河南汝阳县第一高级中学高二数学等比数列练习试题
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一、等比数列选择题
1.已知q 为等比数列{}n a 的公比,且1212a a =-,31
4a =,则q =( ) A .1- B .4
C .12-
D .12
±
2.中国古代数学名著《九章算术》中有这样一个问题:今有牛、马、羊食人苗,苗主责之粟五斗,羊主曰:“我羊食半马.”马主曰:“我马食半牛.”今欲衰偿之,问各出几何?此问题的译文是:今有牛、马、羊吃了别人的禾苗,禾苗主人要求赔偿5斗粟.羊主人说:“我羊所吃的禾苗只有马的一半.”马主人说:“我马所吃的禾苗只有牛的一半.”打算按此比例偿还,他们各应偿还多少?此问题中1斗为10升,则牛主人应偿还多少升粟?( ) A .
503
B .
507
C .
100
7
D .
200
7
3.已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3=7,S 6=63,则数列{na n }的前n 项和为( ) A .-3+(n +1)×2n B .3+(n +1)×2n C .1+(n +1)×2n
D .1+(n -1)×2n
4.设n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,若11
0,,22
n n a a S >=<,则等比数列{}n a 的公比的取值范围是( ) A .30,4
⎛⎤ ⎥⎝
⎦
B .20,3
⎛⎤ ⎥⎝
⎦
C .30,4⎛⎫ ⎪⎝⎭
D .20,3⎛⎫ ⎪⎝⎭
5.已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若2
13a a =,且数列{}13n S a -也为等比数列,则
n a 的表达式为( )
A .12n
n a ⎛⎫= ⎪⎝⎭
B .1
12n n a +⎛⎫= ⎪⎝⎭
C .23n
n a ⎛⎫= ⎪⎝⎭
D .1
23n n a +⎛⎫= ⎪⎝⎭
6.等比数列{}n a 的前n 项积为n T ,且满足11a >,10210310a a ->,
1021031
01
a a -<-,则使得1n T >成立的最大自然数n 的值为( )
A .102
B .203
C .204
D .205
7.已知各项均为正数的等比数列{}n a 的前4项和为30,且53134a a a =+,则3a =( ) A .2
B .4
C .8
D .16
8.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 >,66771
1,
01
a a a a -><-,则下列结论正确的是( )
A .681a a >
B .01q <<
C .n S 的最大值为7S
D .n T 的最大值为7T
9.记n S 为正项等比数列{}n a 的前n 项和,若2415S S ==,,则7S =( ). A .710S =
B .723
S =
C .7623
S =
D .7127
3
S =
10.公差不为0的等差数列{}n a 中,2
3711220a a a -+=,数列{}n b 是等比数列,且
77b a =,则68b b =( )
A .2
B .4
C .8
D .16
11.已知正项等比数列{}n a 满足11
2
a =,2432a a a =+,又n S 为数列{}n a 的前n 项和,则5S =( ) A .
312
或112
B .
31
2 C .15
D .6
12.已知单调递增数列{}n a 的前n 项和n S 满足()(
)*
21n n n S a a n =+∈N
,且0n
S
>,记
数列{}
2n
n a ⋅的前n 项和为n T ,则使得2020n T >成立的n 的最小值为( )
A .7
B .8
C .10
D .11
13.等比数列{}n a 中,1234a a a ++=,4568a a a ++=,则789a a a ++等于( ) A .16
B .32
C .64
D .128
14.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 .6
D .3
15.古代数学名著《九章算术》有如下问题:“今有女子善织,日自倍,五日织五尺,问日织几何?”意思是:一女子善于织布,每天织的布是前一天的2倍,已知她5天共织布5尺,问该女子每天分别织布多少?由此条件,若织布的总尺数不少于20尺,该女子需要的天数至少为 ( ) A .6
B .7
C .8
D .9
16.设等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若4
2
5S S =,则等比数列{}n a 的公比为( ) A .2
B .1或2
C .-2或2
D .-2或1或2
17.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 .32
B .31
C .16
D .15
18.已知等比数列{}n a 的n 项和2n n S a =-,则22
212n a a a ++
+=( )
A .()2
21n -
B .
()1213
n
- C .41n -
D .
