(浙江专用)2021届高考数学一轮复习专题六数列6.3等比数列试题(含解析)
2021版高考数学一轮复习浙江专用精练:6.3 等比数列(试题部分) Word版含解析
姓名,年级:时间:6.3 等比数列探考情悟真题【考情探究】考点内容解读5年考情预测热度考题示例考向关联考点等比数列的有关概念及运算1.理解等比数列的有关概念.2.掌握等比数列的通项公式.3。
掌握等比数列的前n项和公式。
4.了解等比数列与指数函数之间的关系.2015浙江文,10,6分等比数列的通项公式★★★等比数列的性质及应用能利用等比数列的性质解决有关问题.2018浙江,10,4分等比数列的性质不等式的性质★★★分析解读1。
考查等比数列的定义与判定,通项公式,前n项和公式,等比数列的性质等知识。
2.预计2021年高考试题中,对等比数列的考查仍以概念、性质、通项公式、前n项和公式等知识为主,以中档题形式出现,复习时要足够重视。
破考点练考向【考点集训】考点一等比数列的有关概念及运算1.(2019浙江衢州、湖州、丽水三地教学质量检测,4)已知等比数列{a n}满足a1+a3=—2a2,则公比q=()A.—1 B。
1 C.—2 D。
2答案 A2.(2018浙江嘉兴期末,11)各项均为实数的等比数列{a n},若a1=1,a5=9,则a3= ,公比q= .答案3;±√3考点二 等比数列的性质及应用1。
(2019浙江高考信息优化卷(一),4)已知等比数列{a n }的公比为q,前n 项和为S n ,则“q>1”是“S 4+S 6〉2S 5”的( )A 。
充分不必要条件B 。
必要不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件 答案 D2.(2018浙江杭州二中期中,6)已知等比数列{a n }的前n 项积为T n ,log 2a 3+log 2a 7=2,则T 9的值为( ) A 。
±512 B.512 C 。
±1 024 D 。
1 024 答案 B3.(2020届浙江镇海中学期中,15)已知{a n }是等比数列,且a n 〉0,a 2a 4+2a 3a 5+a 4a 6=25,则a 4的最大值为 . 答案52炼技法 提能力 【方法集训】方法1 等比数列中“基本量法”的解题方法1.(2019浙江高考“超级全能生”联考,11)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。
(浙江专用)高考数学一轮总复习 专题6 数列 6.3 等比数列检测-人教版高三全册数学试题
6.3 等比数列挖命题【考情探究】考点内容解读5年考情预测热度考题示例考向关联考点等比数列的有关概念及运算1.理解等比数列的概念.2.掌握等比数列的通项公式.3.掌握等比数列的前n项和公式.4.了解等比数列与指数函数之间的关系.2018某某,10等比数列的概念不等式★★★2015某某文,10 等比数列等比数列的性质及应用能利用等比数列的性质解决有关问题.2017某某,22等比数列性质的运用不等式证明★★★2016某某文,17等比数列性质的运用数列求和分析解读 1.考查等比数列的定义与判定,通项公式、前n项和的求解,等比数列的性质等知识.2.预计2020年高考试题中,对等比数列的考查仍以概念、性质、通项、前n项和等基本量为主,以中档题形式出现,复习时要足够重视.破考点【考点集训】考点一等比数列的有关概念及运算1.(2018某某某某高三期末,11)各项均为实数的等比数列{a n},若a1=1,a5=9,则a3=,公比q=.答案3;±2.(2018某某嵊州高三期末质检,11)我国古代数学巨著《九章算术》中,有如下问题:“今有女子善织,日自倍,五日织五尺,问日织几何?”这个问题用今天的白话叙述为:有一位善于织布的女子,每天织的布都是前一天的2倍,已知她5天共织布5尺,问这位女子每天分别织布多少?”根据上述问题的已知条件,可求得该女子第1天织布的尺数为.答案考点二等比数列的性质及应用1.(2018某某某某适应性测试,5)已知数列{a n}是公差不为0的等差数列,b n=,数列{b n}的前n项,前2n项,前3n项的和分别为A,B,C,则( )A.A+B=CB.B2=ACC.(A+B)-C=B2D.(B-A)2=A(C-B)答案 D2.(2018某某某某二中期中,6)已知等比数列{a n}的前n项积为T n,log2a3+log2a7=2,则T9的值为( )A.±512B.512C.±1 024D.1 024答案 B炼技法【方法集训】方法1 等比数列中“基本量法”的解题方法1.(2018某某某某十校期末,6)已知等比数列{a n}的前n项和为S n,则下列结论一定成立的是( )A.若a5>0,则a2 017<0B.若a6>0,则a2 018<0C.若a5>0,则S2 017>0D.若a6>0,则S2 018>0答案 C2.(2017某某名校(某某中学)交流卷四,11)已知等比数列{a n}的首项为1,前3项的和为13,且a2>a1,则数列{a n}的公比为,数列{log3a n}的前10项和为.答案3;45方法2 等比数列的判定方法1.在数列{a n}中,a1=3,a n+1=2a n+2(n∈N*).(1)求证:{a n+2}是等比数列,并求数列{a n}的通项公式;(2)设b n=,S n=b1+b2+b3+…+b n,证明:对任意n∈N*,都有≤S n<. 解析(1)由a n+1=2a n+2(n∈N*),得a n+1+2=2(a n+2),又∵a1=3,∴a1+2=5,∴{a n+2}是首项为5,公比为2的等比数列,∴a n+2=5×2n-1,∴a n=5×2n-1-2.(2)证明:由(1)可得b n=,∴S n=,①S n=,②①-②可得S n===.∴S n<,又∵S n+1-S n=b n+1=>0,∴数列{S n}单调递增,S n≥S1=,∴对任意n∈N*,都有≤S n<.2.已知数列{a n}满足:a1=1,a n+1=(n∈N*),设b n=a2n-1.(1)求b2,b3,并证明b n+1=2b n+2;(2)①证明:数列{b n+2}为等比数列;②若a2k,a2k+1,9+a2k+2成等比数列,求正整数k的值.解析(1)b2=a3=2a2=2(a1+1)=4,b3=a5=2a4=2(a3+1)=10.同理,b n+1=a2n+1=2a2n=2(a2n-1+1)=2(b n+1)=2b n+2.(2)①证明:==2,则数列{b n+2}为等比数列.②由已知得,b1=a1=1,由①得b n+2=3×2n-1,所以b n=3×2n-1-2,即a2n-1=3×2n-1-2,则a2n=a2n-1+1=3×2n-1-1.因为a2k,a2k+1,9+a2k+2成等比数列,所以(3×2k-2)2=(3×2k-1-1)(3×2k+8),令2k=t,得(3t-2)2=(3t+8),整理得3t2-14t+8=0,解得t=或4.因为k∈N*,所以2k=4,得k=2.过专题【五年高考】A组自主命题·某某卷题组考点一等比数列的有关概念及运算(2015某某文,10,6分)已知{a n}是等差数列,公差d不为零.若a2,a3,a7成等比数列,且2a1+a2=1,则a1=,d=.答案;-1考点二等比数列的性质及应用(2018某某,10,4分)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答案 BB组统一命题、省(区、市)卷题组考点一等比数列的有关概念及运算1.(2017课标全国Ⅱ理,3,5分)我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯( )A.1盏B.3盏C.5盏D.9盏答案 B2.(2014某某,2,5分)对任意等比数列{a n},下列说法一定正确的是( )A.a1,a3,a9成等比数列B.a2,a3,a6成等比数列C.a2,a4,a8成等比数列D.a3,a6,a9成等比数列答案 D3.(2017课标全国Ⅲ理,14,5分)设等比数列{a n}满足a1+a2=-1,a1-a3=-3,则a4 =.答案-84.(2016课标全国Ⅰ,15,5分)设等比数列{a n}满足a1+a3=10,a2+a4=5,则a1a2…a n的最大值为.答案645.(2018课标全国Ⅲ文,17,12分)等比数列{a n}中,a1=1,a5=4a3.(1)求{a n}的通项公式;(2)记S n为{a n}的前n项和.若S m=63,求m.解析本题考查等比数列的通项公式、前n项和公式.(1)设{a n}的公比为q,由题设得a n=q n-1.由已知得q4=4q2,解得q=0(舍去)或q=-2或q=2.故a n=(-2)n-1或a n=2n-1.(2)若a n=(-2)n-1,则S n=.由S m=63得(-2)m=-188,此方程没有正整数解.若a n=2n-1,则S n=2n-1.由S m=63得2m=64,解得m=6.综上,m=6.解后反思等比数列基本量运算问题的常见类型及解题策略:(1)求通项.求出等比数列的两个基本量a1和q后,通项便可求出.(2)求特定项.利用通项公式或者等比数列的性质求解.(3)求公比.利用等比数列的定义和性质建立方程(组)求解.(4)求前n项和.直接将基本量代入等比数列的前n项和公式求解或利用等比数列的性质求解.6.(2015某某,16,12分)设数列{a n}(n=1,2,3,…)的前n项和S n满足S n=2a n-a1,且a1,a2+1,a3成等差数列.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设数列的前n项和为T n,求T n.解析(1)由已知S n=2a n-a1,有a n=S n-S n-1=2a n-2a n-1(n≥2),即a n=2a n-1(n≥2).从而a2=2a1,a3=2a2=4a1.又因为a1,a2+1,a3成等差数列,即a1+a3=2(a2+1).所以a1+4a1=2(2a1+1),解得a1=2.所以,数列{a n}是首项为2,公比为2的等比数列.故a n=2n.(2)由(1)得=.所以T n=++…+==1-.评析本题考查等差数列与等比数列的概念、等比数列的通项公式与前n项和等基础知识,考查运算求解能力.考点二等比数列的性质及应用1.(2015课标Ⅱ,4,5分)已知等比数列{a n}满足a1=3,a1+a3+a5=21,则a3+a5+a7=( )A.21B.42C.63D.84答案 B2.(2014大纲全国,10,5分)等比数列{a n}中,a4=2,a5=5,则数列{lg a n}的前8项和等于( )A.6B.5C.4D.3答案 C3.(2017某某,9,5分)等比数列{a n}的各项均为实数,其前n项和为S n.已知S3=,S6=,则a8=.答案324.(2015某某,14,5分)已知数列{a n}是递增的等比数列,a1+a4=9,a2a3=8,则数列{a n}的前n项和等于.答案2n-15.(2015某某,14,5分)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=.答案3n-16.(2014某某,12,5分)数列{a n}是等差数列,若a1+1,a3+3,a5+5构成公比为q的等比数列,则q=.答案 1C组教师专用题组考点一等比数列的有关概念及运算1.(2018理,4,5分)“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为f,则第八个单音的频率为( )A. fB. fC. fD. f答案 D2.(2014某某,7,5分)在各项均为正数的等比数列{a n}中,若a2=1,a8=a6+2a4,则a6的值是. 答案 43.(2014某某,11,5分)设{a n}是首项为a1,公差为-1的等差数列,S n为其前n项和.若S1,S2,S4成等比数列,则a1的值为.答案-4.(2018课标全国Ⅰ文,17,12分)已知数列{a n}满足a1=1,na n+1=2(n+1)a n.设b n=.(1)求b1,b2,b3;(2)判断数列{b n}是不是等比数列,并说明理由;(3)求{a n}的通项公式.解析(1)由条件可得a n+1=a n.将n=1代入得,a2=4a1,而a1=1,所以a2=4.将n=2代入得,a3=3a2,所以a3=12.从而b1=1,b2=2,b3=4.(2){b n}是首项为1,公比为2的等比数列.由条件可得=,即b n+1=2b n,又b1=1,所以{b n}是首项为1,公比为2的等比数列.(3)由(2)可得=2n-1,所以a n=n·2n-1.方法规律等比数列的判定方法:证明一个数列为等比数列常用定义法或等比中项法,通项公式法及前n项和公式法只用于选择题、填空题中的判定.若证明某数列不是等比数列,则只需证明存在连续三项不成等比数列即可.5.(2016课标全国Ⅲ,17,12分)已知数列{a n}的前n项和S n=1+λa n,其中λ≠0.(1)证明{a n}是等比数列,并求其通项公式;(2)若S5=,求λ.解析(1)由题意得a1=S1=1+λa1,故λ≠1,a1=,a1≠0.(2分)由S n=1+λa n,S n+1=1+λa n+1得a n+1=λa n+1-λa n,即a n+1(λ-1)=λa n.由a1≠0,λ≠0得a n≠0,所以=.因此{a n}是首项为,公比为的等比数列,于是a n=·.(6分)(2)由(1)得S n=1-.由S5=得1-=,即=.解得λ=-1.(12分)思路分析(1)先由题设利用a n+1=S n+1-S n得到a n+1与a n的关系式,要证数列是等比数列,关键是看a n+1与a n之比是不是一常数,其中说明a n≠0是非常重要的.(2)利用第(1)问的结论解方程求出λ.6.(2016某某,19,12分)已知数列{a n}的首项为1,S n为数列{a n}的前n项和,S n+1=qS n+1,其中q>0,n∈N*.(1)若2a2,a3,a2+2成等差数列,求数列{a n}的通项公式;(2)设双曲线x2-=1的离心率为e n,且e2=,证明:e1+e2+…+e n>.解析(1)由已知,S n+1=qS n+1,S n+2=qS n+1+1,两式相减得到a n+2=qa n+1,n≥1.又由S2=qS1+1得到a2=qa1,故a n+1=qa n对所有n≥1都成立.所以,数列{a n}是首项为1,公比为q的等比数列.从而a n=q n-1.由2a2,a3,a2+2成等差数列,可得2a3=3a2+2,即2q2=3q+2,则(2q+1)(q-2)=0,因为q>0,所以q=2.所以a n=2n-1(n∈N*).(2)由(1)可知,a n=q n-1.所以双曲线x2-=1的离心率e n==.由e2==,解得q=.因为1+q2(k-1)>q2(k-1),所以>q k-1(k∈N*).于是e1+e2+…+e n>1+q+…+q n-1=,故e1+e2+…+e n>.疑难突破由(1)可得e n=,因为所证的不等式左边是e1+e2+…+e n,直接求和不行,利用放缩法得e n=>=q n-1,从而得e1+e2+…+e n>q0+q1+…+q n-1,化简即可.评析本题涉及的知识点比较多,由递推思想推出数列{a n}是等比数列,由等差中项求出q,由放缩法证明不等式成立.综合性较强.7.(2014课标Ⅱ,17,12分)已知数列{a n}满足a1=1,a n+1=3a n+1.(1)证明是等比数列,并求{a n}的通项公式;(2)证明++…+<.解析(1)由a n+1=3a n+1得a n+1+=3.又a1+=,所以是首项为,公比为3的等比数列.a n+=,因此{a n}的通项公式为a n=.(2)证明:由(1)知=.因为当n≥1时,3n-1≥2×3n-1,所以≤.于是++…+≤1++…+=<.所以++…+<.评析本题考查了等比数列的定义、数列求和等问题,放缩求和是本题的难点.考点二等比数列的性质及应用(2014某某,13,5分)若等比数列{a n}的各项均为正数,且a10a11+a9a12=2e5,则ln a1+lna2+…+ln a20=.答案50【三年模拟】一、选择题(每小题4分,共24分)1.(2019届某某、某某、某某三地教学质量检测,4)已知等比数列{a n}满足a1+a3=-2a2,则公比q=( )A.-1B.1C.-2D.2答案 A2.(2019届金丽衢十二校高三第一次联考,3)已知等比数列{a n}的前n项和为S n,若S2=3,S4=15,则S3=( )A.7B.-9C.7或-9D.答案 C3.(2019届镇海中学期中考试,8)已知正项等比数列{a n}满足a7=a6+2a5,若存在两项a m,a n,使得a m·a n=16,则+的最小值为( )A. B.C. D.答案 C4.(2018某某镇海中学期中,2)已知等比数列{a n}的前n项和为S n,若S3=2,S6=18,则等于( )A.-3B.5C.-31D.33答案 D5.(2018某某稽阳联谊学校高三联考(4月),6)已知数列{a n}是等比数列,前n项和为S n,则“2a5>a3+a7”是“S2n-1<0”的( )A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件答案 A6.(2018某某新高考调研卷四(某某一中),7)如图,在半径r=1的圆内作内接正六边形,再作正六边形的内切圆,又在此内切圆内作内接正六边形,如此无限继续下去,设S n为前n个圆的面积之和,取正数ξ=3π,若|S n-4π|<ξ,则n的取值为( )A.大于100的所有正整数B.大于100的有限个正整数C.不大于100的所有正整数D.不大于100的有限个正整数答案 A二、填空题(单空题4分,多空题6分,共12分)7.(2019届金丽衢十二校高三第一次联考,14)在从100到999的所有三位数中,百位、十位、个位数字依次构成等差数列的有个;构成等比数列的有个.答案41;178.(2018某某某某高考教学质量检测,12)设各项均为正数的等比数列{a n}的前n项和为S n,若S4=80,S2=8,则公比q=,a5=.答案3;162三、解答题(共20分)9.(2019届某某“超级全能生”9月联考,20)已知数列{a n}的前n项和S n=na n-n(n-1)且a2=3.数列{b n}为非负的等比数列,且满足a1b3=4,b2b7=16b4.(1)求数列{a n},{b n}的通项公式;(2)若数列{b n}的前n项和为,求数列{n}的前n项和T n.解析(1)由题意得S n=na n-n(n-1)①,则当n≥2时,S n-1=(n-1)a n-1-(n-1)(n-2)②,①-②得a n-a n-1=2,当n=2时,S2=2a2-2,又因为S2=a1+a2,a2=3,所以a1=1,所以数列{a n}是首项为1,公差为2的等差数列,所以a n=2n-1.因为a1b3=4,所以b3=4,因为b2b7=b4b5,b n>0,b2b7=16b4,所以b5=16,所以q2==4,又q>0,所以q=2,所以b n=b3q n-3=2n-1.(2)由(1)得==2n-1,所以n=n·2n-n,设A=1×2+2×22+…+n×2n,所以2A=1×22+2×23+…+n×2n+1,两式相减得A=(n-1)2n+1+2,设B=1+2+…+n=,所以T n=A-B=(n-1)2n+1+2-.10.(2018某某“七彩阳光”联盟期初联考,22)在数列{a n}中,a1=2,a n+1=2a n.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设b n=,数列{b n}的前n项和为S n,试求数列{S2n-S n}的最小值;(3)在(2)的条件下,求证:当n≥2时,≥.解析(1)由条件a n+1=2a n得=2·,又a1=2,所以=2,因此数列是首项为2,公比为2的等比数列,从而=2·2n-1=2n,因此a n=n·2n.(2)由(1)得b n=,设=S2n-S n,则=++…+,所以+1=++…+++,从而+1-=+->+-=0,即+1>,因此数列{}是单调递增的,所以()min=c1=.(3)证明:当n≥2时,=(-)+(-)+…+(S4-S2)+(S2-S1)+S1=++…+c2+c1+S1,由(2)知≥≥…≥c2,又c1=,S1=1,c2=,所以≥(n-1)c2+c1+S1=(n-1)++1=.。
2021届高考数学(浙江专用)一轮课件:§6.3 等比数列
= 21n ,即 a1n = 21n + 12 ,∴bn= ann = 2nn + n2 ,设Tn= 12 + 222 + 233 +
…+ 2nn ①,则 12 Tn= 212 + 223 +…+ n2-n1
+
n 2n1
②,
1 1 1
1n
由①-②得, 2 Tn= 2 + 22 +…+ 2n - 2n1
线(q>0)上的一群⑤ 孤立 的点.
