩⎪所求四个数为:0,4,8,16或15,9,3,1.解法三 设四个数依次为x ,y ,12-y ,16-x .依题意有+-·--x (12y)=2yy (16x)=(12y)2⎧⎨⎩ 解方程组得:或x =0y =4x =15y =91122⎧⎨⎩⎧⎨⎩ 这四个数为0,4,8,16或15,9,3,1.【例13】 已知三个数成等差数列,其和为126;另外三个数成等比数列,把两个数列的对应项依次相加,分别得到85,76,84.求这两个数列.解 设成等差数列的三个数为b -d ,b ,b +d ,由已知,b -d +b +b +d=126 ∴b=42这三个数可写成42-d ,42,42+d .再设另三个数为a ,aq ,aq 2.由题设,得a 42d =85ap 42=76aq 42d =842+-+++⎧⎨⎪⎩⎪ 整理,得-①②+③a d =43aq =34aq d =422⎧⎨⎪⎩⎪ 解这个方程组,得 a 1=17或a 2=68当a=17时,q=2,d=-26当时,,a =68q =12d =25 从而得到:成等比数列的三个数为17,34,68,此时成等差的三个数为68,42,16;或者成等比的三个数为68,34,17,此时成等差的三个数为17,42,67.【例14】 已知在数列{a n }中,a 1、a 2、a 3成等差数列,a 2、a 3、a 4成等比数列,a 3、a 4、a 5的倒数成等差数列,证明:a 1、a 3、a 5成等比数列.证明 由已知,有 2a 2=a 1+a 3①a =a a 3224·②③211435a a a =+由③,得·由①,得代入②,得··a =2a a a +a a =a +a 2a =a +a 243535213321323535a a a a +整理,得a =a (a +a )a +a 351235即 a 3(a 3+a 5)=a 5(a 1+a 3)a a a =a a a a a =a a 323515353215++∴·所以a 1、a 3、a 5成等比数列.【例15】 已知(b -c)log m x +(c -a)log m y +(a -b)log m z=0.(1)设a ,b ,c 依次成等差数列,且公差不为零,求证:x ,y ,z 成等比数列.(2)设正数x ,y ,z 依次成等比数列,且公比不为1,求证:a ,b ,c 成等差数列.证明 (1)∵a ,b ,c 成等差数列,且公差d ≠0 ∴b -c=a -b=-d ,c -a=2d代入已知条件,得:-d(log m x -2log m y +log m z)=0 ∴log m x +log m z=2log m y∴y2=xz∵x,y,z均为正数∴x,y,z成等比数列(2)∵x,y,z成等比数列且公比q≠1∴y=xq,z=xq2代入已知条件得:(b-c)log m x+(c-a)log m xq+(a-b)log m xq2=0 变形、整理得:(c+a-2b)log m q=0∵q≠1 ∴log m q≠0∴c+a-2b=0 即2b=a+c即a,b,c成等差数列。