()1413
n
- 19.正项等比数列{}n a 的公比是1
3
,且241a a =,则其前3项的和3S =( ) A .14
B .13
C .12
D .11
20.一个蜂巢有1只蜜蜂,第一天,它飞出去找回了5个伙伴;第二天,6只蜜蜂飞出去,各自找回了5个伙伴……如果这个找伙伴的过程继续下去,第六天所有的蜜蜂都归巢后,蜂巢中一共有( )只蜜蜂. A .55989
B .46656
C .216
D .36
二、多选题
21.一个弹性小球从100m 高处自由落下,每次着地后又跳回原来高度的
2
3
再落下.设它第n 次着地时,经过的总路程记为n S ,则当2n ≥时,下面说法正确的是( ) A .500n S < B .500n S ≤
C .n S 的最小值为
700
3
D .n S 的最大值为400
22.已知数列{},{}n n a b 均为递增数列,{}n a 的前n 项和为,{}n n S b 的前n 项和为,n T 且满足*112,2()n n n n n a a n b b n N +++=⋅=∈,则下列结论正确的是( )
A .101a <<
B .11b <<
C .22n n S T <
D .22n n S T ≥
23.设()f x 是定义在R 上恒不为零的函数,对任意实数x 、y ,都有
()()()f x y f x f y +=,若112
a =
,()()*
n a f n n N =∈,数列{}n a 的前n 项和n S 组成数列{}n S ,则有( ) A .数列{}n S 递增,且1n S < B .数列{}n S 递减,最小值为
12
C .数列{}n S 递增,最小值为
12
D .数列{}n S 递减,最大值为1
24.已知等比数列{}n a 公比为q ,前n 项和为n S ,且满足638a a =,则下列说法正确的是( )
A .{}n a 为单调递增数列
B .6
3
9S S = C .3S ,6S ,9S 成等
比数列
D .12n n S a a =-
25.计算机病毒危害很大,一直是计算机学家研究的对象.当计算机内某文件被病毒感染后,该病毒文件就不断地感染其他未被感染文件.计算机学家们研究的一个数字为计算机病毒传染指数0,C 即一个病毒文件在一分钟内平均所传染的文件数,某计算机病毒的传染指数02,C =若一台计算机有510个可能被感染的文件,如果该台计算机有一半以上文件被感
染,则该计算机将处于瘫疾状态.该计算机现只有一个病毒文件,如果未经防毒和杀毒处理,则下列说法中正确的是( )
A .在第3分钟内,该计算机新感染了18个文件
B .经过5分钟,该计算机共有243个病毒文件
C .10分钟后,该计算机处于瘫痪状态
D .该计算机瘫痪前,每分钟内新被感染的文件数成公比为2的等比数列 26.已知等比数列{}n a 中,满足11a =,2q ,n S 是{}n a 的前n 项和,则下列说法正
确的是( )
A .数列{}2n a 是等比数列
B .数列1n a ⎧⎫
⎨⎬⎩⎭
是递增数列
C .数列{}2log n a 是等差数列
D .数列{}n a 中,10S ,20S ,30S 仍成等比
数列
27.在公比为q 等比数列{}n a 中,n S 是数列{}n a 的前n 项和,若521127,==a a a ,则下列说法正确的是( ) A .3q = B .数列{}2n S +是等比数列 C .5121S =
D .()222lg lg lg 3n n n a a a n -+=+≥
28.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{
}
2
lg n a 是等比数列
D .数列1n a ⎧⎫
⎨
⎬⎩⎭
是等比数列 29.设首项为1的数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知121n n S S n +=+-,则下列结论正确的是( )
A .数列{}n S n +为等比数列
B .数列{}n a 的通项公式为1
21n n a -=-
C .数列{}1n a +为等比数列
D .数列{}2n S 的前n 项和为2224n n n +---
30.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 .2221
2
413n n
a a a -++
+= D .m n +为定值
31.数列{}n a 是首项为1的正项数列,123n n a a +=+,n S 是数列{}n a 的前n 项和,则下列结论正确的是( )
A .313a =
B .数列{}3n a +是等比数列
C .43n a n =-
D .1
22n n S n +=--
32.定义在()(),00,-∞⋃+∞上的函数()f x ,如果对于任意给定的等比数列{}n a ,数列
(){}n
f a 仍是等比数列,则称()f x 为“保等比数列函数”.现有定义在
()(),00,-∞⋃+∞上的四个函数中,是“保等比数列函数”的为( )
A .()2f x x =
B .()2x
f x =
C .(
)f x =
D .()ln f x x =
33.已知数列{}n a 的前n 项和为S ,11a =,121n n n S S a +=++,数列12n n n a a +⎧⎫⎨⎬⋅⎩⎭
的前
n 项和为n T ,*n ∈N ,则下列选项正确的为( )
A .数列{}1n a +是等差数列
B .数列{}1n a +是等比数列
C .数列{}n a 的通项公式为21n
n a =-
D .1n T <
34.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32a =,732a =,则58a =±
C .若123a a a <<,则数列{}n a 是递增数列
D .若数列{}n a 的前n 和1
3n n S r -=+,则1r =-
35.等比数列{}n a 中,公比为q ,其前n 项积为n T ,并且满足11a >.99100·10a a ->,991001
01
a a -<-,下列选项中,正确的结论有( ) A .01q << B .9910110a a -< C .100T 的值是n T 中最大的
D .使1n T >成立的最大自然数n 等于198
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一、等比数列选择题 1.C 【分析】
利用等比通项公式直接代入计算,即可得答案;
()2
111
4
22
11
111
1
222
1
112
16
44
a a q a q
q
q
q
a q a q
⎧⎧
=-=--
⎪⎪
⎪⎪
⇒⇒=⇒=-
⎨⎨
⎪⎪
=⋅=
⎪
⎪⎩
⎩
,
故选:C.