当a1>0,q>1时,等比数列{an}是递增数列;当a1<0,0<q<1时,等比数列{an}是递增
数列;当a1>0,0<q<1时,等比数列{an}是递减数列; 当a1<0,q>1时,等比数列{an}是递减数列;
当q<0时,等比数列{an}是摆动数列;当q=1时,等比数列{an}是常数列.
则{an}是等比数列.
其中前两种方法是证明等比数列的常用方法,而后两种方法常用于选择
题、填空题中的判定.
知能拓展
考法一 等比数列基本量运算的解题技巧
例1 (1)(2015课标Ⅱ,4,5分)已知等比数列{an}满足a1=3,a1+a3+a5=21,则a3+ a5+a7= ( ) A.21 B.42 C.63 D.84 (2)设{an}是公比大于1的等比数列,Sn为数列{an}的前n项和.已知S3=7,且a1+ 3,3a2,a3+4构成等差数列,则an= . (3)设数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,且数列{Sn}是以2为公比的等比数列. ①求数列{an}的通项公式; ②求a1+a3+…+a2n+1.
2021年高考数学一轮复习讲练测(浙江版)专题6.1 数列的概念及其简单表示(测)
第01节 数列的概念与简洁表示法班级__________ 姓名_____________ 学号___________ 得分__________一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选择中,只有一个是符合题目要求的.) 1. 已知数列:2,0,2,0,2,0, .前六项不适合...下列哪个通项公式( ) A .n a =()111n ++- B .n a =2|sin2n π| C .n a =()11n-- D .n a =2sin 2n π 【答案】D故选D.2.【改编题】已知数列{}n a ,则“11n n a a +>-”是“数列{}n a 为递增数列”的( ) (A )充分而不必要条件 (B )必要而不充分条件 (C )充要条件 (D )既不充分也不必要条件 【答案】B【解析】由题意,若“数列{}n a 为递增数列”,则11n n n a a a +>>-,但11n n a a +>-不能推出1n n a a +>,如11, 1.5n n a a +==,则不能推出“数列{}n a 为递增数列”,所以“11n n a a +>-”是“数列{}n a 为递增数列”的必要而不充分条件.故选B.3. 【改编题】已知数列}{n a 的前n 项和为nS ,且)1(2+=n n a S ,则5a = ( )A .16-B .32-C .32D .64-【答案】B . 【解析】当1n =时,111122,2a S a a ==+∴=-.当2n ≥时,由22n n S a =+得1122n n S a --=+,两式作差得:12n n a a -=,∴数列{}n a 是以2-为首项,2为公比的等比数列,∴452232a =-⨯=-,故选B .4.【山西晋城市2022届高三下学期第三次模拟考试】已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足111,2nn n a a a +==,则20S =( )A .3066B .3063C .3060D .3069 【答案】D 【解析】5.【太原市2022年高三班级模拟试题(三)】设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若6726a a =+,则9S 的值为( )A .27B .36C .45D .54 【答案】D 【解析】试题分析:由6726a a =+得641=+d a ,故54)4(92899119=+=⨯+=d a d a S ,故应选D. 6.【太原市2022年高三班级模拟试题(三)】已知{}n a 满足11a =,*11()()4n n n a a n N ++=∈,21123444n n n S a a a a -=++++,则54n n n S a -=( )A .1n -B .nC .2nD .2n 【答案】B 【解析】试题分析:由*11()()4n n n a a n N ++=∈得:1441=++n n n n a a ,取n n ,,3,2,1⋅⋅⋅=,得到n 个等式并两边相加得:n a a a a a a a n nn n =+⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅++++)444()4444(132233221,由于21123444n n n S a a a a -=++++,则n a S S n n n n =+-++)41(41,而n n n n a a 4141-=+,所以n a S n n n =-45,应选B.7.【原创题】已知函数()f x 满足:(1)3,(2)6,(3)10,(4)15,f f f f ====,则(12)f 的值为( )A .54B .65C .77D .91【答案】D .故选D .8.【2022年安庆市高三二模】数列{}n a 满足:11n n a a λ+=-(n *∈Ν,λ∈R 且0λ≠),若数列{}1n a -是等比数列,则λ的值等于( )A .1B .1-C .12D .2 【答案】D【解析】由11n n a a λ+=-,得1212()n n n a a a λλλ+-=-=-.由于数列{1}n a -是等比数列,所以21λ=,得2λ=.故选D.9.【浙江省杭州外国语学校高三上学期期中考试】已知函数()f x =⎩⎨⎧>+-≤-)0(,1)1()0(,12x x f x x ,把函数()()g x f x x =-的零点按从小到大的挨次排列成一个数列,则该数列的通项公式为( )A .2)1(-=n n a nB .1-=n a nC .)1(-=n n a nD .22-=n n a【答案】B 【解析】试题分析:当(]0,∞-∈x 时,由()()012=--=-=x x x f x g x,得12+=x x,令x y 2=,1+=x y ,在同一个坐标系内作出两函数在区间(]0,∞-上的图象,由图象易知交点为()1,0,故得到函数的零点为0=x .当(]1,0∈x 时,(]0,11-∈-x ,()()11211211--=+-=+-=x x x f x f ,由()()021=-=-=-x x x f x g x ,得x x =-12,令12-=x y ,x y =,在同一个坐标系内作出两函数在区间(]1,0上的图象,由图象易知交点为()1,1,故函数的零点为1=x .当(]2,1∈x 时,(]1,01∈-x ,10.【2022年江西省四校高三一模测试】已知数列{}n a 是等比数列,数列{}n b 是等差数列,若1611161133,7a a a b b b π⋅⋅=-++=,则3948tan 1b b a a +-⋅的值是( )A.1B. 22 C . 22- D. 3【答案】D 【解析】试题分析:数列{}n a 是等比数列,数列{}n b 是等差数列,,且1611161133,7a a a b b b π⋅⋅=-++=(3366667,3,37,3,3a b a b ππ∴=-=∴=-=,3948tan 1b b a a +-⋅6262tan1b a =-()2723tan13π⨯=-7tantan 2tan 3333ππππ⎛⎫==--=-= ⎪⎝⎭11.【2022年江西师大附中鹰潭一中联考】已知等差数列}{n a 的前n 项和为n S ,满足95S S =,且01>a ,则n S 中最大的是( )A .6SB .7SC .8SD .15S 【答案】B【解析】由95S S =,得()67897820a a a a a a +++=+=,由01>a 知,0,087<>a a ,所以7S 最大,故B 正确. 12.【浙江省桐乡第一等四校高三上学期期中理考】已知函数()121f x x =--,[0,1]x ∈.定义:1()()f x f x =,21()(())f x f f x =,……,1()(())n n f x f f x -=,2,3,4,n =满足()n f x x =的点[0,1]x ∈称为()f x 的n 阶不动点.则()f x 的n 阶不动点的个数是( )A.2n 个B.22n 个 C.2(21)n -个 D.2n 个【答案】D. 【解析】二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上.)13.【2022年河北石家庄高三二模】数列{}n a 满足:1132,51++⋅=-=n n n n a a a a a ,则数列{}1+⋅n n a a 前10项的和为______.【答案】1021【解析】令2n =,23232a a a a -=⋅,解得213a =,令1n =,则12122a a a a -=⋅,解得11a =,对112n n n n a a a a ++-=⋅两边除以1n n a a +⋅,得1112n na a +-=,故数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以111a =为首项,公差为2的等差数列,所以()()111111121,,21212122121n n n n n a a a a n n n n n +⎛⎫=-=⋅==- ⎪--⋅+-+⎝⎭,故其前10项的和为1111111110112335192122121⎛⎫⎛⎫-+-++-=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 14.【2022年江西九江高三模拟】已知数列{}n a 各项均不为0,其前n 项和为n S ,且112,1+==n n n a a S a ,则=n S ______.【答案】2)1(+n n15.【陕西省西安长安区一中高三上学期第三次质检】把正整数按肯定的规章排成了如图所示的三角形数表.124357681012911131517141618202224设(),ij a i j N +∈是位于这个三角形数表中从上往下数第i 行、从左往右数第j 个数,如5211a =.则87a = .【答案】38【解析】试题分析由三角形数表可以看出其奇数行为奇数列,偶数行为偶数列,故87a 表示第8行的第7个数字,即第2+4+6+7=19个正偶数.故8721938a =⨯=.16.【2022年4月湖北省七市(州)教科研协作体高三联合考试】已知数列{}n a 的首项11a =,且对任意*n N ∈,1,n n a a +是方程230n x nx b -+=的两实根,则21n b -= .【答案】(31)(32)n n -- 【解析】三、解答题 (本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.) 17. 【湖南省2022届高考冲刺卷数学(理)试题(三)】(本小题满分10分)已知数列{}n a 中,()111,3nn n a a a n N a *+==∈+.(1)求证:112n a ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭是等比数列, 并求{}n a 的通项公式n a ; (2)数列{}n b 满足()312nn n n n b a =-,数列{}nb 的前n 项和为n T ,若不等式()112n n n n T λ--<+对一切n N *∈恒成立, 求λ的取值范围. 【答案】(1)231n n a =-(2)()2,3- 【解析】试题分析:(1)证明等比数列,一般从定义动身,即证相邻项的比值是一个与项数无关的非零常数,即1311122=3111122n n n n n a a a a a ++++=++,由112n a ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭通项11133,22n n a -+=⨯得231n n a =-(2)先代入化简得12n n nb -=,所以用错位相减法求和1242n n n T -+=-,对不等式恒成立问题,一般转化为对应函数最值问题,由于有符号数列,所以分类争辩:若n 为偶数, 则min 12(4)32n λ-<-=;若n 为奇数, 则min 12(4)222n λλ--<-=⇒>-,因此求交集得λ的取值范围试题解析:(1)由数列{}n a 中, ()111,3nn n a a a n N a *+==∈+,可得1131311111,322n n n n n n a a a a a a ++⎛⎫+==+∴+=+ ⎪⎝⎭,112n a ⎛⎫∴+ ⎪⎝⎭是首项为32,公比为3的等比数18.【2022届高三班级第四次四校联考】(本小题满分12分) 已知数列}{n a 的前n 项和为n S ,且)(12*∈-=N n S n n(1) 求数列}{n a 的通项公式;(2) 若1232212+⨯-=+nn nn b ,且数列{n b }的前n 项和为n T ,求证:1<n T 。
2021届高考数学(浙江专用)一轮试题:§6.3 等比数列
§6.3 等比数列基础篇固本夯基【基础集训】考点一 等比数列的有关概念及运算1.S n 是正项等比数列{a n }的前n 项和,a 3=18,S 3=26,则a 1=( ) A.2 B.3 C.1 D.6 答案 A2.在数列{a n }中,满足a 1=2,a n 2=a n-1·a n+1(n ≥2,n ∈N *),S n 为{a n }的前n 项和,若a 6=64,则S 7的值为( ) A.126 B.256 C.255 D.254 答案 D3.已知{a n }是等比数列,若a 1=1,a 6=8a 3,数列{1a n}的前n 项和为T n ,则T 5=( ) A.3116B.31C.158D.7 答案 A4.已知正项等比数列{a n }满足log 2a n+2-log 2a n =2,且a 3=8,则数列{a n }的前n 项和S n = . 答案 2n+1-25.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. 解析 (1)证明:∵a 1=1,S n+1=4a n +2,∴a 1+a 2=4a 1+2,a 2=3a 1+2,∴b 1=a 2-2a 1=3,当n ≥2时,S n =4a n-1+2, ∴S n+1-S n =4a n -4a n-1,∴a n+1=4a n -4a n-1, ∴a n+1-2a n =2(a n -2a n-1).又∵b n =a n+1-2a n ,∴b n =2b n-1,n ≥2, ∴{b n }是首项为3,公比为2的等比数列. (2)由(1)知:b n =a n+1-2a n =3·2n-1,∴a n+12n+1-a n 2n =34, ∴数列{an 2n }是首项为12,公差为34的等差数列,∴a n 2n =12+(n-1)×34=34n-14,∴a n =(3n-1)·2n-2.6.已知S n 为数列{a n }的前n 项和,且2S n =3a n -2(n ∈N *). (1)求a n 和S n ;(2)若b n =log 3(S n +1),求数列{b 2n }的前n 项和T n . 解析 (1)∵2S n =3a n -2,∴当n=1时,2S 1=3a 1-2,解得a 1=2;当n ≥2时,2S n-1=3a n-1-2,∴2S n -2S n-1=3a n -3a n-1, ∴2a n =3a n -3a n-1,∴a n =3a n-1,∴数列{a n }是首项为2,公比为3的等比数列, ∴a n =2·3n -1,S n =2(1-3n )1-3=3n-1. (2)由(1)知S n =3n -1,∴b n =log 3(S n +1)=log 33n =n,∴b 2n =2n, ∴T n =2+4+6+…+2n=n(2+2n)2=n 2+n. 7.已知数列{a n }满足a 1=1,a n+1=2a n +λ(λ为常数). (1)试探究数列{a n +λ}是不是等比数列,并求a n ; (2)当λ=1时,求数列{n(a n +λ)}的前n 项和T n . 解析 (1)因为a n+1=2a n +λ,所以a n+1+λ=2(a n +λ). 又a 1=1,所以当λ=-1时,a 1+λ=0,数列{a n +λ}不是等比数列, 此时a n +λ=a n -1=0,即a n =1; 当λ≠-1时,a 1+λ≠0,所以a n +λ≠0,所以数列{a n +λ}是以1+λ为首项,2为公比的等比数列, 此时a n +λ=(1+λ)2n-1,即a n =(1+λ)2n-1-λ.(2)当λ=1时,由(1)知a n =2n -1,所以n(a n +1)=n×2n , T n =2+2×22+3×23+…+n×2n ①, 2T n =22+2×23+3×24+…+n×2n+1②, ①-②得:-T n =2+22+23+…+2n -n×2n+1=2(1-2n )1-2-n×2n+1=2n+1-2-n×2n+1=(1-n)2n+1-2.所以T n =(n-1)2n+1+2.考点二 等比数列的性质8.已知数列{a n }为等比数列,且a 1a 13+2a 72=4π,则tan(a 2a 12)的值为( )A.√3B.-√3C.±√3D.-√33 答案 A9.在等比数列{a n }中,a 2,a 16是方程x 2+6x+2=0的根,则a 2a 16a 9的值为( )A.2B.-√2C.√2D.-√2或√2 答案 D10.已知递增的等比数列{a n }的公比为q,其前n 项和S n <0,则( ) A.a 1<0,0<q<1 B.a 1<0,q>1 C.a 1>0,0<q<1 D.a 1>0,q>1 答案 A综合篇知能转换【综合集训】考法一 等比数列基本量运算的解题技巧1.(2018湖北荆州一模,9)已知数列{a n }是公差d 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b 3+b 4b 4+b 5的值为( )A.12B.4C.2D.√2 答案 A2.(2019湖北荆州3月联考,4)已知数列{a n }为等差数列,且2a 1,2,2a 6成等比数列,则{a n }的前6项的和为( ) A.15 B.212C.6D.3 答案 C3.(2018河南开封一模,5)已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,且9S 3=S 6,a 2=1,则a 1=( ) A.12B.√22C.√2D.2答案 A4.(2018陕西延安黄陵中学(重点班)第一次大检测,10)已知公比不为1的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足a 2,2a 5,3a 8成等差数列,则3S 3S 6=( )A.134B.1312C.94D.1112答案 C考法二 等比数列的判定与证明5.(2018山东实验中学诊断测试,7)中国古代数学名著《九章算术》中有这样一个问题:今有牛、马、羊食人苗,苗主责之粟五斗,羊主曰:“我羊食半马.”马主曰:“我马食半牛.”今欲衰偿之,问各出几何?此问题的译文是:今有牛、马、羊吃了别人的禾苗,禾苗主人要求赔偿5斗粟.羊主人说:“我的羊所吃的禾苗只有马的一半.”马主人说:“我的马所吃的禾苗只有牛的一半.”打算按此比例偿还,他们各应偿还多少?已知牛、马、羊的主人应偿还a 升,b 升,c 升,1斗为10升,则下列判断正确的是( ) A.a,b,c 依次成公比为2的等比数列,且a=507B.a,b,c 依次成公比为2的等比数列,且c=507C.a,b,c 依次成公比为12的等比数列,且a=507 D.a,b,c 依次成公比为12的等比数列,且c=507答案 D6.(2019河南濮阳重点高中联考,17)设{a n }是公比为q 的等比数列. (1)推导{a n }的前n 项和公式;(2)设q ≠1,证明数列{a n +1}不是等比数列. 解析 (1)易知q ≠0.当q=1时,S n =na 1.