2.D
【分析】
设羊、马、牛的主人应偿还粟的量分别为a1,a2,a3,利用等比数列的前n项和公式即可求解.
【详解】
5斗50
=升,设羊、马、牛的主人应偿还粟的量分别为a1,a2,a3,
由题意可知a1,a2,a3构成公比为2的等比数列,且S3=50,则
()3
1
12
12
a-
-
=50,
解得a1=
50
7
,所以牛主人应偿还粟的量为2
31
200
2
7
a a
==
故选:D
3.D
【分析】
利用已知条件列出方程组求解即可得1,a q,求出数列{a n}的通项公式,再利用错位相减法求和即可.
【详解】
设等比数列{a n}的公比为q,易知q≠1,
所以由题设得
()
()
3
1
3
6
1
6
1
7
1
1
63
1
a q
S
q
a q
S
q
⎧-
⎪==
-
⎪
⎨
-
⎪
==
⎪
-
⎩
,
两式相除得1+q3=9,解得q=2,
进而可得a1=1,
所以a n=a1q n-1=2n-1,
所以na n=n×2n-1.
设数列{na n}的前n项和为T n,
则T n=1×20+2×21+3×22+…+n×2n-1,
2T n=1×21+2×22+3×23+…+n×2n,
两式作差得-T n=1+2+22+…+2n-1-n×2n=
12
12
n
-
-
-n×2n=-1+(1-n)×2n,
故T n=1+(n-1)×2n.
故选:D.
本题主要考查了求等比数列的通项公式问题以及利用错位相减法求和的问题.属于较易题. 4.A 【分析】
设等比数列{}n a 的公比为q ,依题意可得1q ≠.即可得到不等式1
102n q -⨯>,
1
(1)
221n q q
-<-,即可求出参数q 的取值范围;
【详解】
解:设等比数列{}n a 的公比为q ,依题意可得1q ≠.
11
0,2
n a a >=
,2n S <, ∴1
102n q -⨯>,1
(1)221n q q
-<-, 10q ∴>>. 144q ∴-,解得3
4
q
. 综上可得:{}n a 的公比的取值范围是:30,4
⎛⎤ ⎥⎝
⎦
.
故选:A . 【点睛】
等比数列基本量的求解是等比数列中的一类基本问题,解决这类问题的关键在于熟练掌握等比数列的有关公式并能灵活运用,尤其需要注意的是,在使用等比数列的前n 项和公式时,应该要分类讨论,有时还应善于运用整体代换思想简化运算过程. 5.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 a
S a q a q q
-=-
⋅+---,若是等比数列,则11301a a q -=-,可得2
3
q =,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 n
n a q a a
q S q
q q
-==-
⋅+---, 所以11113311n n a a
S a q a q q
-=-
⋅+---, 要使数列{}13n S a -为等比数列,则需
11301a a q -=-,解得2
3
q =. 21
3a a =,2
123a ⎛⎫
∴= ⎪⎝⎭
,
故2
1
1
1
1222333n 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11301a
a q
-=-,即可求得q 的值,通项即可求出. 6.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2
1021a q ⨯>,即0q >。
所以等比数列{}n a 各项为正数, 由
1021031
01
a a -<-,即102103(1)(1)0a a --<, 可得:1021031,1a a ><, 所以10220412203204102103()1T a a a a a a =⋅⋅
⋅=⋅>,
103205122032042051031T a a a a a a =⋅⋅
⋅⋅=<,
故使得1n T >成立的最大自然数n 的值为204,
故选:C 【点睛】
关键10220412203204102103()1T a a a a a a =⋅⋅
⋅=⋅>点点睛:在分析出1021031a a >,
1021031,1a a ><的前提下,由等比数列的性质可得102204102103()1T a a ==⋅>,
1032051031T a =<,即可求解,属于难题.
7.C 【分析】
根据等比数列的通项公式将53134a a a =+化为用基本量1,a q 来表示,解出q ,然后再由前4项和为30求出1a ,再根据通项公式即可求出3a . 【详解】
设正数的等比数列{}n a 的公比为()0q q >,
因为53134a a a =+,所以4211134a q a q a =+,则42
340q q --=,
解得2
4q =或21q =-(舍),所以2q
,
又等比数列{}n a 的前4项和为30,
所以23
111130a a q a q a q +++=,解得12a =, ∴2
318a a q ==.
故选:C . 8.B 【分析】
根据11a >,66771
1,01
a a a a -><-,分0q < ,1q ≥,01q <<讨论确定q 的范围,然后再逐项判断. 【详解】
若0q <,因为11a >,所以670,0a a <>,则670a a ⋅<与671a a ⋅>矛盾, 若1q ≥,因为11a >,所以671,1a a >>,则67101a a ->-,与671
01
a a -<-矛盾, 所以01q <<,故B 正确; 因为
671
01
a a -<-,则6710a a >>>,所以()26870,1a a a =∈,故A 错误; 因为0n a >,01q <<,所以1
11n n a q a S q q
=
---单调递增,故C 错误; 因为7n ≥时,()0,1n a ∈,16n ≤≤时,1n a >,所以n T 的最大值为6T ,故D 错误; 故选:B 【点睛】
关键点点睛:本题的关键是通过穷举法确定01q <<. 9.D 【分析】
利用等比数列前n 项和公式列出方程组,求出首项和公比,由此能求出这个数列的前7项和. 【详解】
n S 为正项等比数列{}n a 的前n 项和,21S =,45S =,
∴21410(1)
11(1)51q a q q
a q q ⎧
⎪>⎪
⎪-⎪=⎨
-⎪⎪-⎪=-⎪⎩,解得113a =,2q ,
771
(12)
1273123
S -∴==
-.
故选:D . 10.D 【分析】
根据等差数列的性质得到774a b ==,数列{}n b 是等比数列,故2
687b b b ==16.
【详解】
等差数列{}n a 中,31172a a a +=,故原式等价于2
7a -740a =解得70a =或74,a =
各项不为0的等差数列{}n a ,故得到774a b ==,
数列{}n b 是等比数列,故2
687b b b ==16.
故选:D. 11.B 【分析】
首先利用等比数列的性质求3a 和公比q ,再根据公式求5S . 【详解】
正项等比数列{}n a 中,
2432a a a =+∴,
2332a a =+∴,
解得32a =或31a =-(舍去) 又11
2
a =
, 23
1
4a q a =
=, 解得2q ,
5
151
(132)
(1)312112
a q S q --∴===--,
故选:B 12.B 【分析】
由数列n a 与n S 的关系转化条件可得11n n a a -=+,结合等差数列的性质可得n a n =,再由错位相减法可得()1
122n n T n +=-⋅+,即可得解.
【详解】
由题意,()()*
21n n n S a a n N
=+∈,
当2n ≥时,()11121n n n S a a ---=+,
所以()()11122211n n n n n n n a S S a a a a ---=-=+-+, 整理得()()1110n n n n a a a a --+--=,
因为数列{}n a 单调递增且0n S >,所以110,10n n n n a a a a --+≠--=,即11n n a a -=+, 当1n =时,()11121S a a =+,所以11a =, 所以数列{}n a 是以1为首项,公差为1的等差数列, 所以n a n =,
所以1231222322n n T n =⋅+⋅+⋅+⋅⋅⋅+⋅,
()23412122232122n n n T n n +=⋅+⋅+⋅+⋅⋅⋅+-⋅+⋅,
所以()()234111212222222212212
n n n n n n T n n n +++--=++++⋅⋅⋅+-⋅=-⋅=-⋅--,
所以()1
12
2n n T n +=-⋅+,
所以876221538T =⨯+=,9
87223586T =⨯+=,
所以2020n T >成立的n 的最小值为8. 故选:B. 【点睛】
关键点点睛:解决本题的关键是数列n a 与n S 关系的应用及错位相减法的应用. 13.A 【分析】
由()4633512a a a a a a q +++=+,求得3
q ,再由()3
7s 94s 6a a a a a a q ++=++求解.
【详解】
1234a a a ++=,4568a a a ++=.
∴3
2q =,
∴()3
78945616a a a a a a q ++=++=.
故选:A 14.D 【分析】
由k a 是1a 与2k a 的等比中项及14a d =建立方程可解得k .
【详解】
k a 是1a 与2k a 的等比中项
212k k a a a ∴=,()()2
111121a k d a a k d ⎡⎤∴+-=+-⎣⎦⎡⎤⎣⎦
()()2
23423k d d k d ∴+=⨯+,3k ∴=.
故选:D 【点睛】
本题考查等差数列与等比数列的基础知识,属于基础题. 15.B 【分析】
设女子第一天织布1a 尺,则数列{}n a 是公比为2的等比数列,由题意得
515(12)
512a S -==-,解得1531
a =
,由此能求出该女子所需的天数至少为7天. 【详解】
设女子第一天织布1a 尺,则数列{}n a 是公比为2的等比数列,
由题意得515(12)
512a S -==-,解得1531a =
, 5
(12)
3120
12
n n S -∴=-,解得2125n . 因为6264=,72128=
∴该女子所需的天数至少为7天.
故选:B 16.C 【分析】
设等比数列{}n a 的公比为q ,由等比数列的前n 项和公式运算即可得解. 【详解】
设等比数列{}n a 的公比为q , 当1q =时,
41
21
422S a S a ==,不合题意; 当1q ≠时,()
()4142
422
2111115111a q S q q q S q
a q q
---===+=---,解得2q =±. 故选:C. 17.B 【分析】
先求得首项,根据等比数列的求和公式,代入首项和公比的值,即可计算出5S 的值. 【详解】
因为等比数列{}n a 的前n 项和为2,2n S a =,公比2q
,所以2
11a a q
=
=,又因为1111n
n
a q S q
q
,所以()551123112
S -=
=-.