当q ≠1时,S n =a 1+a 2+…+a n , qS n =a 1q+a 2q+…+a n q=a 2+a 3+…+a n +a n q, ∴(1-q)S n =a 1-a n q, ∴S n =a 1-a n q 1-q =a 1(1-q n )1-q. 综上,S n ={na 1,q =1,a 1-a n q 1-q=a 1(1-q n )1-q,q ≠1.(2)证明:假设q ≠1时,数列{a n +1}是等比数列. 则(a 2+1)2=(a 1+1)(a 3+1), 即(a 1q+1)2=(a 1+1)(a 1q 2+1),化为a 1(q-1)2=0,易知a 1≠0,解得q=1,与q ≠1矛盾,因此假设不成立,故原结论成立,即q ≠1时,数列{a n +1}不是等比数列.【五年高考】考点一 等比数列的有关概念及运算1.(2019课标Ⅲ,5,5分)已知各项均为正数的等比数列{a n }的前4项和为15,且a 5=3a 3+4a 1,则a 3=( ) A.16 B.8 C.4 D.2 答案 C2.(2017课标Ⅱ,3,5分)我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯( ) A.1盏 B.3盏 C.5盏 D.9盏 答案 B3.(2018北京,4,5分)“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√212.若第一个单音的频率为f,则第八个单音的频率为( ) A.√23f B.√223f C.√2512f D.√2712f 答案 D4.(2019课标Ⅰ,14,5分)记S n 为等比数列{a n }的前n 项和.若a 1=13,a 42=a 6,则S 5= .答案12135.(2017北京,10,5分)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= . 答案 16.(2017江苏,9,5分)等比数列{a n }的各项均为实数,其前n 项和为S n .已知S 3=74,S 6=634,则a 8= . 答案 327.(2015湖南,14,5分)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 3n-18.(2018课标Ⅲ,17,12分)等比数列{a n }中,a 1=1,a 5=4a 3. (1)求{a n }的通项公式;(2)记S n 为{a n }的前n 项和.若S m =63,求m. 解析 本题考查等比数列的概念及其运算. (1)设{a n }的公比为q,由题设得a n =q n-1. 由已知得q 4=4q 2,解得q=0(舍去)或q=-2或q=2. 故a n =(-2)n-1或a n =2n-1. (2)若a n =(-2)n-1,则S n =1-(-2)n3. 由S m =63得(-2)m =-188.此方程没有正整数解. 若a n =2n-1,则S n =2n -1.由S m =63得2m =64,解得m=6. 综上,m=6.解后反思 等比数列基本量运算问题的常见类型及解题策略(1)求通项公式.求出等比数列的两个基本量a 1和q 后,通项公式便可求出. (2)求特定项.利用通项公式或者等比数列的性质求解. (3)求公比.利用等比数列的定义和性质建立方程(组)求解.(4)求前n 项和.直接将基本量代入等比数列的前n 项和公式求解或利用等比数列的性质求解. 9.(2016课标Ⅲ,17,12分)已知数列{a n }的前n 项和S n =1+λa n ,其中λ≠0. (1)证明{a n }是等比数列,并求其通项公式; (2)若S 5=3132,求λ.解析 (1)由题意得a 1=S 1=1+λa 1,故λ≠1,a 1=11-λ,a 1≠0.(2分) 由S n =1+λa n ,S n+1=1+λa n+1得a n+1=λa n+1-λa n ,即a n+1(λ-1)=λa n .由a 1≠0,λ≠0得a n ≠0,所以a n+1a n =λλ-1. 因此{a n }是首项为11-λ,公比为λλ-1的等比数列, 于是a n =11-λ(λλ-1)n -1.(6分) (2)由(1)得S n =1-(λλ-1)n . 由S 5=3132得1-(λλ-1)5=3132,即(λλ-1)5=132. 解得λ=-1.(12分)方法指导 (1)利用a n+1=S n+1-S n 可得到a n+1与a n 的关系式,要证数列{a n }是等比数列,关键是得出a n+1与a n 之比为常数,其中说明a n ≠0是非常重要的.(2)利用第(1)问的结论列方程即可求出λ.考点二 等比数列的性质10.(2016课标Ⅰ,15,5分)设等比数列{a n }满足a 1+a 3=10,a 2+a 4=5,则a 1a 2…a n 的最大值为 . 答案 6411.(2015安徽,14,5分)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教师专用题组考点一 等比数列的有关概念及运算1.(2013课标Ⅱ,3,5分)等比数列{a n }的前n 项和为S n ,已知S 3=a 2+10a 1,a 5=9,则a 1=( ) A.13B.-13C.19D.-19答案 C2.(2012课标,5,5分)已知{a n }为等比数列,a 4+a 7=2,a 5a 6=-8,则a 1+a 10=( ) A.7 B.5 C.-5 D.-7 答案 D3.(2014安徽,12,5分)数列{a n }是等差数列,若a 1+1,a 3+3,a 5+5构成公比为q 的等比数列,则q= . 答案 14.(2016四川,19,12分)已知数列{a n }的首项为1,S n 为数列{a n }的前n 项和,S n+1=qS n +1,其中q>0,n ∈N *. (1)若2a 2,a 3,a 2+2成等差数列,求数列{a n }的通项公式; (2)设双曲线x 2-y 2a n2=1的离心率为e n ,且e 2=53,证明:e 1+e 2+…+e n >4n -3n 3n -1.解析 (1)由已知,S n+1=qS n +1,S n+2=qS n+1+1, 两式相减得到a n+2=qa n+1,n ≥1. 又由S 2=qS 1+1得到a 2=qa 1, 故a n+1=qa n 对所有n ≥1都成立.所以,数列{a n }是首项为1,公比为q 的等比数列. 从而a n =q n-1.由2a 2,a 3,a 2+2成等差数列,可得 2a 3=3a 2+2,即2q 2=3q+2,则(2q+1)(q-2)=0, 由已知,q>0,故q=2.所以a n =2n-1(n ∈N *). (2)证明:由(1)可知,a n =q n-1.所以双曲线x 2-y 2a n 2=1的离心率e n =√1+a n2=√1+q 2(n -1). 由e 2=√1+q 2=53,解得q=43.因为1+q 2(k-1)>q 2(k-1),所以√1+q 2(k -1)>q k-1(k ∈N *).于是e 1+e 2+…+e n >1+q+…+q n-1=q n -1q -1,故e 1+e 2+…+e n >4n -3n3n -1. 5.(2015山东,18,12分)设数列{a n }的前n 项和为S n .已知2S n =3n +3. (1)求{a n }的通项公式;(2)若数列{b n }满足a n b n =log 3a n ,求{b n }的前n 项和T n . 解析 (1)因为2S n =3n +3,所以2a 1=3+3,故a 1=3, 当n>1时,2S n-1=3n-1+3,此时2a n =2S n -2S n-1=3n -3n-1=2×3n-1,即a n =3n-1, 所以a n ={3,n =1,3n -1,n >1.(2)因为a n b n =log 3a n ,所以b 1=13, 当n>1时,b n =31-n log 33n-1=(n-1)·31-n . 所以T 1=b 1=13; 当n>1时,T n =b 1+b 2+b 3+…+b n =13+[1×3-1+2×3-2+…+(n-1)×31-n ], 所以3T n =1+[1×30+2×3-1+…+(n-1)×32-n ], 两式相减,得2T n =23+(30+3-1+3-2+…+32-n )-(n-1)×31-n =23+1-31-n 1-3-1-(n-1)×31-n =136-6n+32×3n , 所以T n =1312-6n+34×3n(n>1).经检验,n=1时也适合.综上可得T n =1312-6n+34×3n(n ∈N *).6.(2014课标Ⅱ,17,12分)已知数列{a n }满足a 1=1,a n+1=3a n +1. (1)证明{a n +12}是等比数列,并求{a n }的通项公式; (2)证明1a 1+1a 2+…+1a n <32.解析 (1)由a n+1=3a n +1得a n+1+12=3(a n +12).又a 1+12=32,所以{a n +12}是首项为32,公比为3的等比数列. a n +12=3n 2,因此{a n }的通项公式为a n =3n -12. (2)证明:由(1)知1a n =23n -1.因为当n ≥1时,3n -1≥2×3n-1,所以13n-1≤12×3n -1. 于是1a 1+1a 2+…+1a n≤1+13+…+13n -1=32(1-13n )<32.所以1a 1+1a 2+…+1a n <32.考点二 等比数列的性质7.(2018浙江,10,4分)已知a 1,a 2,a 3,a 4成等比数列,且a 1+a 2+a 3+a 4=ln(a 1+a 2+a 3).若a 1>1,则( ) A.a 1<a 3,a 2<a 4 B.a 1>a 3,a 2<a 4 C.a 1<a 3,a 2>a 4 D.a 1>a 3,a 2>a 4 答案 B8.(2014大纲全国,10,5分)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.6 B.5 C.4 D.3 答案 C【三年模拟】一、单项选择题(每题5分,共45分)1.(2019北京朝阳二模,5)已知等差数列{a n }的首项为a 1,公差d ≠0,则“a 1,a 3,a 9成等比数列”是“a 1=d ”的( ) A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件 答案 C2.(2020届天津杨村一中第一次月考,2)等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1+a 2+a 3=3,a 4+a 5+a 6=6,则S 12=( ) A.15 B.30 C.45 D.60 答案 C3.(2020届山东济宁二中10月月考,11)《九章算术》第三章“衰分”介绍比例分配问题:“衰分”是按比例递减分配的意思,通常称递减的比例(百分比)为“衰分比”.如:甲、乙、丙、丁衰分得100,60,36,21.6个单位,递减的比例为40%.今共有粮m(m>0)石,按甲、乙、丙、丁的顺序进行“衰分”,已知丙衰分得80石,乙、丁衰分所得的和为164石,则“衰分比”与m 的值分别为( ) A.20%;369 B.80%;369 C.40%;360 D.60%;365 答案 A4.(2018河南新乡二模,6)在公比为q 的正项等比数列{a n }中,a 4=4,则当2a 2+a 6取得最小值时,log 2q=( ) A.14B.-14C.18D.-18答案 A5.(2019湖南衡阳一模,8)在等比数列{a n }中,a 1a 3=a 4=4,则a 6的所有可能值构成的集合是( ) A.{6} B.{-8,8} C.{-8} D.{8} 答案 D6.(2019 5·3原创冲刺卷三,5)已知数列{a n }为正项等比数列,a 2=√2,a 3=2a 1,则a 1a 2+a 2a 3+…+a n a n+1=( ) A.(2+√2)[1-(√2)n ] B.(2+√2)[(√2)n -1] C.√2(2n -1) D.√2(1-2n ) 答案 C7.(2018福建厦门模拟,8)设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S n =2n+1+λ,则λ=( ) A.-2 B.-1 C.1 D.2 答案 A8.(2019 5·3原创冲刺卷八,5)已知等比数列{a n }满足a 1+a 2=12,a 1-a 3=6,则当a 1·a 2·…·a n 取到最大值时,n 的值为( ) A.3 B.4 C.3或4 D.5 答案 C9.(2019届安徽黄山11月“八校联考”,7)设S n 是等比数列{a n }的前n 项和,S 4=5S 2,则a 52a 3a 8的值为()A.±12B.±2C.±2或-1D.±12或-1 答案 D二、多项选择题(每题5分,共10分)10.(改编题)已知各项均为正数的等比数列{a n },a 1>1,0<q<1,其前n 项和为S n ,则下列说法正确的是( ) A.数列{ln a n }为等差数列 B.若S n =Aq n +B,则A+B=0C.S n ·S 3n =S 2n 2D.记T n =a 1·a 2·…·a n ,则数列{T n }有最大值 答案 ABD11.(改编题)已知数列{a n }是等比数列,那么下列数列一定是等比数列的是( ) A.{1a n} B.{log 2(a n )2} C.{a n +a n+1} D.{a n +a n+1+a n+2} 答案 AD三、填空题(每题5分,共10分)12.(2020届天津静海大邱庄中学第一次质量检测,13)若S n 为数列{a n }的前n 项和,且S n =2a n -1(n ∈N *),则S 6等于 . 答案 6313.(2020届河北邯郸大名一中第六周周测,15)已知数列{a n }的各项均为正数,记S n 为{a n }的前n 项和,若a n+1=2a n2a n+1-a n(n ∈N *),a 1=1,则使不等式S n >2 019成立的n 的最小值是 . 答案 11四、解答题(共50分)14.设数列{a n }的前n 项和为S n ,且a n+1=2S n +1,在下列两个条件:①a 1=-1,②a 2=3中选择一个,求数列{a n }的通项公式并求其前n 项和. 解析 若选择条件①a 1=-1,由于a n+1=2S n +1, ∴当n ≥2时,a n =2S n-1+1,两式相减得a n+1-a n =2a n ,即a n+1=3a n ,又a 2=2S 1+1=-1, ∴数列a 2,a 3,…,a n 是首项为-1,公比为3的等比数列, 则a n =a 2·3n-2=-3n-2,n ≥2,∴a n ={-1,n =1,-3n -2,n ≥2,又当n=1时,S 1=a 1=-1,∴当n ≥2时,S n =a 1+a 2+a 3+…+a n =(-1)+(-1)+(-1)×3+…+(-1)×3n-2=(-1)+(-1)(1-3n -1)1-3=-1+1-3n -12=-12-3n -12,又当n=1时,S 1=-12-302=-1也符合上式,因此S n =-12-3n -12,n ∈N *.若选择条件②a 2=3,∵a 2=3,∴a 2=2S 1+1=3,∴S 1=1,即a 1=1. ∵a n+1=2S n +1,∴n ≥2时,a n =2S n-1+1,∴a n+1-a n =2a n ,即a n+1=3a n ,又∵a 2a 1=31=3,∴数列{a n }是首项为a 1=1,公比为3的等比数列,∴a n =a 13n-1=3n-1,∴S n =1-3n 1-3=12(3n -1)=12·3n -12. 15.(2020届山东济宁二中10月月考,20)已知{a n }是递增的等差数列,且a 2,a 4是方程x 2-5x+6=0的根,数列{b n }的前n 项和为S n ,且S n =2b n -2(n ∈N *).(1)求数列{a n },{b n }的通项公式;(2)若c n =a n ·b n (n ∈N *),求数列{c n }的前n 项和T n . 解析 (1)易得方程x 2-5x+6=0的两根为2,3, 则由题意,得a 2=2,a 4=3.设等差数列{a n }的公差为d,则a 4-a 2=2d,∴d=12.从而a 2=a 1+d=2,∴a 1=32. ∴数列{a n }的通项公式为a n =32+(n-1)×12=n 2+1. ∵S n =2b n -2,①∴当n ≥2时,S n-1=2b n-1-2,②①-②得,b n =S n -S n-1=(2b n -2)-(2b n-1-2)=2b n -2b n-1,∴b n =2b n-1(n ≥2).又b 1=S 1=2b 1-2,∴b 1=2.∴{b n }是以2为首项,2为公比的等比数列,∴b n =2×2n-1=2n . (2)由题意及(1)得c n =(n 2+1)×2n =(n+2)×2n-1,∴T n =(1+2)×20+(2+2)×21+(3+2)×22+…+(n+1)×2n-2+(n+2)×2n-1, 即T n =3×20+4×21+5×22+…+(n+1)×2n-2+(n+2)×2n-1,① ∴2T n =3×21+4×22+5×23+…+(n+1)×2n-1+(n+2)×2n ,② ①-②得-T n =3+21+22+23+…+2n-2+2n-1-(n+2)×2n , ∴-T n =3+2(1-2n -1)1-2-(n+2)×2n =1-(n+1)×2n , ∴T n =(n+1)×2n -1.16.(2019江西红色七校联考,17)已知数列{a n }为等差数列,S n 为{a n }的前n 项和,2a 2+a 5=a 8,S 5=25.数列{b n }为等比数列,且b n >0,b 1=a 1,b 22=a 1a 5.(1)求数列{a n }和{b n }的通项公式; (2)记c n =4(2log 3b n +3)·a n,其前n 项和为T n ,求证:T n ≥43.解析 (1)设数列{a n }的公差为d,则由2a 2+a 5=a 8,S 5=25得{2(a 1+d)=3d,5a 1+5×42×d=25,解得{a 1=1,d =2,所以a n =2n-1,所以a 1=1,a 5=9.设{b n }的公比为q,因为b 1=a 1=1,b 22=a 1a 5=q 2,b n >0,所以q=3,则b n =3n-1.(2)证明:由(1)得c n =4(2log 3b n +3) ·a n =4(2n+1)(2n -1)=2(12n -1-12n+1),所以T n =2(1-13+13-15+…+12n -1-12n+1)=2(1-12n+1),易知T n 随着n 的增大而增大,所以T n ≥T 1=2(1-13)=43.17.(2019安徽六安3月联考,17)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,a n >0,S n 2=a n+12-λS n+1,其中λ为常数. (1)证明:S n+1=2S n +λ;(2)是否存在实数λ,使得数列{a n }为等比数列?若存在,求出λ的值;若不存在,说明理由.解析 (1)证明:∵a n+1=S n+1-S n ,S n 2=a n+12-λS n+1, ∴S n 2=(S n+1-S n )2-λS n+1,∴S n+1(S n+1-2S n-λ)=0, ∵a n >0,∴S n+1>0,∴S n+1-2S n -λ=0,∴S n+1=2S n +λ.(2)存在.∵S n+1=2S n +λ,∴S n =2S n-1+λ(n ≥2),相减得a n+1=2a n (n ≥2),∴{a n }从第二项起成等比数列, ∵S 2=2S 1+λ,即a 2+a 1=2a 1+λ,∴a 2=1+λ>0,得λ>-1, ∴a n ={1,n =1,(λ+1)2n -2,n ≥2,若使{a n }是等比数列,则a 1a 3=a 22,∴2(λ+1)=(λ+1)2,∴λ=1,经检验,符合题意.故存在实数λ,使得数列{a n }为等比数列,λ的值为1.快乐分享,知识无界!感谢您的下载!由Ruize收集整理!。
高考数学一轮复习(浙江版)专题6.3等比数列及其前n项和(测)含解析