故选:B. 18.D 【分析】
由n a 与n S 的关系可求得12n n a ,进而可判断出数列{}
2
n a 也为等比数列,确定该数列的
首项和公比,利用等比数列的求和公式可求得所化简所求代数式.
【详解】
已知等比数列{}n a 的n 项和2n n S a =-. 当1n =时,112a S a ==-;
当2n ≥时,(
)(
)1
1122
2n
n n n n n a S S a a ---=-=---=.
由于数列{}n a 为等比数列,则12a a =-满足12n n
a ,所以,022a -=,解得1a =,
()1
2
n n a n N -*
∴=∈,则()
2
21
124n n n
a --==,21
21444
n n n n a a +-∴==,且211a =, 所以,数列{}
2n a 为等比数列,且首项为1,公比为4, 因此,2221
2
1441
143
n n n
a a a --+++==
-. 故选:D. 【点睛】
方法点睛:求数列通项公式常用的七种方法:
(1)公式法:根据等差数列或等比数列的通项公式()11n a a n d +-=或1
1n n a a q -=进行
求解;
(2)前n 项和法:根据11,1
,2n n
n S n a S S n -=⎧=⎨
-≥⎩进行求解;
(3)n S 与n a 的关系式法:由n S 与n a 的关系式,类比出1n S -与1n a -的关系式,然后两式作差,最后检验出1a 是否满足用上面的方法求出的通项;
(4)累加法:当数列{}n a 中有()1n n a a f n --=,即第n 项与第1n -项的差是个有规律的数列,就可以利用这种方法; (5)累乘法:当数列{}n a 中有
()1
n
n a f n a -=,即第n 项与第1n -项的商是个有规律的数
列,就可以利用这种方法;
(6)构造法:①一次函数法:在数列{}n a 中,1n n a ka b -=+(k 、b 均为常数,且
1k ≠,0k ≠).
一般化方法:设()1n n a m k a m -+=+,得到()1b k m =-,1
b
m k =
-,可得出数列1n b a k ⎧⎫+⎨⎬-⎩⎭
是以k 的等比数列,可求出n a ;
②取倒数法:这种方法适用于()1
12,n n n ka a n n N ma p
*--=
≥∈+(k 、m 、p 为常数,0m ≠),两边取倒数后,得到一个新的特殊(等差或等比)数列或类似于1n n a ka b
-=+的式子;
⑦1n
n n a ba c +=+(b 、c 为常数且不为零,n *∈N )型的数列求通项n a ,方法是在等式
的两边同时除以1n c +,得到一个1n n a ka b +=+型的数列,再利用⑥中的方法求解即可. 19.B 【分析】
根据等比中项的性质求出3a ,从而求出1a ,最后根据公式求出3S ; 【详解】
解:因为正项等比数列{}n a 满足241a a =,由于2243a a a =,所以2
31a =. 所以31a =,2
11a q ∴=,因为1
3
q =
,所以19a =. 因此()3131131a q S q
-==-.
故选:B 20.B 【分析】
第n 天蜂巢中的蜜蜂数量为n a ,则数列{}n a 成等比数列.根据等比数列的通项公式,可以算出第6天所有的蜜蜂都归巢后的蜜蜂数量. 【详解】
设第n 天蜂巢中的蜜蜂数量为n a ,根据题意得 数列{}n a 成等比数列,它的首项为6,公比6q = 所以{}n a 的通项公式:1
66
6n n n a -=⨯=
到第6天,所有的蜜蜂都归巢后, 蜂巢中一共有66646656a =只蜜蜂. 故选:B .
二、多选题
21.AC 【分析】
由运动轨迹分析列出总路程n S 关于n 的表达式,再由表达式分析数值特征即可 【详解】
由题可知,第一次着地时,1
100S =;第二次着地时,221002003
S =+⨯;
第三次着地时,2
32210020020033S ⎛⎫
=+⨯+⨯ ⎪⎝⎭;……
第n 次着地后,2
1
222100200200200333n n S -⎛⎫
⎛⎫
=+⨯+⨯+
+⨯ ⎪ ⎪
⎝⎭
⎝⎭
则2
1
1222210020010040013333n n n S --⎛⎫⎛⎫
⎛⎫⎛⎫
⎛⎫=++++=+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
⎝⎭⎝
⎭⎝⎭
,显然500n S <,又n S 是关于n 的增函数,2n ≥,故当2n =时,n S 的最小值为400700
10033
+=; 综上所述,AC 正确 故选:AC 22.ABC 【分析】
利用数列单调性及题干条件,可求出11,a b 范围;求出数列{},{}n n a b 的前2n 项和的表达式,利用数学归纳法即可证明其大小关系,即可得答案. 【详解】
因为数列{}n a 为递增数列, 所以123a a a <<,
所以11222a a a <+=,即11a <, 又22324a a a <+=,即2
122a a =-<, 所以10a >,即101a <<,故A 正确; 因为{}n b 为递增数列, 所以123b b b
<<,
所以2
1122b b b <=,即1b < 又2
2234b b b <=,即21
2
2b b =
<, 所以11b >,即11b <<,故B 正确;
{}n a 的前2n 项和为21234212()()()n n n S a a a a a a -=++++⋅⋅⋅++
= 22(121)
2[13(21)]22
n n n n +-++⋅⋅⋅+-=
=,
因为12n n n b b +⋅=,则1
122n n n b b +++⋅=,所以22n n b b +=,
则{}n b 的2n 项和为13212422()()n n n b b b b b b T -=++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅+
=1101101122(222)(222)()(21)n n n
b b b b --++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅+=+-
1)1)n n
>-=-,
当n =1
时,222,S T =>,所以22T S >,故D 错误; 当2n ≥时
假设当n=k
时,21)2k k ->
21)k k ->, 则当n=k +1
1121)21)21)2k k k k k ++-=
+-=->
2221(1)k k k >++=+
所以对于任意*n N ∈
,都有21)2k k ->,即22n n T S >,故C 正确 故选:ABC 【点睛】
本题考查数列的单调性的应用,数列前n 项和的求法,解题的关键在于,根据数列的单调性,得到项之间的大小关系,再结合题干条件,即可求出范围,比较前2n 项和大小时,需灵活应用等差等比求和公式及性质,结合基本不等式进行分析,考查分析理解,计算求值的能力,属中档题. 23.AC 【分析】
计算()f n 的值,得出数列{}n a 的通项公式,从而可得数列{}n S 的通项公式,根据其通项公式进行判断即可 【详解】 解:因为112a =
,所以1
(1)2
f =, 所以2
21
(2)(1)4
a f f ===
, 31
(3)(1)(2)8
a f f f ===,
……
所以1
()2
n n a n N +=∈,
所以11(1)
122111212
n n n S -==-<-,
所以数列{}n S 递增,当1n =时,n S 有最小值1112
S a ==, 故选:AC 【点睛】
关键点点睛:此题考查函数与数列的综合应用,解题的关键是由已知条件赋值归纳出数列
{}n a 的通项公式,进而可得数列{}n S 的通项公式,考查计算能力和转化思想,属于中档
题 24.BD 【分析】
根据638a a =利用等比数列的性质建立关系求出2q ,然后结合等比数列的求和公式,
逐项判断选项可得答案. 【详解】
由638a a =,可得3338q a a =,则2q
,
当首项10a <时,可得{}n a 为单调递减数列,故A 错误; 由6
63
312912S S -=
=-,故B 正确; 假设3S ,6S ,9S 成等比数列,可得2693S S S =⨯, 即6239(12)(12)(12)-=--不成立,
显然3S ,6S ,9S 不成等比数列,故C 错误; 由{}n a 公比为q 的等比数列,可得11
122121
n n n n a a q a a S a a q --===--- 12n n S a a ∴=-,故D 正确;
故选:BD . 【点睛】
关键点睛:解答本题的关键是利用638a a =求得2q ,同时需要熟练掌握等比数列的求
和公式. 25.ABC 【分析】
设第1n +分钟之内新感染的文件数为1n a +,前n 分钟内新感染的病毒文件数之和为n S ,则
()121n n a S +=+,且12a =,可得123n n a -=⨯,即可判断四个选项的正误.
【详解】
设第1n +分钟之内新感染的文件数为1n a +,前n 分钟内新感染的病毒文件数之和为n S ,则
()121n n a S +=+,且12a =,
由()121n n a S +=+可得()121n n a S -=+,两式相减得:12n n n a a a +=-,
所以13n n a a +=,所以每分钟内新感染的病毒构成以12a =为首项,3为公比的等比数列,
所以1
23n n a -=⨯,
在第3分钟内,该计算机新感染了31
32318a -=⨯=个文件,故选项A 正确;
经过5分钟,该计算机共有()551234521311324313
a a a a a ⨯-+++++=+==-个病毒文
件,故选项B 正确;
10分钟后,计算机感染病毒的总数为
()
1010512102131
11310132
a a a ⨯-+++
+=+
=>⨯-,
所以计算机处于瘫痪状态,故选项C 正确; 该计算机瘫痪前,每分钟内新被感染的文件数成公比为3的等比数列,故选项D 不正确; 故选:ABC 【点睛】
关键点点睛:解决本题的关键是读懂题意,得出第1n +分钟之内新感染的文件数为1n a +与 前n 分钟内新感染的病毒文件数之和为n S 之间的递推关系为()121n n a S +=+,从而求得
n a .
26.AC 【分析】 由已知得1
2
n n
a 可得以21
22
n n a -=,可判断A ;又1
111122n n n a --⎛⎫
== ⎪
⎝⎭
,可判断B ;由
122log log 21n n a n -==-,可判断C ;求得10S ,20S ,30S ,可判断D.