一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,在每小题给出的四个选择中,只有一个是符合题目要求的.)1.【2018届安徽省合肥一中、马鞍山二中等六校教育研究会高三上第一次联考】已知等比数列满足,则的值为()A. 1B. 2C.D.【答案】A2.【黑龙江省2018年仿真模拟(十一)】等比数列中,,,,则()A. 64 B. 128 C. 256 D. 512【答案】A【解析】由题意结合等比数列的通项公式可得:,解得:,则.本题选择A选项.3.【原创题】设等比数列的前项和为,满足,且,,则()A.B.C.D.【答案】A【解析】由已知得,,又,则,故,,,所以.4.【2018届云南省红河州统一检测】已知在等比数列中,,则()A. B. C. D.【答案】C5.【2018届广东省佛山市南海区南海中学七校联合体高考冲刺】已知等比数列的前项和为,且满足,则的值为()A. B. C. D.【答案】C【解析】根据题意,当时,故当时,数列是等比数列则,故解得故选6.【2018届广西钦州市高三上第一次检测】我国古代数学著作《九章算术》有如下问题:“今有蒲(水生植物名)生一日,长三尺;莞(植物名,俗称水葱、席子草)生一日,长一尺.蒲生日自半,莞生日自倍.问几何日而长等?”意思是:今有蒲生长1日,长为3尺;莞生长1日,长为1尺.蒲的生长逐日减半,莞的生长逐日增加1倍.若蒲、莞长度相等,则所需的时间约为()(结果保留一位小数.参考数据:,)()A. 1.3日B. 1.5日C. 2.6日D. 2.8日【答案】C7.【2018届广东省汕头市潮南区高考(5月)冲刺】已知各项均为正数的等比数列的前项和为,且满足成等差数列,则( )A. 3 B. 9 C. 10 D. 13【答案】C【解析】设各项均为正数的等比数列的公比为,满足成等差数列,,,解得,则,故选C.8.【2018届河北省衡水中学高三上学期二调】设正项等比数列的前项和为,且,若,,则()A. 63或120B. 256C. 120D. 63【答案】C9.【2018届浙江省诸暨市5模拟月】等差数列的前项和是,公差不等于零,若成等比,则()A. B.C. D.【答案】C【解析】由成等比数列.可得,可得(,即,∵公差不等于零,故选:C.10.【2018届宁夏石嘴山市第三中学高三下学期第四次模】各项均为正数的等比数列满足,,若函数的导函数为,则( )A. B. C. D.【答案】D【解析】二、填空题(本大题共7小题,共36分.把答案填在题中的横线上.)11.【2018年理新课标I卷】记为数列的前项和,若,则_____________.【答案】【解析】根据,可得,两式相减得,即,当时,,解得,所以数列是以-1为首项,以2为公布的等比数列,所以,故答案是.12.【2018届浙江省嘉兴市高三上期末】各项均为实数的等比数列,若,,则______,公比_____.【答案】 3【解析】13.【2018届浙江省杭州市第二次检测】设各项均为正数的等比数列{a n}的前n项和为Sn,若S4=80,S2=8,则公比q=______,a5=_______.【答案】 3 162【解析】由题意,设数列的公比为,根据题意可得,,可解得,根据等数列的通项公式得,故答案为3和162. 14.【2018届浙江省嵊州市高三上期末】我国古代数学巨著《九章算术》中,有如下问题:“今有女子善织,日自倍,五日织五尺,问日织几何?”这个问题用今天的白话叙述为:有一位善于织布的女子,每天织的布都是前一天的倍,已知她天共织布尺,问这位女子每天分别织布多少?”根据上述问题的已知条件,可求得该女子第天所织布的尺数为__________.【答案】【解析】由题知,该女子每天织的布长为公比为的等比数列,且,设第一天织布为,则,得,故答案为.15.设是等比数列的前n项和,a n>0,若,则的最小值为________. 【答案】2016.【2018届湖北省宜昌市一中高三考前适应性训练2】已知等比数列的前项和为,若成等差数列,则的值为__________.【答案】.【解析】设的首项,公比为,时,成等差数列,不合题意;时,成等差数列,,解得,,故答案为.17.已知满足,类比课本中推导等比数列前项和公式的方法,可求得___________.【答案】.三、解答题(本大题共5小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)18.【改编题】已知等比数列{}的公比为,且满足,++=,=.(1)求数列{}的通项公式;(2)记数列{}的前项和为,求【答案】(1)=();(2)=.【解析】(1)由=,及等比数列性质得=,即=,由++=得+=由得所以,即19.【2017全国卷2】已知等差数列的前项和为,等比数列的前项和为,,,.(1)若,求的通项公式;(2)若,求.【答案】(1).(2)或.【解析】(1)设公差为,公比为,由等差数列、等比数列的通项公式可得,解得,故的通项公式为.(2)由(1)及已知得,解得或.所以或.20.【2018届广东省深圳市宝安区宝安中学等七校联合体考前冲刺】已知数列满足,(为常数).(1)试探究数列是否为等比数列,并求;(2)当时,设,求数列的前项和.【答案】(1) .(2) .【解析】21.【2018届江西省南昌市二轮复习测试】记为各项为正数的等比数列的前项和,已知.(Ⅰ)求数列的通项公式;(Ⅱ)令,求的前n项和.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)。
2021届浙江新高考数学一轮复习教师用书:第六章 3 第3讲 等比数列及其前n项和
第3讲 等比数列及其前n 项和1.等比数列的有关概念 (1)定义如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于同一常数(不为零),那么这个数列就叫做等比数列.这个常数叫做等比数列的公比,通常用字母q 表示,定义的表达式为a n +1a n=q (q ≠0,n ∈N *). (2)等比中项如果a ,G ,b 成等比数列,那么G 叫做a 与b 的等比中项.即:G 是a 与b 的等比中项⇔G 2=ab .“a ,G ,b 成等比数列”是“G 是a 与b 的等比中项”的充分不必要条件. 2.等比数列的有关公式 (1)通项公式:a n =a 1q n -1.(2)前n 项和公式:S n =⎩⎪⎨⎪⎧na 1,q =1,a 1(1-q n )1-q =a 1-a n q 1-q ,q ≠1.3.等比数列的性质已知数列{a n }是等比数列,S n 是其前n 项和(m ,n ,p ,q ,r ,k ∈N *) (1)若m +n =p +q =2r ,则a m ·a n =a p ·a q =a 2r ; (2)数列a m ,a m +k ,a m +2k ,a m +3k ,…仍是等比数列;(3)数列S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…仍是等比数列(此时{a n }的公比q ≠-1). 4.等比数列的单调性当q >1,a 1>0或0<q <1,a 1<0时,{a n }是递增数列; 当q >1,a 1<0或0<q <1,a 1>0时,{a n }是递减数列; 当q =1时,{a n }是常数列. 5.等比数列与指数函数的关系当q ≠1时,a n =a 1q ·q n,可以看成函数y =cq x ,是一个不为0的常数与指数函数的乘积,因此数列{a n }各项所对应的点都在函数y =cq x 的图象上.[疑误辨析]判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)若一个数列从第2项起每一项与它的前一项的比都是常数,则这个数列是等比数列.( )(2)三个数a ,b ,c 成等比数列的充要条件是b 2=ac .( ) (3)满足a n +1=qa n (n ∈N *,q 为常数)的数列{a n }为等比数列.( ) (4)如果{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.( ) (5)等比数列中不存在数值为0的项.( ) 答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ [教材衍化]1.(必修5P54A 组T8改编)在3与192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________.解析:设该数列的公比为q ,由题意知, 192=3×q 3,q 3=64,所以q =4.所以插入的两个数分别为3×4=12,12×4=48. 答案:12,482.(必修5P51例3改编)已知{a n }是等比数列,a 2=2,a 5=14,则公比q =________.解析:由题意知q 3=a 5a 2=18,所以q =12.答案:123.(必修5P61A 组T1改编)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{a n }的通项公式a n =________.解析:因为S 10S 5=3132,所以S 10-S 5S 5=-132,因为S 5,S 10-S 5,S 15-S 10成等比数列,且公比为q 5,所以q 5=-132,q =-12,则a n =-1×⎝⎛⎭⎫-12n -1=-⎝⎛⎭⎫-12n -1.答案:-⎝⎛⎭⎫-12n -1[易错纠偏](1)忽视项的符号判断; (2)忽视公比q =1的特殊情况; (3)忽视等比数列的项不为0.1.在等比数列{a n }中,a 3=4,a 7=16,则a 3与a 7的等比中项为________.解析:设a 3与a 7的等比中项为G ,因为a 3=4,a 7=16,所以G 2=4×16=64,所以G =±8.答案:±82.数列{a n }的通项公式是a n =a n (a ≠0),则其前n 项和S n =________.解析:因为a ≠0,a n =a n ,所以{a n }是以a 为首项,a 为公比的等比数列.当a =1时,S n =n ;当a ≠1时S n =a (1-a n )1-a.答案:⎩⎪⎨⎪⎧n ,a =1,a (1-a n )1-a,a ≠0,a ≠13.已知x ,2x +2,3x +3是一个等比数列的前三项,则x 的值为________. 解析:因为x ,2x +2,3x +3是一个等比数列的前三项, 所以(2x +2)2=x (3x +3), 即x 2+5x +4=0, 解得x =-1或x =-4.当x =-1时,数列的前三项为-1,0,0, 不是等比数列,舍去. 答案:-4等比数列的基本运算(高频考点)等比数列的基本运算是高考的常考内容,题型既有选择题、填空题,也有解答题,难度为中、低档题.主要命题角度有:(1)求首项a 1、公比q 或项数n ; (2)求通项或特定项; (3)求前n 项和.角度一 求首项a 1、公比q 或项数n(1)已知S 3=a 2+10a 1,a 5=9,则a 1等于( ) A.13 B .-13C.19D .-19(2)设数列{a n }是等比数列,前n 项和为S n ,若S 3=3a 3,则公比q =________. 【解析】 (1)设等比数列{a n }的公比为q ,由S 3=a 2+10a 1,得a 1+a 2+a 3=a 2+10a 1,即a 3=9a 1,q 2=9, 又a 5=a 1q 4=9,所以a 1=19.(2)当q ≠1时,a 1(1-q 3)1-q=3a 1q 2,解得q =1(舍去)或-12.当q =1时,S 3=a 1+a 2+a 3=3a 3也成立.【答案】 (1)C (2)1或-12角度二 求通项或特定项已知各项都为正数的数列{a n }满足a 1=1,a 2n -(2a n +1-1)a n -2a n +1=0,则a n =________.【解析】 由a 2n -(2a n +1-1)a n -2a n +1=0得2a n +1(a n +1)=a n (a n +1). 因为{a n }的各项都为正数,所以a n +1a n =12.故{a n }是首项为1,公比为12的等比数列,因此a n =12n -1.【答案】12n -1角度三 求前n 项和(2020·温州模拟)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________.【解析】 设等比数列的公比为q ,则有⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 1q 3=9,a 21·q 3=8,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,q =2或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=8,q =12.又{a n }为递增数列,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,q =2,所以S n =1-2n 1-2=2n-1.【答案】 2n -1解决等比数列有关问题的三种常见思想方法(1)方程思想:等比数列中有五个量a 1,n ,q ,a n ,S n ,一般可以“知三求二”,通过列方程(组)求关键量a 1和q ,问题可迎刃而解.(2)分类讨论思想:因为等比数列的前n 项和公式涉及对公比q 的分类讨论,所以当某一参数为公比进行求和时,就要对参数是否为1进行分类讨论.(3)整体思想:应用等比数列前n 项和公式时,常把q n 或a 11-q当成整体进行求解.1.设等比数列{a n }的各项均为正数,其前n 项和为S n ,若a 1=1,a 3=4,S k =63,则k =( )A .4B .5C .6D .7解析:选C.设等比数列{a n }的公比为q ,由已知a 1=1,a 3=4,得q 2=a 3a 1=4.又{a n }的各项均为正数,所以q =2.而S k =1-2k1-2=63,所以2k -1=63, 解得k =6.2.(2020·绍兴市柯桥区高三期中考试)已知正数数列{a n }的前n 项和S n 满足:S n 和2的等比中项等于a n 和2的等差中项,则a 1=________,S n =________.解析:由题意知a n +22=2S n ,平方可得S n =(a n +2)28,①由a 1=S 1得a 1+22=2a 1,从而可解得a 1=2.又由①式得S n -1=(a n -1+2)28(n ≥2),②①-②可得a n =S n -S n -1=(a n +2)28-(a n -1+2)28(n ≥2),整理得(a n +a n -1)(a n -a n -1-4)=0, 因为数列{a n }的各项都是正数, 所以a n -a n -1-4=0,即a n -a n -1=4.故数列{a n }是以2为首项4为公差的等差数列, 所以S n =2n +n (n -1)2×4=2n 2.当n =1时,S 1=a 1=2. 故S n =2n 2. 答案:2 2n 2等比数列的判定与证明(1)已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 2=12,a 3a 5=4,则下列说法正确的是( )A .{a n }是单调递减数列B .{S n }是单调递减数列C .{a 2n }是单调递减数列D .{S 2n }是单调递减数列(2)设数列{a n }的前n 项和为S n ,n ∈N *.已知a 1=1,a 2=32,a 3=54,且当n ≥2时,4S n +2+5S n =8S n +1+S n -1.①求a 4的值;②证明:⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +1-12a n 为等比数列.【解】 (1)选C.由于{a n }是等比数列,则a 3a 5=a 24=4,又a 2=12,则a 4>0,a 4=2,q 2=16,当q =-66时,{a n }和{S n }不具有单调性,选项A 和B 错误;a 2n =a 2q 2n -2=12×⎝⎛⎭⎫16n -1单调递减,选项C 正确;当q =-66时,{S 2n }不具有单调性,选项D 错误. (2)①当n =2时,4S 4+5S 2=8S 3+S 1,即4(1+32+54+a 4)+5⎝⎛⎭⎫1+32=8⎝⎛⎭⎫1+32+54+1, 解得a 4=78.②证明:由4S n +2+5S n =8S n +1+S n -1(n ≥2),得4S n +2-4S n +1+S n -S n -1=4S n +1-4S n (n ≥2),即4a n +2+a n =4a n +1(n ≥2).因为 4a 3+a 1=4×54+1=6=4a 2,所以4a n +2+a n =4a n +1,所以a n +2-12a n +1a n +1-12a n=4a n +2-2a n +14a n +1-2a n =4a n +1-a n -2a n +14a n +1-2a n=2a n +1-a n 2(2a n +1-a n )=12,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +1-12a n 是以a 2-12a 1=1为首项,12为公比的等比数列.(变问法)在本例(2)条件下,求数列{a n }的通项公式. 解:由本例(2)的②知,a n +1-12a n =⎝⎛⎭⎫12n -1, 即a n +1⎝⎛⎭⎫12n +1-a n⎝⎛⎭⎫12n =4. 所以数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a n ⎝⎛⎭⎫12n 是以a 112=2为首项,4为公差的等差数列,所以a n⎝⎛⎭⎫12n =2+4(n -1)=4n -2,即a n =(2n -1)·⎝⎛⎭⎫12n -1,所以数列{a n }的通项公式为a n =(2n -1)·⎝⎛⎭⎫12n -1.等比数列的判定方法(1)定义法:若a n +1a n =q (q 为非零常数)或a na n -1=q (q 为非零常数且n ≥2),则{a n }是等比数列.(2)中项公式法:若数列{a n }中a n ≠0且a 2n +1=a n ·a n +2(n ∈N *),则数列{a n }是等比数列.(3)通项公式法:若数列的通项公式可写成a n =c ·q n -1(c ,q 均为不为0的常数,n ∈N *),则{a n }是等比数列.(4)前n 项和公式法:若数列{a n }的前n 项和S n =k ·q n -k (k 为常数且k ≠0,q ≠0,1),则{a n }是等比数列.[提醒] (1)前两种方法是判定等比数列的常用方法,常用于证明;后两种方法常用于选择题、填空题中的判定.(2)若要判定一个数列不是等比数列,则只需判定存在连续三项不成等比数列即可.(2020·瑞安市龙翔中学高三月考)各项为正的数列{a n }满足a 1=12,a n +1=a 2nλ+a n (n ∈N *). (1)取λ=a n +1,求证:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +1a n 是等比数列,并求其公比; (2)取λ=2时令b n =1a n +2,记数列{b n }的前n 项和为S n ,数列{b n }的前n 项之积为T n ,求证:对任意正整数n ,2n +1T n +S n 为定值.解:(1)由λ=a n +1,得a n +1=a 2na n +1+a n ,所以a 2n +1-a n +1a n -a 2n =0.两边同除a 2n 可得:⎝⎛⎭⎫a n +1a n 2-a n +1a n -1=0, 解得a n +1a n =1±52.因为a n >0,所以a n +1a n =1+52为常数,故数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +1a n 是等比数列,公比为1+52.(2)证明:当λ=2时,a n +1=a 2n2+a n ,得2a n +1=a n (a n +2),所以b n =1a n +2=12·a na n +1.