【详解】
等比数列{}n a 中,满足11a =,2q
,所以12n n a ,所以2122n n a -=,所以数列
{}2n a 是等比数列,故A 正确;
又1
111122n n n a --⎛⎫
== ⎪⎝⎭
,所以数列1n a ⎧⎫
⎨⎬⎩⎭是递减数列,故B 不正确;
因为1
22log log 2
1n n a n -==-,所以{}2log n a 是等差数列,故C 正确;
数列{}n a 中,101010111222
S -==--,202021S =-,30
3021S =-,10S ,20S ,30S 不成
等比数列,故D 不正确; 故选:AC . 【点睛】
本题综合考查等差、等比数列的定义、通项公式、前n 项和公式,以及数列的单调性的判定,属于中档题. 27.ACD 【分析】
根据等比数列的通项公式,结合等比数列的定义和对数的运算性质进行逐一判断即可. 【详解】
因为521127,==a a a ,所以有431127273q a q q q a ⋅=⋅⇒=⇒=,因此选项A 正确;
因为131(31)
132n n n S -==--,所以131+2+2(3+3)132
n
n n S -==-, 因为+1+11
1(3+3)+22
2=1+1+21+3(3+3)2
n n
n n n S S -=≠常数, 所以数列{}2n S +不是等比数列,故选项B 不正确; 因为5
51(31)=1212
S =
-,所以选项C 正确; 11130n n n a a q --=⋅=>,
因为当3n ≥时,22222lg lg =lg()=lg 2lg n n n n n n a a a a a a -+-++⋅=,所以选项D 正确. 故选:ACD 【点睛】
本题考查了等比数列的通项公式的应用,考查了等比数列前n 项和公式的应用,考查了等比数列定义的应用,考查了等比数列的性质应用,考查了对数的运算性质,考查了数学运算能力. 28.ABD 【分析】
分别按定义计算每个数列的后项与前项的比值,即可判断. 【详解】
根据题意,数列{}n a 是等比数列,设其公比为q ,则
1
n n
a q a +=, 对于A ,对于数列{}n a ,则有1
||n n
a q a ,{}n a 为等比数列,A 正确; 对于B ,对于数列{}1n n a a +,有
21
1n n n n
a a q a a +-=,{}1n n a a +为等比数列,B 正确; 对于C ,对于数列{}
2lg n a ,若1n a =,数列{}n a 是等比数列,但数列{}
2
lg n a 不是等比数
列,C 错误;
对于D ,对于数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭
,有11
1
11n n n n a a a q a --==,1n a ⎧⎫
⎨⎬⎩⎭为等比数列,D 正确. 故选:ABD . 【点睛】
本题考查用定义判断一个数列是否是等比数列,属于基础题. 29.AD 【分析】 由已知可得
11222n n n n S n S n
S n S n
++++==++,结合等比数列的定义可判断A ;可得
2n n S n =-,结合n a 和n S 的关系可求出{}n a 的通项公式,即可判断B ;由
1231,1,3a a a ===可判断C ;
由分组求和法结合等比数列和等差数列的前n 项和公式即可判断D. 【详解】
因为121n n S S n +=+-,所以
11222n n n n S n S n
S n S n
++++==++. 又112S +=,所以数列{}n S n +是首项为2,公比为2的等比数列,故A 正确;
所以2n n S n +=,则2n
n S n =-.
当2n ≥时,1121n n n n a S S --=-=-,但11
121a -≠-,故B 错误;
由1231,1,3a a a ===可得12312,12,14a a a +=+=+=,即
322111
11
a a a a ++≠++,故C 错; 因为1
222n n S n +=-,所以2
3
1
1222...2221222 (2)
2n n S S S n ++++=-⨯+-⨯++-
()()()23122412122...2212 (22412)
2n n n n n n n n n ++--⎡
⎤=+++-+++=
-+=---⎢⎥-⎣
⎦ 所以数列{}2n S 的前n 项和为2224n n n +---,故D 正确. 故选:AD . 【点睛】
本题考查等比数列的定义,考查了数列通项公式的求解,考查了等差数列、等比数列的前
n 项和,考查了分组求和.
30.BD 【分析】
由n S 和n a 的关系求出数列{}n a 为等比数列,所以选项A 错误,选项B 正确;利用等比数
列前n 项和公式,求出 1
22
212443
n n a a a +-++
+=,故选项C 错误,由等比数列的通项公式
得到62642m n +==,所以选项D 正确. 【详解】
由题意,当1n =时,1122S a =-,解得12a =, 当2n ≥时,1122n n S a --=-,
所以()111222222n n n n n n n a S S a a a a ----=-=---=,
所以12n n a a -=,数列{}n a 是以首项12a =,公比2q 的等比数列,2n n a =,
故选项A 错误,选项B 正确;
数列{}2n
a 是以首项214a =,公比14q =的等比数列, 所以()
()21112
221211414441143n n n n a q a a a q +-⨯--+++===--,故选项C 错误; 6222642m n m n m n a a +====,所以6m n +=为定值,故选项D 正确.
故选:BD
【点睛】
本题主要考查由n S 和n a 的关系求数列的通项公式,等比数列通项公式和前n 项和公式的应用,考查学生转化能力和计算能力,属于中档题.
31.AB
【分析】
由已知构造出数列{}3n a +是等比数列,可求出数列{}n a 的通项公式以及前n 项和,结合选项逐一判断即可.
【详解】
123n n a a +=+,∴()1323n n a a ++=+,∴数列{}3n a +是等比数列 又∵11a =,∴()11332n n a a -+=+,∴123n n a +=-,∴313a =,
∴()2412323412
n n n S n n +-=-=---. 故选:AB.
32.AC
【分析】
直接利用题目中“保等比数列函数”的性质,代入四个选项一一验证即可.
【详解】 设等比数列{}n a 的公比为q .
对于A ,则2
221112()()n n n n n n f a a a q f a a a +++⎛⎫=== ⎪⎝⎭ ,故A 是“保等比数列函数”; 对于B ,则111()22()2
n n
n n a a a n a n f
a f a ++-
+==≠ 常数,故B 不是“保等比数列函数”; 对于C ,则1()()n n f a f a +===,故C 是“保等比数列函数”;
对于D ,则11ln ln ln ln ln ()1()ln ln ln ln n n n n n n n n n
a a q a q q f a f a a a a a ++⋅+====+≠ 常数,故D 不是
“保等比数列函数”.
故选:AC.
【点睛】
本题考查等比数列的定义,考查推理能力,属于基础题.
33.BCD
【分析】
由数列的递推式可得1121n n n n a S S a ++=-=+,两边加1后,运用等比数列的定义和通项公
式可得n a ,1112211(21)(21)2121
n n n n n n n n a a +++==-----,由数列的裂项相消求和可得n T . 【详解】
解:由121n n n S S a +=++即为1121n n n n a S S a ++=-=+,
可化为112(1)n n a a ++=+,由111S a ==,可得数列{1}n a +是首项为2,公比为2的等比数列,
则12n n a +=,即21n n a =-, 又1112211(21)(21)2121
n n n n n n n n a a +++==-----,可得22311111111111212121212121
n n n n T ++=-+-+⋯+-=-<------, 故A 错误,B ,C ,D 正确.
故选:BCD .
【点睛】
本题考查数列的递推式和等比数列的定义、通项公式,以及数列的裂项相消法求和,考查化简运算能力和推理能力,属于中档题.
34.AC
【分析】
在A 中,数列{}
2n a 是等比数列;在B 中,58a =;在C 中,若123a a a <<,则1q >,数列{}n a 是递增数列;在D 中,13r =-
. 【详解】
由数列{}n a 是等比数列,知:
在A 中,22221n n a a q -=,
22221122221n
n n n a a q q a a q
+-∴==是常数, ∴数列{}
2n a 是等比数列,故A 正确; 在B 中,若32a =,732a =
,则58a =,故B 错误;
在C 中,若1230a a a <<<,则1q >,数列{}n a 是递增数列;若1230a a a <<<,则
01q <<,数列{}n a 是递增数列,故C 正确;
在D 中,若数列{}n a 的前n 和13n n S r -=+,
则111a S r ==+,
()()221312a S S r r =-=+-+=,
()()332936a S S r r =-=+-+=,
1a ,2a ,3a 成等比数列,
2213a a a ∴=,
()461r ∴=+, 解得13
r =-,故D 错误. 故选:AC .
【点睛】
本题考查等比数列的综合应用,考查逻辑思维能力和运算能力,属于常考题. 35.ABD
【分析】
由已知9910010a a ->,得0q >,再由99100101
a a -<-得到1q <说明A 正确;再由等比数列的性质结合1001a <说明B 正确;由10099100·
T T a =,而10001a <<,求得10099T T <,说明C 错误;分别求得1981T >,1991T <说明D 正确.
【详解】
对于A ,9910010a a ->,21971·1a q ∴>,()2
981··1a q q ∴>. 11a >,0q ∴>. 又99100101
a a -<-,991a ∴>,且1001a <. 01q ∴<<,故A 正确;
对于B ,299101100100·01a a a a ⎧=⎨<<⎩,991010?
1a a ∴<<,即99101·10a a -<,故B 正确; 对于C ,由于10099100·
T T a =,而10001a <<,故有10099T T <,故C 错误; 对于D ,()()()()19812198119821979910099100·
····991T a a a a a a a a a a a =⋯=⋯=⨯>, ()()()199121991199219899101100·····1T a a a a a a a a a a =⋯=⋯<,故D 正确. ∴不正确的是C .
故选:ABD .
【点睛】
本题考查等比数列的综合应用,考查逻辑思维能力和运算能力,属于常考题.。