所以T n =b 1·b 2…b n =⎝⎛⎭⎫12·a 1a 2⎝⎛⎭⎫12·a 2a 3…⎝⎛⎭⎫12·a n a n +1=⎝⎛⎭⎫12na 1a n +1=⎝⎛⎭⎫12n +11a n +1,又b n =12·a n a n +1=a 2n2a n a n +1=2a n +1-2a n 2a n a n +1=1a n -1a n +1,所以S n =b 1+b 2+…+b n =1a 1-1a n +1=2-1a n +1,故2n +1T n +S n =2n +1·⎝⎛⎭⎫12n +11a n +1+2-1a n +1=2为定值.等比数列的性质(高频考点)等比数列的性质是高考的热点,多以选择题、填空题的形式出现,其难度为中等.主要命题角度有:(1)等比数列项的性质的应用; (2)等比数列前n 项和的性质的应用. 角度一 等比数列项的性质的应用(1)在等比数列{a n }中,a 3,a 15是方程x 2-6x +8=0的根,则a 1a 17a 9的值为( )A .2 2B .4C .-22或2 2D .-4或4(2)(2020·温州八校联考)数列{a n }的通项公式为a n =2n -1,则使不等式a 21+a 22+…+a 2n <5×2n+1成立的n 的最大值为( )A .2B .3C .4D .5【解析】 (1)因为a 3,a 15是方程x 2-6x +8=0的根, 所以a 3a 15=8,a 3+a 15=6,易知a 3,a 15均为正,由等比数列的性质知,a 1a 17=a 29=a 3a 15=8, 所以a 9=22,a 1a 17a 9=22,故选A. (2)因为a n =2n -1,a 2n=4n -1, 所以a 21+a 22+…+a 2n =1×(1-4n )1-4=13(4n-1). 因为a 21+a 22+…+a 2n <5×2n +1, 所以13(4n -1)<5×2n +1,因为2n (2n -30)<1,对n 进行赋值,可知n 的最大值为4.【答案】 (1)A (2)C角度二 等比数列前n 项和的性质的应用等比数列{a n }中,已知a 1+a 3=8,a 5+a 7=4,则a 9+a 11+a 13+a 15的值为( ) A .1 B .2 C .3D .5【解析】 法一:因为{a n }为等比数列,所以a 5+a 7是a 1+a 3与a 9+a 11的等比中项,所以(a 5+a 7)2=(a1+a 3)·(a 9+a 11),故a 9+a 11=(a 5+a 7)2a 1+a 3=428=2. 同理,a 9+a 11是a 5+a 7与a 13+a 15的等比中项, 所以(a 9+a 11)2=(a 5+a 7)(a 13+a 15), 故a 13+a 15=(a 9+a 11)2a 5+a 7=224=1.所以a 9+a 11+a 13+a 15=2+1=3. 法二:在等比数列{a n }中, 得q 4=a 5+a 7a 1+a 3=12,所以a 9+a 11+a 13+a 15=q 8(a 1+a 3+a 5+a 7)=14(8+4)=3.【答案】 C等比数列常见性质的应用等比数列性质的应用可以分为三类: (1)通项公式的变形; (2)等比中项的变形;(3)前n 项和公式的变形.根据题目条件,认真分析,发现具体的变化特征即可找出解决问题的突破口.1.已知等比数列{a n }中,a 4+a 8=-2,则a 6(a 2+2a 6+a 10)的值为( ) A .4 B .6 C .8D .-9解析:选A.a 6(a 2+2a 6+a 10)=a 6a 2+2a 26+a 6a 10=a 24+2a 4a 8+a 28=(a 4+a 8)2,因为a 4+a 8=-2,所以a 6(a 2+2a 6+a 10)=4.2.设等比数列{a n }中,前n 项和为S n ,已知S 3=8,S 6=7,则a 7+a 8+a 9等于( ) A.18B .-18C.578D.558解析:选A.因为a 7+a 8+a 9=S 9-S 6,且S 3,S 6-S 3,S 9-S 6也成等比数列,即8,-1,S 9-S 6成等比数列,所以8(S 9-S 6)=1,即S 9-S 6=18.所以a 7+a 8+a 9=18.3.(2020·杭州学军中学高三月考)已知数列{a n }满足a 1=2且对任意的m ,n ∈N *,都有a n +ma m=a n ,则a 3=________;{a n }的前n 项和S n =________. 解析:因为a n +ma m =a n ,所以a n +m =a n ·a m ,所以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 ,所以数列{a n }是首项为a 1=2,公比q =2的等比数列, 所以S n =2(1-2n )1-2=2n +1-2.答案:8 2n +1-2思想方法系列4 分类讨论思想求解数列问题等差数列{a n }的前n 项和为S n ,数列{b n }是等比数列,满足a 1=3,b 1=1,b 2+S 2=10,a 5-2b 2=a 3.(1)求数列{a n }和{b n }的通项公式;(2)令c n =⎩⎪⎨⎪⎧2S n ,n 为奇数,b n ,n 为偶数,设数列{c n }的前n 项和为T n ,求T 2n .【解】 (1)设数列{a n }的公差为d ,数列{b n }的公比为q ,由⎩⎪⎨⎪⎧b 2+S 2=10,a 5-2b 2=a 3,得⎩⎪⎨⎪⎧q +6+d =10,3+4d -2q =3+2d , 解得⎩⎪⎨⎪⎧d =2,q =2,所以a n =3+2(n -1)=2n +1,b n =2n -1.(2)由a 1=3,a n =2n +1,得S n =n (a 1+a n )2=n (n +2),则c n =⎩⎪⎨⎪⎧2n (n +2),n 为奇数,2n -1,n 为偶数,即c n =⎩⎪⎨⎪⎧1n -1n +2,n 为奇数,2n -1,n 为偶数,所以T 2n =(c 1+c 3+…+c 2n -1)+(c 2+c 4+…+c 2n )=⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫1-13+⎝⎛⎭⎫13-15+…+⎝⎛⎭⎫12n -1-12n +1+(2+23+…+22n -1) =1-12n +1+2(1-4n )1-4=2n 2n +1+23(4n -1).分类讨论思想在数列中应用较多,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.1.(2020·宁波模拟)设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S n =2n +1+λ,则λ=( ) A .-2 B .-1 C .1D .2解析:选A.法一:当n =1时,a 1=S 1=4+λ. 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(2n +1+λ)-(2n +λ)=2n,此时a n +1a n =2n +12n =2.因为{a n }是等比数列,所以a 2a 1=2,即44+λ=2,解得λ=-2.故选A. 法二:依题意,a 1=S 1=4+λ,a 2=S 2-S 1=4,a 3=S 3-S 2=8,因为{a n }是等比数列,所以a 22=a 1·a 3,所以8(4+λ)=42,解得λ=-2.故选A.2.已知等比数列{a n }中a 2=1,则其前3项的和S 3的取值范围是( ) A .(-∞,-1] B .(-∞,0)∪[1,+∞) C .[3,+∞)D .(-∞,-1]∪[3,+∞)解析:选D.设等比数列{a n }的公比为q , 则S 3=a 1+a 2+a 3=a 2⎝⎛⎭⎫1q +1+q =1+q +1q . 当公比q >0时,S 3=1+q +1q≥1+2q ·1q=3,当且仅当q =1时,等号成立; 当公比q <0时,S 3=1-⎝⎛⎭⎫-q -1q ≤1-2(-q )·⎝⎛⎭⎫-1q =-1,当且仅当q =-1时,等号成立.所以S 3∈(-∞,-1]∪[3,+∞).[基础题组练]1.(2020·宁波质检)在单调递减的等比数列{a n }中,若a 3=1,a 2+a 4=52,则a 1=( )A .2B .4 C. 2D .2 2解析:选B.在等比数列{a n }中,a 2a 4=a 23=1,又a 2+a 4=52,数列{a n }为递减数列,所以a 2=2,a 4=12,所以q 2=a 4a 2=14,所以q =12,a 1=a 2q=4.2.(2020·衢州模拟)设S n 为等比数列{a n }的前n 项和,a 2-8a 5=0,则S 8S 4的值为( )A.12B.1716 C .2D .17解析:选B.设{a n }的公比为q ,依题意得a 5a 2=18=q 3,因此q =12.注意到a 5+a 6+a 7+a 8=q 4(a 1+a 2+a 3+a 4),即有S 8-S 4=q 4S 4,因此S 8=(q 4+1)S 4,S 8S 4=q 4+1=1716,选B.3.(2020·瑞安四校联考)已知数列{a n }的首项a 1=2,数列{b n }为等比数列,且b n =a n +1a n,若b 10b 11=2,则a 21=( )A .29B .210C .211D .212解析:选C.由b n =a n +1a n ,且a 1=2,得b 1=a 2a 1=a 22,a 2=2b 1;b 2=a 3a 2,a 3=a 2b 2=2b 1b 2;b 3=a 4a 3,a 4=a 3b 3=2b 1b 2b 3;…;a n =2b 1b 2b 3…b n -1,所以a 21=2b 1b 2b 3…b 20,又{b n }为等比数列,所以a 21=2(b 1b 20)(b 2b 19)…(b 10b 11)=2(b 10b 11)10=211.4.(2020·丽水市高考数学模拟)设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,下列结论一定成立的是( )A .a 1+a 3≥2a 2B .a 1+a 3≤2a 2C .a 1S 3>0D .a 1S 3<0解析:选C.选项A ,数列-1,1,-1为等比数列,但a 1+a 3=-2<2a 2=2,故A 错误;选项B ,数列1,-1,1为等比数列,但a 1+a 3=2>2a 2=-2,故B 错误;选项D ,数列1,-1,1为等比数列,但a 1S 3=1>0,故D 错误;对于选项C ,a 1(a 1+a 2+a 3)=a 1(a 1+a 1q +a 1q2)=a 21(1+q +q 2),因为等比数列的项不为0,故a 21>0,而1+q +q 2=⎝⎛⎭⎫q +122+34>0, 故a 21(1+q +q 2)>0,故C 正确.5.(2020·郑州市第一次质量预测)已知数列{a n }满足a 1a 2a 3…a n =2n 2(n ∈N *),且对任意n ∈N *都有1a 1+1a 2+…+1a n<t ,则实数t 的取值范围为( )A .(13,+∞)B .[13,+∞)C .(23,+∞)D .[23,+∞)解析:选D.依题意得,当n ≥2时,a n =a 1a 2a 3…a n a 1a 2a 3…a n -1=2n 22(n -1)2=2n 2-(n -1)2=22n -1,又a 1=21=22×1-1,因此a n =22n -1,1a n =122n -1,数列{1a n }是以12为首项,14为公比的等比数列,等比数列{1a n }的前n 项和等于12(1-14n )1-14=23(1-14n )<23,因此实数t 的取值范围是[23,+∞),选D.6.(2020·江南十校联考)设数列{a n }是各项均为正数的等比数列,T n 是{a n }的前n 项之积,a 2=27,a 3a 6a 9=127,则当T n 最大时,n 的值为( )A .5或6B .6C .5D .4或5解析:选D.数列{a n }是各项均为正数的等比数列,因为a 3a 6a 9=127,所以a 36=127,所以a 6=13.因为a 2=27,所以q 4=a 6a 2=1327=181,所以q =13.所以a n =a 2q n -2=27×⎝⎛⎭⎫13n -2=⎝⎛⎭⎫13n -5.令a n =⎝⎛⎭⎫13n -5=1,解得n =5,则当T n 最大时,n 的值为4或5.7.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,则数列{a n }的通项公式a n =________.解析:设数列{a n }的公比为q ,由a 25=a 10,得(a 1q 4)2=a 1·q 9,即a 1=q .又由2(a n +a n +2)=5a n +1,得2q 2-5q +2=0,解得q =2⎝⎛⎭⎫q =12舍去,所以a n =a 1·q n -1=2n .答案:2n8.已知等比数列{a n }的首项为1,项数是偶数,所有的奇数项之和为85,所有的偶数项之和为170,则这个等比数列的项数为________.解析:由题意得a 1+a 3+…=85,a 2+a 4+…=170, 所以数列{a n }的公比q =2,由数列{a n }的前n 项和公式S n =a 1(1-q n )1-q ,得85+170=1-2n1-2,解得n =8.答案:89.(2020·温州市十校联合体期初)设等比数列{a n }的公比为q ,前n 项和为S n ,若S n +1,S n ,S n +2成等差数列,则q 的值为________.解析:设等比数列{a n }的公比为q ,前n 项和为S n ,且S n +1,S n ,S n +2成等差数列, 则2S n =S n +1+S n +2,若q =1,则S n =na 1,等式显然不成立,若q ≠1,则为2·a 1(1-q n )1-q =a 1(1-q n +1)1-q +a 1(1-q n +2)1-q ,故2q n =q n +1+q n +2, 即q 2+q -2=0, 因此q =-2. 答案:-210.(2020·台州市高考模拟)已知数列{a n }的前m (m ≥4)项是公差为2的等差数列,从第m -1项起,a m -1,a m ,a m +1,…成公比为2的等比数列.若a 1=-2,则m =________,{a n }的前6项和S 6=________.解析:由a 1=-2,公差d =2,得a m -1=-2+2(m -2)=2m -6, a m =-2+2(m -1)=2m -4,则a m a m -1=2m -42m -6=2,所以m =4;所以S 6=a 1+a 2+a 3+a 4+a 5+a 6 =-2+0+2+4+8+16=28. 答案:4 2811.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,等比数列{b n }的前n 项和为T n ,a 1=-1,b 1=1,a 2+b 2=2.(1)若a 3+b 3=5,求{b n }的通项公式; (2)若T 3=21,求S 3.解:设{a n }的公差为d ,{b n }的公比为q ,则a n =-1+(n -1)d ,b n =q n -1. 由a 2+b 2=2得d +q =3.① (1)由a 3+b 3=5得2d +q 2=6.② 联立①和②解得⎩⎪⎨⎪⎧d =3,q =0(舍去),⎩⎪⎨⎪⎧d =1,q =2.因此{b n }的通项公式为b n =2n -1.(2)由b 1=1,T 3=21得q 2+q -20=0, 解得q =-5,q =4.当q =-5时,由①得d =8,则S 3=21. 当q =4时,由①得d =-1,则S 3=-6.12.(2020·瑞安市龙翔中学高三月考)已知数列{a n }是首项为2的等差数列,其前n 项和S n 满足4S n =a n ·a n +1.数列{b n }是以12为首项的等比数列,且b 1b 2b 3=164.(1)求数列{a n },{b n }的通项公式;(2)设数列{b n }的前n 项和为T n ,若对任意n ∈N *不等式1S 1+1S 2+…+1S n ≥14λ-12T n 恒成立,求λ的取值范围.解:(1)设等差数列{a n }的公差为d ,由题意得4a 1=a 1(a 1+d ),解得d =2,所以a n =2n ,由b 1b 2b 3=b 32=164⇒b 2=14, 从而公比q =b 2b 1=12,所以b n =⎝⎛⎭⎫12n.(2)由(1)知1S n =1n (n +1)=1n -1n +1,所以1S 1+1S 2+…+1S n =⎝⎛⎭⎫1-12+⎝⎛⎭⎫12-13+…+⎝⎛⎭⎫1n -1n +1=1-1n +1, 又T n =12⎝⎛⎭⎫1-12n 1-12=1-12n ,所以对任意n ∈N *,1S 1+1S 2+…+1S n ≥14λ-12T n等价于32-1n +1-12n +1≥14λ,因为32-1n +1-12n +1对n ∈N *递增,所以⎝⎛⎭⎫32-1n +1-12n +1min =32-12-14=34,所以34≥14λ⇒λ≤3,即λ的取值范围为(-∞,3].[综合题组练]1.(2020·丽水模拟)已知等比数列{a n }的各项均为正数且公比大于1,前n 项积为T n ,且a 2a 4=a 3,则使得T n >1的n 的最小值为( )A .4B .5C .6D .7解析:选C.因为{a n }是各项均为正数的等比数列且a 2a 4=a 3,所以a 23=a 3,所以a 3=1.又因为q >1,所以a 1<a 2<1,a n >1(n >3),所以T n >T n -1(n ≥4,n ∈N *),T 1<1,T 2=a 1·a 2<1,T 3=a 1·a 2·a 3=a 1a 2=T 2<1,T 4=a 1a 2a 3a 4=a 1<1,T 5=a 1·a 2·a 3·a 4·a 5=a 53=1,T 6=T 5·a 6=a 6>1,故n 的最小值为6,故选C.2.(2020·温州十校联合体期初)已知数列{a n }是等差数列,数列{b n }是等比数列(b n >0).( )A .若b 7≤a 6,则b 4+b 10≥a 3+a 9B .若b 7≤a 6,则b 4+b 10≤a 3+a 9C .若b 6≥a 7,则b 3+b 9≥a 4+a 10D .若b 6≤a 7,则b 3+b 9≤a 4+a 10解析:选C.因为数列{a n }是等差数列,数列{b n }是等比数列(b n >0), 在A 中,因为b 7≤a 6,b 4+b 10≥2b 4b 10=2b 7,a 3+a 9=2a 6,所以b 4+b 10≥a 3+a 9不一定成立,故A 错误; 在B 中,因为b 7≤a 6,b 4+b 10≥2b 4b 10=2b 7,a 3+a 9=2a 6,所以b 4+b 10≤a 3+a 9不一定成立,故B 错误;在C 中,因为b 6≥a 7,所以b 3+b 9≥2b 3·b 9=2b 6,a 4+a 10=2a 7,所以b 3+b 9≥a 4+a 10,故C 正确;在D 中,因为b 6≤a 7,所以b 3+b 9≥2b 3·b 9=2b 6,a 4+a 10=2a 7,所以b 3+b 9≤a 4+a 10不一定成立,故D 错误.3.已知直线l n :y =x -2n 与圆C n :x 2+y 2=2a n +n 交于不同的两点A n ,B n ,n ∈N *,数列{a n }满足:a 1=1,a n +1=14|A n B n |2,则数列{a n }的通项公式为________.解析:圆C n 的圆心到直线l n 的距离d n =|2n |2=n ,半径r n =2a n +n ,故a n +1=14|A n B n |2=r 2n -d 2n =2a n ,故数列{a n }是以1为首项,2为公比的等比数列,故a n =2n -1(n ∈N *). 答案:a n =2n -1(n ∈N *)4.设数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 1=13,且对任意正整数m ,n 都有a m +n =a m ·a n ,若S n <a 恒成立,则实数a 的最小值为________.解析:因为a m +n =a m ·a n ,令m =1得a n +1=a 1·a n ,即a n +1a n =a 1=13,所以{a n }为等比数列,所以a n =13n ,所以S n =13⎝⎛⎭⎫1-13n 1-13=12⎝⎛⎭⎫1-13n <12,所以a ≥12.故a 的最小值为12. 答案:125.(2020·温州瑞安七中高考模拟)已知数列{a n }的各项均为正数,记A (n )=a 1+a 2+…+a n ,B (n )=a 2+a 3+…+a n +1,C (n )=a 3+a 4+…+a n +2,n =1,2,…(1)若a 1=1,a 2=5,且对任意n ∈N *,三个数A (n ),B (n ),C (n )组成等差数列,求数列{a n }的通项公式;(2)证明:数列{a n }是公比为q 的等比数列的充分必要条件是:对任意n ∈N *,三个数A (n ),B (n ),C (n )组成公比为q 的等比数列.解:(1)因为对任意n ∈N *,三个数A (n ),B (n ),C (n )组成等差数列,所以B (n )-A (n )=C (n )-B (n ),即a n +1-a 1=a n +2-a 2,亦即a n +2-a n +1=a 2-a 1=4.故数列{a n }是首项为1,公差为4的等差数列,于是a n =1+(n -1)×4=4n -3. (2)证明:(必要性):若数列{a n }是公比为q 的等比数列,对任意n ∈N *,有a n +1=a n q .由a n >0知,A (n ),B (n ),C (n )均大于0,于是B (n )A (n )=a 2+a 3+…+a n +1a 1+a 2+…+a n =q (a 1+a 2+…+a n )a 1+a 2+…+a n =q ,C (n )B (n )=a 3+a 4+…+a n +2a 2+a 3+…+a n +1=q (a 2+a 3+…+a n +1)a 2+a 3+…+a n +1=q ,即B (n )A (n )=C (n )B (n )=q ,所以三个数A (n ),B (n ),C (n )组成公比为q 的等比数列;(充分性):若对任意n ∈N *,三个数A (n ),B (n ),C (n )组成公比为q 的等比数列,则 B (n )=qA (n ),C (n )=qB (n ),于是C (n )-B (n )=q [B (n )-A (n )],即a n +2-a 2= q (a n +1-a 1),亦即a n +2-qa n +1=a 2-qa 1. 由n =1时,B (1)=qA (1), 即a 2=qa 1,从而a n +2-qa n +1=0. 因为a n >0,所以a n +2a n +1=a 2a 1=q .故数列{a n }是首项为a 1,公比为q 的等比数列.综上所述,数列{a n }是公比为q 的等比数列的充分必要条件是:对任意n ∈N *,三个数A (n ),B (n ),C (n )组成公比为q 的等比数列.6.(2020·杭州市七校高三联考)已知等比数列{a n }的公比为q (0<q <1),且a 2+a 5=98,a 3a4=18. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =a n ·(log 2a n ),求{b n }的前n 项和T n ;(3)设该等比数列{a n }的前n 项和为S n ,正整数m ,n 满足S n -m S n +1-m <12,求出所有符合条件的m ,n 的值.解:(1)由等比数列的性质可知a 3a 4=a 2a 5=18,a 2+a 5=98,所以a 2,a 5是方程x 2-98x +18=0的两根,由题意可知a 2>a 5, 解得a 2=1,a 5=18,由等比数列的性质可知a 5=a 2·q 3,解得q =12,a n =a 2·⎝⎛⎭⎫12n -2=⎝⎛⎭⎫12n -2,所以数列{a n }的通项公式为a n =⎝⎛⎭⎫12n -2.(2)由(1)可知b n =a n ·(log 2a n )=2-n2n -2, {b n }的前n 项和T n =b 1+b 2+b 3+…+b n =2+0+⎝⎛⎭⎫-12+⎝⎛⎭⎫-222+⎝⎛⎭⎫-323+…+2-n 2n -2, 12T n =1+0+⎝⎛⎭⎫-122+⎝⎛⎭⎫-223+⎝⎛⎭⎫-324+…+2-n 2n -1, 两式相减可得12T n =1-⎝⎛⎭⎫12+14+18+…+12n -2-2-n 2n -1 =1-12-12n -11-12-2-n 2n -1=1-⎝⎛⎭⎫1-12n -2-2-n2n -1=12n -2-2-n 2n -1=n2n-1,所以T n =n2n -2.(3)因为S n =4⎝⎛⎭⎫1-12n , 由S n -m S n +1-m <12⇒2<2n (4-m )<6,2n (4-m )为偶数,因此只能取2n (4-m )=4,所以有⎩⎪⎨⎪⎧2n =24-m =2或⎩⎪⎨⎪⎧2n =44-m =1⇒⎩⎪⎨⎪⎧n =1m =2或⎩⎪⎨⎪⎧n =2m =3.。
2021年高考数学一轮复习讲练测(浙江版)专题6.3 等比数列及其前n项和(测)
班级__________ 姓名_____________ 学号___________ 得分__________一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选择中,只有一个是符合题目要求的.) 1. 【2022届陕西省高三下学期教学质检二数学(理)】已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S .若321510,9S a a a =+=,则1a =( )。
A .19 B .19- C .13D .13-【答案】A 【解析】试题分析:由已知可得⎪⎩⎪⎨⎧==+91041211q a q a a ,解之得⎪⎩⎪⎨⎧==3911q a ,应选A 。
2.【2022届福建厦门外国语学校高三5月适应性数学】我国明朝有名数学家程大位在其名著《算法统宗》中记载了如下数学问题:“远看巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯”。
诗中描述的这个宝塔古称浮屠,本题说它一共有7层,每层悬挂的红灯数是上一层的2倍,共有381盏灯,那么塔顶有( )盏灯。
A .2B .3C .5D .6【答案】B【解析】3. 【海淀区高三年纪其次学期其中练习】在数列{}n a 中,“12,2,3,4,n n a a n -==”是“{}n a 是公比为2的等比数列”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件【答案】B4. 【原创题】设等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,满足0,1n a q >>,且3520a a +=,2664a a ⋅=,则5S =( )A .31B .36C .42D .48 【答案】A【解析】由已知得,3564a a ⋅=,又3520a a +=,则354,16a a ==,故24q =,2q =,11a =,所以55123112S -==-.5. 【改编题】函数21(3)y x =--图象上存在不同的三点到原点的距离构成等比数列,则以下不行能...成为公比的数是( ) A .21B 2.1 D .33【答案】A【解析】函数21(3)y x =--2,最大值为4,故2122q ≤≤,即22q ≤≤122<,因此选A. 6.【2022届四川凉山州高三第三次诊断数学】《庄子·天下篇》中记述了一个有名命题:“一尺之棰,日取其半,万世不竭.”反映这个命题本质的式子是( )A .21111122222n n +++⋅⋅⋅+=- B .211112222n +++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅<C .21111222n ++⋅⋅⋅+=D .21111222n ++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅<【答案】D 【解析】试题分析:据已知可得每次截取的长度构造一个以12为首项,以12为公比的等比数列, 21111112222n n ++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅=-<.故反映这个命题本质的式子是21111222n ++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅<.故选D7.【2022届安徽省安庆市高三第三次模拟考试数学】在等比数列{}n a 中,若720,2n a a >=,则31112a a +的最小值为( )A .22B .4C .8D .16 【答案】B 【解析】试题分析:由于720,2n a a >=,所以由基本不等式可得,231131171222224a a a a a +≥==,故选B. 8.【2022年高考冲刺卷(5)【浙江卷】理科】已知S n 是单调递减的等比数列{a n }的前n 项和,则( )A .S 2m ·S 2n ≤2n m S +,S 2m +S 2n ≤2S m +n B .S 2m ·S 2n ≤2n m S +,S 2m +S 2n ≥2S m +n C .S 2m ·S 2n ≥2n m S +,S 2m +S 2n ≤2S m +nD .S 2m ·S 2n ≥2n m S +,S 2m +S 2n ≥2S m +n【命题意图】这是一道数列的问题,主要考查了等比数列的概念、通项公式和前n 项和公式以及不等式等基础学问,还考查了基本运算力量. 【答案】B9.设等比数列}{n a 的前n 项和为n S ,若15m S -=,-11m S =,121m S +=,则=m ( ) A.3 B.4C.5D. 6【答案】C【解析】由已知得,116m m m S S a --==-,1132m m m S S a ++-==,故公比2q =-,又11m m a a qS q-=-11=-,故11a =-,又1116m m a a q-=⋅=-,代入可求得5m =. 10.【2022届河北省衡水高三下练习五】在等比数列{}n a 中,若25234535,44a a a a a a =-+++=,则23451111a a a a +++=( ) A .1 B .34- C .53- D .43- 【答案】C 【解析】试题分析:由于数列{}n a 为等比数列,所以2534234523452534251111a a a a a a a a a a a a a a a a a a ++++++++=+=⋅⋅⋅ 554334==--,故选C .11.若数列{}n a 满足211n n n na a k a a ++++=(k 为常数),则称数列{}n a 为“等比和数列”,k 称为公比和,已知数列{}n a 是以3为公比和的等比和数列,其中11a =,22a =,则2015a = ( )A. 1B. 2C. 10062D. 10072【答案】D 【解析】所以100720152=a .12.已知等差数列{}n a 的公差0d ≠,且1313,,a a a 成等比数列,若11,n a S =是数列{}n a 的前n 项的和,则*216()3n n S n N a +∈+的最小值为 ( )A .4B .3C .232-D .92【答案】A . 【解析】试题分析:∵11a =,1313,,a a a 成等比数列,∴2(12)1(112)d d +=⋅+.得2d =或0d =(舍去),∴21n a n =-,∴2(121)2nn n S n +-==,∴2216216322n n S n a n ++=++.令1t n =+,则216926243n n S t a t +=+-≥-=+,故选A. 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上.)13. 【改编题】设n S 是等比数列}{n a 的前n 项和,若,13221=+a a 433a a =,则=+n n a S 2 . 【答案】1【解析】设等比数列}{n a 的公比为q ,由已知得,4313a q a ==,故1112313a a +⋅=,解得113a =,故 11332211113nn n n n n a S a a a a -+=+=-+=-.14. 【改编题】已知数列1,,9a 是等比数列,数列121,,,9b b 是等差数列,则12ab b +的值为 .【答案】310. 【解析】1,,9a 成等比数列,219,3a a ∴=⨯∴=.又121,,,9b b 是等差数列,121231910,10a b b b b +=+=∴=+. 15.【2022届上海市七宝高三模拟理科数学试卷】设()cos 2()cxf x ax bx x R =++∈,,,a b c R ∈且为常数,若存在一公差大于0的等差数列{}n x (*n N ∈),使得{()}n f x 为一公比大于1的等比数列,请写出满足条件的一组,,a b c 的值________.【答案】0,0,0a b c ≠=>(答案不唯一,一组即可) 【解析】试题分析:由题设可取1,0,1===c b a ,此时xx x f 2cos )(+=,存在数列25,23,2πππ,满足题设,应填答案1,0,1===c b a .16.已知{}n a 满足()*+∈⎪⎭⎫⎝⎛=+=N n a a a nn n 41,111, +⋅+⋅+=232144a a a S n 14-⋅n n a 类比课本中推导等比数列前项和公式的方法,可求得=-n n n a S 45___________. 【答案】n . 【解析】三、解答题 (本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)17.【2022全国丙17】(本题满分10分)已知数列{}n a 的前n 项和1n S a =+,1n n S a λ=+.其中0λ≠. (1)证明{}n a 是等比数列,并求其通项公式; (2)若53132S =,求λ. 【答案】(1)()1*111n n a n λλλ-⎛⎫=∈ ⎪--⎝⎭N ;(2)1λ=-.【解析】(1)由题意得1111a S a λ==+,故1λ≠,111a λ=-,10a ≠. 由1n n S a λ=+,111n n S a λ++=+,得11n n n a a a λλ++=-,即()11n n a a λλ+-=.由10a ≠,0λ≠,得0n a ≠,所以11n n a a λλ+=-.因此{}n a 是首项为11λ-,公比为1λλ-的等比数列. 于是()1*111n n a n λλλ-⎛⎫=∈ ⎪--⎝⎭N .(2)由(1)得11nn S λλ⎛⎫=- ⎪-⎝⎭.由53132S =,得5311132λλ⎛⎫-= ⎪-⎝⎭,即51132λλ⎛⎫= ⎪-⎝⎭,解得1λ=-. 18.【改编题】已知等比数列{n a }的公比为q ,且满足1n n a a +<,1a +2a +3a =913,1a 2a 3a =271.(1)求数列{n a }的通项公式;(2)记数列{n a n ⋅-)12(}的前n 项和为n T ,求.n T故数列{n a }的通项公式为n a =131-n (n *N ∈) ………………6分(2)由(1)知n a n ⋅-)12(=1312--n n ,所以n T =1+33+235+⋯+1312--n n ①31n T =31+233+335+…+1332--n n +n n 312- ② ①-② 得:32n T =1+32+232+332+⋯+132-n -nn 312-=12+(31+231+331+⋯+131-n )-nn 312- =12+311)311(311--⋅-n -n n 312-=2-131-n -n n 312-,所以nT =3-131-+n n . 19.各项为正的数列{}n a 满足112a =,21,()n n n a a a n λ*+=+∈N , (1)取1n a λ+=,求证:数列1n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等比数列,并求其公比;(2)取2λ=时令12n n b a =+,记数列{}n b 的前n 项和为n S ,数列{}n b 的前n 项之积为n T ,求证:对任 意正整数n ,12n n n T S ++为定值.【答案】(1) 证明见解析,公比为1+52(2)定值为2 【解析】(2)由21111122222()n nn n n n n n n n a a a a a a a b a a +++=+⇒=+⇒==+ 所以+1121122311111111122222()()()()()()()n n n n n n n n a a a a T b b b a a a a a +++=⋅=== 211+1+1122111===222n n n n n n n n n n n n a a a a b a a a a a a a +++-=-所以12111111=2n n n n S a a a a a a ++=+++=--,故+12n n n T S +2=为定值. 20.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,10a =,1231n n a a a a n a ++++++=,*n ∈N .(Ⅰ) 求证:数列{1}n a +是等比数列;(Ⅱ) 设数列{}n b 的前n 项和为n T ,11b =,点1(,)n n T T +在直线112x y n n -=+上,若不等式1212911122n n nb b bm a a a a +++≥-++++对于*n ∈N 恒成立,求实数m 的最大值. 【答案】(Ⅰ)详见解析; (Ⅱ) 6116. 【解析】试题解析:(Ⅰ)由1231n n a a a a n a ++++++=,得12311(2)n n a a a a n a n -+++++-=≥ ,两式相减得121n n a a +=+, 所以112(1)n n a a ++=+ (2n ≥), 由于10a =,所以111a +=,21211a a =+=,2112(1)a a +=+ 所以{1}n a +是以1为首项,公比为2的等比数列 (Ⅱ)由(Ⅰ)得121n n a -=-,由于点1(,)n n T T +在直线112x y n n -=+上,所以1112n n T T n n +-=+,又11232527(4)(4)222n n n n n n ++------=, 故当3n ≤时,25{4}2nn --单调递减;当3n =时,323531428⨯--=; 当4n ≥时,25{4}2nn --单调递增;当4n =时,4245614216⨯--=; 则2542nn --的最小值为6116,所以实数m的最大值是6116 21.【2022届河南新乡名校学术联盟高三高考押题四理数学试卷】已知等比数列{}n a 中,11a =,且()24331a a a +=+.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设32333431log log log log n n b a a a a +=+++⋅⋅⋅+,求数列1n b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和. 【答案】(1)13n n a -=;(2)21nn +. 【解析】试题分析:(1)用公比q 表示出234,,a a a ,即可求出q ,从而得通项公式;(2)由(1)13n n a -=,因此故()1211211n b n n n n ⎛⎫==- ⎪++⎝⎭12111111111122211223111n n b b b n n n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫++⋅⋅⋅+=-+-+⋅⋅⋅+-=-=⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥+++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,所以数列1n b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为21nn +. 22.【2022届湖南师大附中高三上学期月考六数学(理)试卷】设数列{}n x 的前n 项和为n S ,若存在非零常数p ,使对任意n *∈N 都有2nnS p S =成立,则称数列{}n x 为“和比数列”.(1)若数列{}n a 是首项为2,公比为4的等比数列,推断数列{}2log n a 是否为“和比数列”; (2)设数列{}n b 是首项为2,且各项互不相等的等差数列,若数列{}n b 是“和比数列”,求数列{}n b 的 通项公式.【答案】(1)是,证明见解析;(2)()24142n b n n =+-=- 【解析】试题分析:(1)已知可得121242n n n a --=⋅=2log 21n a n ⇒=-()21212n n S n n +-⇒=⋅=24n n SS ⇒=;(2)由已知可得前n 项和()122n n n n d -T =+()()()()222148*********n n n n n d n d p n n n d n d-++-T ⇒===-T +-+恒成立()222142n n n n d -T =+,所以()()()()222148*********n n n n n d n d n n n d n d-++-T ==-T +-+由于{}n b 是“和比数列”,则存在非零常数p ,使()()822141n dp n d+-=+-恒成立.即()()822141n d p n d +-=+-⎡⎤⎣⎦,即()()()4240p dn p d -+--=恒成立.所以()()()40240p d p d -=⎧⎪⎨--=⎪⎩由于0d ≠,则4p =,4d =所以数列{}n b 的通项公式是()24142n b n n =+-=-。
(浙江版)高考数学一轮复习专题6.3等比数列及其前n项和(练)(2021学年)
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第03节 等比数列及其前n 项和A 基础巩固训练1.【2018届湖北省黄石市第三中学(稳派教育)高三检测】已知数列{}n a 是递增的等比数列,且2464242144a a a a a -+=,则53a a -=( )A 。
6 B. 8 C 。
10 D 。
12 【答案】D2.【2018届云南省昆明一中高三第二次月考】已知数列{}n a 是单调递减的等比数列, n S 是{}n a 的前n 项和,若2518a a +=, 3432a a =,则5S 的值是( ) A 。
62 B. 48 C。
36 D. 31 【答案】A【解析】由25341832a a a a +==,,得2516,2a a ==或252,16a a ==,(不符合题意,舍去),所以由2516,2a a ==得1132,q 2a ==,所以5513212=62112S ⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=-,选A. 3.各项为正的等比数列{}n a 中,若1231,2,3a a a ≥≤≥,则4a 的取值范围是______.【答案】9,82⎡⎤⎢⎥⎣⎦9,82⎡⎤⎢⎥⎣⎦【解析】根据题意232434212392,,822a a q q a a q a a q a a ==⇒≤≤=≥=≤,∴49,82a ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦. 4.在等比数列{}n a 中,对于任意*n N ∈都有123n n n a a +=,则126a a a ⋅⋅⋅= . 【答案】63【解析】令2=n ,得2433=⋅a a ;由等比数列的性质,得()63436213==⋅⋅⋅a a a a a .5.【2018届江西省南昌市高三上学期摸底】已知数列{}n a 的前n 项和122n n S +=-,记()*n n n b a S n N =∈.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)求数列{}n b 的前n 项和n T .【答案】(1)2n n a =;(2)12244233n n ++⋅-+试题解析:(1)∵122n n S +=-,∴当1n =时,∴1111222a S +==-=;当2n ≥时,11222n n n n n n a S S +-=-=-=,又12a =,∴2n n a =(2)由(1)知, 1242n n n n n b a S +=⋅=⋅-,∴()()12231122444222n n n n T b b b +=+++=+++-+++()()1241441224242141233n nn n ++--=⨯-=⋅-+--. B 能力提升训练1.等差数列{}n a 的公差是2,若248,,a a a 成等比数列,则{}n a 的前n 项和n S =( ) A 。
浙江专用2021届高考数学一轮复习专题六数列6.1数列的概念及其表示试题含解析
专题六数列【考情探究】课标解读考情分析备考指导主题内容一、数列的概念及其表示1.了解数列的概念和几种简单的表示方法(列表、图象、通项公式).2.了解数列是自变量为正整数的一类函数.从近几年高考情况来看,数列问题每年都考查,难度中等.考查内容主要集中在两个方面:一是以选择题或填空题的形式考查等差、等比数列的运算和性质,题目多为常规试题;二是等差、等比数列的通项与求和问题,近两年结合概率、统计、函数、不等式等进行综合考查,涉及内容较为全面,题型新颖、方法灵活多变.1.解决等差(比)数列的基本问题时,要灵活利用等差、等比数列的定义、通项公式及前n项和公式,利用基本量法求解.2.数列的通项与求和是高考常考内容,其中求通项是求和的基础.3.重视方程、函数、分类讨论思想的应用.(1)方程思想:等差(比)数列中,由五个量a1,d(q),n,a n,S n中的三个量可求出其余两个量,要求选用公式要恰当,善于应用性质,减少计算量.(2)函数思想:在等差数列中,当d≠0时,a n与自变量n为一次函数关系.S n与n的关系:当d=0时,S n=na1为一次函数;当d≠0时,S n=d2n2+(a1-d2)n为二次函数.在等比数列中,通项公式a n=a1q n-1可化为a n=a1q·q n,这是指数型函数.(3)分类讨论思想:当q=1时,{a n}的前n项和S n=na1;当q≠1时,{a n}的前n项和S n=a1(1-qn)1-q=a1-a n q1-q.等比数列的前n项和公式涉及对公比q的分类讨论,此处是易错点.二、等差数列1.理解等差数列的概念.2.掌握等差数列的通项公式与前n项和公式.3.能在具体的问题情境中识别数列的等差关系,并能用等差数列的有关知识解决相应问题.4.了解等差数列与一次函数的关系.三、等比数列1.理解等比数列的概念.2.掌握等比数列的通项公式与前n项和公式.3.能在具体问题情境中识别数列的等比关系,并能用等比数列的有关知识解决相应问题.4.了解等比数列与指数函数的关系.四、数列求和及综合应用1.掌握数列求和的几种常见方法.2.能在具体的问题情境中识别数列的等差关系或等比关系,并能用有关知识解决相应的问题.【真题探秘】§6.1 数列的概念及其表示基础篇固本夯基【基础集训】考点 数列的概念及其表示1.数列1,23,35,47,59,…的一个通项公式a n =( ) A.n 2n+1B.n2n -1C.n2n -3D.n2n+3答案 B2.已知数列{a n }满足:∀m,n∈N *,都有a n ·a m =a n+m ,且a 1=12,那么a 5=( ) A.132B.116C.14D.12答案 A3.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=1,S n =(n+1)a n2,则a 2 017=( )A.2 016B.2 017C.4 032D.4 034 答案 B4.在数列{a n }中,a 1=-14,a n =1-1a n -1(n≥2,n∈N *),则a 2 018的值为( )A.-14B.5C.45D.54答案 B5.已知数列{a n }满足a n+1=a n -a n-1(n≥2),a 1=m,a 2=n,S n 为数列{a n }的前n 项和,则S 2 017的值为( ) A.2 017n-m B.n-2 017m C.m D.n 答案 C综合篇知能转换【综合集训】考法一 利用S n 与a n 的关系求通项公式1.(2018山东省实验中学期中,5)若数列{a n }满足a 1+a 2+a 3+…+a n =3n-2,那么这个数列的通项公式为( ) A.a n =2×3n-1B.a n =3×(12)n -1C.a n =3n-2D.a n ={1,n =12×3n -1,n ≥2答案 D2.已知数列{a n }中,a 1=1,S n 为数列{a n }的前n 项和,且当n≥2时,有2a na n S n -S n2=1成立,则S 2 017= .答案11 009考法二 由递推关系求数列的通项公式3.(2018广东深圳耀华实验学校期中,11)在数列{a n }中,a 1=1,a n+1=2a n -2n,则a 17=( )A.-15×216B.15×217C.-16×216D.16×217答案 A4.(2019广东广雅中学模拟,7)在数列{a n }中,已知a 1=2,a n+1=a n 3a n +1(n∈N *),则a n 的通项公式为( )A.a n =24n -3B.a n =26n -5C.a n =24n+3D.a n =22n -1答案 B5.(2019河南濮阳重点高中联考,9)已知数列{a n }的首项a 1=35,且满足a n -a n-1=2n-1(n∈N *,n≥2),则ann 的最小值为( )A.2√34B.595C.353D.12答案 C6.(2019山西盂县一中模拟,8)设数列{a n }满足a 1=1,a 2=2,且2na n =(n-1)a n-1+(n+1)a n+1(n≥2且n∈N *),则a 18=( )A.259B.269C.3D.289答案 B考法三 数列的单调性和最大(小)项7.(2019河南中原名校第三次联考,18)设数列{a n }满足:a 1+a 2+a 3+…+a n =n-a n (n∈N *). (1)求a 1,a 2;(2)若b n =n(2-n)(a n -1),求{b n }的最大项,并写出取最大项的项数.解析 (1)∵数列{a n }满足:a 1+a 2+a 3+…+a n =n-a n (n∈N *),∴a 1=1-a 1,a 1+a 2=2-a 2,解得a 1=12,a 2=34.(2)由数列{a n }满足:a 1+a 2+a 3+…+a n =n-a n (n∈N *),得n≥2时,a 1+a 2+a 3+…+a n-1=n-1-a n-1, 相减可得a n =1-a n +a n-1,可得a n -1=12(a n-1-1)(n≥2),∴数列{a n -1}是等比数列,公比为12,首项为-12.∴a n -1=-(12)n(n∈N *),∴b n =n(2-n)(a n -1)=n(n-2)×(12)n. b n+1-b n =(n+1)(n-1)×(12)n+1-n(n-2)×(12)n =-(n 2-4n+1)2n+1,令b n+1-b n >0,解得2-√3<n<2+√3.∴b 1<b 2<b 3<b 4>b 5>b 6>…>b n .∴b 4是最大项,b 4=12.【五年高考】考点 数列的概念及其表示1.(2018课标Ⅰ,14,5分)记S n 为数列{a n }的前n 项和.若S n =2a n +1,则S 6= .答案 -632.(2015课标Ⅱ,16,5分)设S n 是数列{a n }的前n 项和,且a 1=-1,a n+1=S n S n+1,则S n = . 答案 -1n3.(2019上海,8,5分)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足S n +a n =2,则S 5= . 答案31164.(2016浙江,13,6分)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= . 答案 1;121教师专用题组考点 数列的概念及其表示1.(2013课标Ⅰ,14,5分)若数列{a n }的前n 项和S n =23a n +13,则{a n }的通项公式是a n = .答案 (-2)n-12.(2015浙江,20,15分)已知数列{a n }满足a 1=12且a n+1=a n -a n 2(n∈N *).(1)证明:1≤a na n+1≤2(n∈N *);(2)设数列{a n 2}的前n 项和为S n ,证明:12(n+2)≤Sn n ≤12(n+1)(n∈N *).证明 (1)由题意得a n+1-a n =-a n 2≤0,即a n+1≤a n ,故a n ≤12.由a n =(1-a n-1)a n-1得a n =(1-a n-1)(1-a n-2)…(1-a 1)a 1>0. 由0<a n ≤12得a na n+1=a na n -a n 2=11-a n∈[1,2],即1≤a na n+1≤2.(2)由题意得a n 2=a n -a n+1,所以a na n+1=1a n+1-1a n,S n =a 1-a n+1.① 由a nan+1=1an+1-1a n和1≤a nan+1≤2得1≤1an+1-1a n≤2,所以n≤1a n+1-1a 1≤2n,因此12(n+1)≤a n+1≤1n+2(n∈N *).②由①②得12(n+2)≤Sn n ≤12(n+1)(n∈N *).【三年模拟】一、单项选择题(每题5分,共35分)1.(2018广东惠州模拟,7)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =2a n -1,则S6a 6=( )A.6332B.3116C.12364D.127128 答案 A2.(2018广东广州一模,9)已知数列{a n }满足a 1=2,2a n a n+1=a n 2+1,设b n =a n -1a n+1,则数列{b n }是( )A.常数列B.摆动数列C.递增数列D.递减数列 答案 D3.(2018河南安阳二模,9)已知数列:11,21,12,31,22,13,41,32,23,14,…,依它的前10项的规律,这个数列的第2 018项a 2018等于( )A.131 B.163 C.64 D.632 答案 D4.(2018河北保定一模,10)已知函数f(x)={(3-a )x -6,x ≤10,a x -9,x >10,若数列{a n }满足a n =f(n)(n∈N *),且{a n }是递增数列,则实数a 的取值范围是( )A.(1,3)B.(1,2]C.(2,3)D.[2411,3)答案 C5.(2019福建龙岩一模,10)已知数列{a n }各项均为整数,共有7项,且满足|a k+1-a k |=1,k=1,2,…,6,其中a 1=1,a 7=a(a 为常数且a>0).若满足上述条件的不同数列共有15个,则a 的值为( ) A.1 B.3 C.5 D.7 答案 B6.(2019福建福州一模,10)已知数列{a n }满足a 1=1,a n+1=(n+1)a n22a n2+4nan +n2,则a 8=( )A.8964-2B.8932-2C.8916-2D.897-2 答案 A7.(2020届浙江丽水四校联考,7)数列{a n }满足a 1=43,a n+1=a n 2-a n +1(n∈N *),则m=1a 1+1a 2+…+1a2 014的整数部分是( )A.1B.2C.3D.4 答案 B二、多项选择题(每题5分,共10分)8.(改编题)数列{a n }的前n 项和为S n .若a 1=1,a n+1=3S n (n∈N *),则有( )A.S n =4n-1B.{S n }为等比数列C.a n =3×4n-1D.a n ={1,n =13×4n -2,n ≥2答案 ABD9.(改编题)已知数列{a n }的通项公式为a n =2n-1,数列{b n }满足b n =2log 2a n+1.记S n =b 1+b 2+…+b n ,若对任意n∈N *,都有S n a n≤Sk a k成立,则正整数k 的值为( )A.5B.4C.2D.3 答案 CD三、填空题(每题5分,共10分)10.(2019届皖中名校联盟高三10月联考,14)已知数列{a n }满足:a n =1-1a n+1,且a 1=2,则a 2 019= .答案 1211.(2019河南开封一模,16)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,数列{b n }的前n 项和为T n .满足a 1=2,3S n =(n+m)a n (m∈R),且a nb n =n,若存在n∈N *,使得λ+T n ≥T 2n 成立,则实数λ的最小值为 . 答案 13四、解答题(共25分)12.(2018山东六校联考,17)已知数列{a n }中,a 1=1,前n 项和S n =n+23a n .(1)求a 2,a 3;(2)求{a n }的通项公式.解析 (1)由S 2=43a 2得3(a 1+a 2)=4a 2,解得a 2=3a 1=3.由S 3=53a 3得3(a 1+a 2+a 3)=5a 3,解得a 3=32(a 1+a 2)=6.(2)由题设知,当n≥2时,有a n =S n -S n-1=n+23a n -n+13a n-1,整理得a na n -1=n+1n -1,因此a na n -1·a n -1a n -2·…·a 3a 2·a 2a 1=n+1n -1·nn -2 (42)·31,化简得a n =(n+1)n 2×1·a 1=n (n+1)2,当n=1时,a 1=1满足上式, 所以{a n }的通项公式为a n =n (n+1)2(n∈N *).13.(2019 5·3原创题)已知二次函数f(x)=x 2-ax+a(a>0,x∈R)有且只有一个零点,数列{a n }的前n 项和S n =f(n)(n∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设c n =1-4a n(n∈N *),定义所有满足c m ·c m+1<0的正整数m 的个数,称为这个数列{c n }的变号数,求数列{c n }的变号数.解析 (1)依题意,知Δ=a 2-4a=0,所以a=0或a=4.又由a>0得a=4,所以f(x)=x 2-4x+4.所以S n =n 2-4n+4.当n=1时,a 1=S 1=1-4+4=1;当n≥2时,a n =S n -S n-1=2n-5.所以a n ={1,n =1,2n -5,n ≥2.(2)由题意得c n ={-3,n =1,1-42n -5,n ≥2.由c n =1-42n -5(n≥2)可知,当n≥5时,恒有c n >0.又c 1=-3,c 2=5,c 3=-3,c 4=-13,c 5=15,c 6=37,所以c 1·c 2<0,c 2·c 3<0,c 4·c 5<0,所以数列{c n }的变号数为3.。
2021高考数学浙江专用一轮习题:专题6 第39练 等比数列
1.等比数列{a n }的前n 项和为S n ,则下列一定成立的是( )A .若a 1>0,则a 2019<0B .若a 2>0,则a 2018<0C .若a 1>0,则S 2019>0D .若a 2>0,则S 2018>02.设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 8S 4=53,则S 24S 12等于( ) A.53B .2C.3527D.27353.设数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=2,a n +a n +1=2n (n ∈N *),则S 13等于( )A.213-43B.213+23C.214-43D.214+234.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 .Y 2=XZD .Y (Y -X )=X (Z -X )5.若数列{a n }为等差数列,{b n }为等比数列,且满足:a 1+a 2019=π,b 1b 2019=2,函数f (x )=sin x ,则f ⎝⎛⎭⎪⎫a 1+a 20191+b 2b 2018等于( ) A .-32B.12C.32D .-126.(2020·舟山质检)已知{a n }是等差数列,公差d 不为零,前n 项和是S n ,若a 3,a 4,a 8成等比数列,则( )A .a 1d >0,dS 4>0B .a 1d <0,dS 4<0C .a 1d >0,dS 4<0D .a 1d <0,dS 4>07.已知正项等比数列{a n }满足a 1-a 2=8,a 3-a 4=2,若a 1a 2a 3…a n =1,则n 为( )A .5B .6C .9D .108.在公比q 为整数的等比数列{a n }中,S n 是数列{a n }的前n 项和,若a 1a 4=32,a 2+a 3=12,则下列说法错误的是( )A .q =2B .数列{S n +2}是等比数列C .S 8=510D .数列{lg a n }是公差为2的等差数列9.(2020·杭州市学军中学月考)等比数列{a n }中,a 1=2,a 2=33,则a 3+a 2014a 9+a 2020=________,a 1a 2a 3a 4=________.10.已知数列{a n }的前n 项积为T n ,若对任意n ≥2,n ∈N *,都有T n +1·T n -1=2T 2n 成立,且a 1=1,a 2=2,则数列{a n }的前10项和为________.11.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,若b sin A -3a cos B =0,且三边a ,b ,c 成等比数列,则a +c 2b的值为( ) A.24B.22C .1D .2 12.(2019·湖州模拟)已知等比数列{a n }满足a 4+a 6a 1+a 3=18,a 5=4,记等比数列{a n }的前n 项积为T n ,则当T n 取最大值时,n 等于( )A .4或5B .5或6C .6或7D .7或813.已知函数f (x )=x 2+ax +b (a <0,b >0)有两个不同的零点x 1,x 2,若-2和x 1,x 2三个数适当排序后既可成等差数列,也可成等比数列,则函数f (x )的解析式为( )A .f (x )=x 2-5x +6B .f (x )=x 2-3x +4C .f (x )=x 2-5x +4D .f (x )=x 2-3x +614.(2019·嘉兴模拟)已知数列{a n }的前n 项和S n 满足S n =2a n -1.若对任意正整数n 都有λS n +1-S n <0恒成立,则实数λ的取值范围为( )A .(-∞,1) B.⎝⎛⎭⎫-∞,12 C.⎝⎛⎭⎫-∞,13 D.⎝⎛⎭⎫-∞,14 15.设S n 为数列{a n }的前n 项和,2a n -a n -1=3·2n -1(n ≥2)且3a 1=2a 2,则S n +a n =________.16.(2020·湖州调研)已知数列{a n }满足2a n +1a n +a n +1-3a n =0,且a 1>0,若数列{a n }为递增数列,则a 1的取值范围是________.答案精析1.C 2.C 3.D 4.D 5.C 6.B 7.C8.D 9.89 9210.1023 11.C 12.C 13.C14.C [当n =1时,S 1=2a 1-1,即a 1=2a 1-1,得a 1=1;当n ≥2时,由S n =2a n -1,得S n -1=2a n -1-1,两式相减得a n =2a n -2a n -1,得a n =2a n -1, ∴a n a n -1=2,∴数列{a n }为等比数列,且首项为1,公比为2,∴a n =1×2n -1=2n -1. ∴S n =2a n -1=2×2n -1-1=2n -1,由λS n +1-S n <0,得λ<S n S n +1=2n-12n +1-1=12(2n +1-1)-122n +1-1 =12-12(2n +1-1), ∵数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫S n S n +1单调递增,其最小项为S 1S 2=2-122-1=13, ∴λ<13, 因此,实数λ的取值范围是⎝⎛⎭⎫-∞,13.] 15.3·2n解析 由2a n -a n -1=3·2n -1(n ≥2),得a n 2n =14·a n -12n -1+34, ∴a n 2n -1=14⎝ ⎛⎭⎪⎫a n -12n -1-1, 由2a n -a n -1=3·2n -1(n ≥2),且3a 1=2a 2,可得2a 2-a 1=6,即2a 1=6,a 1=3.∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n -1是以12为首项,14为公比的等比数列, 则a n 2n -1=12·⎝⎛⎭⎫14n -1=⎝⎛⎭⎫122n -1,∴a n =2n (21-2n +1)=21-n +2n ,∴S n =⎝ ⎛⎭⎪⎫1+12+122+…+12n -1+(2+22+23+…+2n )=1×⎝⎛⎭⎫1-12n 1-12+2(1-2n )1-2=2·2n -21-n . ∴S n +a n =3·2n .16.(0,1)解析 因为数列{a n }为递增数列,2a n +1a n +a n +1-3a n =0,且a 1>0,所以a n +1=3a n 2a n +1,所以1a n +1=2a n +13a n =13·1a n +23, 所以1a n +1-1=13·⎝⎛⎭⎫1a n -1, 从而可得数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n -1是以1a 1-1为首项,13为公比的等比数列, 所以1a n-1=⎝⎛⎭⎫1a 1-1·⎝⎛⎭⎫13n -1, 整理得a n =11+⎝⎛⎭⎫1a 1-1·⎝⎛⎭⎫13n -1, 因为a n +1>a n >0,所以11+⎝⎛⎭⎫1a 1-1·⎝⎛⎭⎫13n >11+⎝⎛⎭⎫1a 1-1·⎝⎛⎭⎫13n -1>0, 整理得⎝⎛⎭⎫1a 1-1·13<1a 1-1, 即0<a 1<1,所以a 1的取值范围是(0,1).快乐分享,知识无界!感谢您的下载!由Ruize收集整理!。
2021年浙江高考数学复习课件:6.3 等比数列
(2)因为bn=
(2n
2n -1)(2n1
-1)
=
(2n1-1)-(2n -1) (2n -1)(2n1-1)
=
1 2n -1
-
1 2n1
-1
,
所以Sn=b1+b2+…+bn=
1 2-1
-
1 22 -1
+
1 22 -1
-
1 23 -1
+…+
1 2n -1
-
1 2n1
-1
=1-
1 2m的取值范围.
解题导引
解析 (1)由an+2=3an+1-2an可得an+2-an+1=2(an+1-an).
又a1=1,a2=3,所以a2-a1=2,
所以{an+1-an}是首项为2,公比为2的等比数列.
所以an+1-an=2n.
所以an=a1+(a2-a1)+…+(an-an-1)=1+2+22+…+2n-1=2n-1.
3.等比数列的通项公式为an=a1qn-1和an=amqn-m.
4.等比数列的公比公式为qn-1= an 和qn-m= an .
a1
am
5.等比数列的前n项和公式
Sn=
naa1(111(--qqqn )1),
a1 -an q 1-q
(q
1).
考点二 等比数列的性质及应用
考向基础
1.等比数列{an}满足aq110, 或0a1q0, 1 时,{an}是递增数列;满足
0a1q0,
或
1
aq110,
2021年高考数学真题分类汇编 6.3 等比数列 理
2021年高考数学真题分类汇编 6.3 等比数列理考点一等比数列的概念及运算1.(xx重庆,2,5分)对任意等比数列{an},下列说法一定正确的是( )A.a1,a3,a9成等比数列 B.a2,a3,a6成等比数列C.a2,a4,a8成等比数列 D.a3,a6,a9成等比数列答案D2.(xx江苏,7,5分)在各项均为正数的等比数列{an }中,若a2=1,a8=a6+2a4,则a6的值是. 答案43.(xx课标Ⅱ,17,12分)已知数列{an }满足a1=1,an+1=3an+1.(1)证明是等比数列,并求{an}的通项公式;(2)证明++…+<.解析(1)由an+1=3an+1得an+1+=3.又a1+=,所以是首项为,公比为3的等比数列.a n +=,因此{an}的通项公式为an=.(2)由(1)知=.因为当n≥1时,3n-1≥2×3n-1,所以≤.于是++…+≤1++…+=<.所以++…+<.考点二等比数列的性质及应用4.(xx大纲全国,10,5分)等比数列{an }中,a4=2,a5=5,则数列{lg an}的前8项和等于( )A.6B.5C.4D.3答案C5.(xx天津,11,5分)设{an }是首项为a1,公差为-1的等差数列,Sn为其前n项和.若S1,S2,S4成等比数列,则a1的值为.答案-6.(xx安徽,12,5分)数列{an }是等差数列,若a1+1,a3+3,a5+5构成公比为q的等比数列,则q= . 答案17.(xx广东,13,5分)若等比数列{an }的各项均为正数,且a10a11+a9a12=2e5,则lna 1+ln a2+…+ln a20= .答案50P38069 94B5 钵31540 7B34 笴26991 696F 楯 22526 57FE 埾22610 5852 塒25289 62C9 拉27884 6CEC 泬34581 8715 蜕37707 934B 鍋24034 5DE2 巢33242 81DA 臚{。
(浙江专用)2021版新高考数学一轮复习第六章数列与数学归纳法4第4讲数列求和高效演练分层突破
第4讲 数列求和[基础题组练]1.若数列{a n }的通项公式是a n =(-1)n·(3n -2),则a 1+a 2+…+a 12=( ) A .18 B .15 C .-18D .-15解析:选A.记b n =3n -2,则数列{b n }是以1为首项,3为公差的等差数列,所以a 1+a 2+…+a 11+a 12=(-b 1)+b 2+…+(-b 11)+b 12=(b 2-b 1)+(b 4-b 3)+…+(b 12-b 11)=6×3=18.2.已知{a n }是首项为1的等比数列,S n 是{a n }的前n 项和,且9S 3=S 6,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前5项和为( )A.158或5 B.3116或5 C.3116D.158解析:选C.设数列{a n }的公比为q .由题意可知q ≠1,且9(1-q 3)1-q =1-q61-q,解得q =2,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是以1为首项,12为公比的等比数列,由求和公式可得S 5=3116.3.数列{a n }的通项公式是a n =1n +n +1,若前n 项和为10,则项数n 为( )A .120B .99C .11D .121解析:选A.a n =1n +n +1=n +1-n (n +1+n )(n +1-n )=n +1-n ,所以a 1+a 2+…+a n =(2-1)+(3-2)+…+(n +1-n )=n +1-1=10.即n +1=11,所以n +1=121,n =120.4.设各项均为正数的等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 4a 8=32,则S 11的最小值为( ) A .22 2 B .44 2 C .22D .44解析:选B.因为数列{a n }为各项均为正数的等差数列,所以a 4+a 8≥2a 4a 8=82,S 11=(a 1+a 11)×112=112(a 4+a 8)≥112×82=442,故S 11的最小值为442,当且仅当a 4=a 8=42时取等号.5.设等比数列{a n }的各项均为正数,且a 1=12,a 24=4a 2a 8,若1b n=log 2a 1+log 2a 2+…+log 2a n ,则数列{b n }的前10项和为( )A .-2011B.2011C .-95D.95解析:选A.设等比数列{a n }的公比为q ,因为a 24=4a 2a 8,所以(a 1q 3)2=4a 1q ·a 1q 7,即4q 2=1,所以q =12或q =-12(舍),所以a n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12n =2-n ,所以log 2a n =log 22-n=-n ,所以1b n =-(1+2+3+…+n )=-n (1+n )2,所以b n =-2n (1+n )=-2⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1,所以数列{b n }的前10项和为-2⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫110-111=-2⎝ ⎛⎭⎪⎫1-111=-2011.6.(2020·杭州八校联考)在各项都为正数的数列{a n }中,首项a 1=2,且点(a 2n ,a 2n -1)在直线x -9y =0上,则数列{a n }的前n 项和S n 等于( )A .3n-1 B.1-(-3)n2C.1+3n2D.3n 2+n 2解析:选A.由点(a 2n ,a 2n -1)在直线x -9y =0上,得a 2n -9a 2n -1=0,即(a n +3a n -1)(a n -3a n-1)=0,又数列{a n }各项均为正数,且a 1=2,所以a n +3a n -1>0,所以a n -3a n -1=0,即a na n -1=3,所以数列{a n }是首项a 1=2,公比q =3的等比数列,其前n 项和S n =a 1(1-q n )1-q=2×(3n-1)3-1=3n-1,故选A.7.在等差数列{a n }中,a 1>0,a 10·a 11<0,若此数列的前10项和S 10=36,前18项和S 18=12,则数列{|a n |}的前18项和T 18的值是________.解析:由a 1>0,a 10·a 11<0可知d <0,a 10>0,a 11<0, 所以T 18=a 1+…+a 10-a 11-…-a 18 =S 10-(S 18-S 10)=60. 答案:608.设函数f (x )=12+log 2x 1-x ,定义S n =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1n +f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2n +…+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫n -1n ,其中n ∈N *,且n ≥2,则S n =________.解析:因为f (x )+f (1-x )=12+log 2x 1-x +12+log 21-x x=1+log 21=1,所以2S n =⎣⎢⎡⎦⎥⎤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1n +f ⎝ ⎛⎭⎪⎫n -1n +[f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2n +f ⎝ ⎛⎭⎪⎫n -2n ]+…+⎣⎢⎡⎦⎥⎤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫n -1n +f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1n =n -1.所以S n =n -12.答案:n -129.数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1n (n +1)的前n 项和为99100,则n 的值为________.解析:由题意得11×2+12×3+13×4+…+1n ×(n +1)=11-12+12-13+13-14+…+1n-1n +1=1-1n +1=n n +1=99100.所以n =99. 答案:9910.(2020·温州中学高三模考)已知数列{a n }满足:a 1=12,a n +1=a 2n +a n ,用[x ]表示不超过x 的最大整数,则⎣⎢⎡⎦⎥⎤1a 1+1+1a 2+1+…+1a 2 017+1的值等于________.解析:因为a n +1=a 2n +a n ,故a n +1-a n =a 2n >0,即数列{a n }是递增数列,由a n +1=a 2n +a n可得a n +1=a n (a n +1),所以1a n +1=1a n -1a n +1,从而1a n +1=1a n -1a n +1, 所以1<1a 1+1+1a 2+1+…+1a 2 017+1=1a 1-1a 2 018<1a 1=2,故⎣⎢⎡⎦⎥⎤1a 1+1+1a 2+1+…+1a 2 017+1=1.答案:111.(2020·金华十校联考)设数列{a n }的各项均为正数,且a 1,22,a 2,24,…,a n ,22n,…成等比数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)记S n 为数列{a n }的前n 项和,若S k ≥30(2k+1),求正整数k 的最小值. 解:(1)设等比数列的公比为q ,则q 2=2422=22,又由题意q >0,故q =2, 从而a n =22nq=22n -1,即数列{a n }的通项公式为a n =22n -1.(2)由(1)知a 1=2,数列{a n }是以22为公比的等比数列, 故S n =2[1-(22)n]1-22=23(22n-1). 因此不等式S k ≥30(2k +1)可化为23(22k -1)≥30(2k +1),即23(2k -1)(2k +1)≥30(2k+1),因为2k+1>0, 所以2k ≥46, 即k ≥log 246, 又5<log 246<6,所以正整数k 的最小值为6.12.(2020·温州市普通高中模考)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=32,2S n =(n +1)a n+1(n ≥2).(1)求{a n }的通项公式;(2)设b n =1(a n +1)2(n ∈N *),数列{b n }的前n 项和为T n ,证明:T n <710(n ∈N *). 解:(1)当n =2时,2S 2=3a 2+1,解得a 2=2. 当n =3时,2S 3=4a 3+1, 解得a 3=3.当n ≥3时,2S n =(n +1)a n +1,2S n -1=na n -1+1, 以上两式相减,得2a n =(n +1)a n -na n -1, 所以a n n =a n -1n -1,所以a n n =a n -1n -1=…=a 22=1,所以a n =⎩⎪⎨⎪⎧32,n =1n ,n ≥2.(2)证明:b n=1(a n+1)2=⎩⎪⎨⎪⎧425,n =11(n +1)2,n ≥2,当n ≥2时,b n =1(n +1)2<1n (n +1)=1n -1n +1,所以T n =425+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+⎝ ⎛⎭⎪⎫13-14+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1=3350-1n +1<710. [综合题组练]1.已知{a n }是等差数列,公差d 不为零,前n 项和是S n ,若a 3,a 4,a 8成等比数列,则( )A .a 1d >0,dS 4>0B .a 1d <0,dS 4<0C .a 1d >0,dS 4<0D .a 1d <0,dS 4>0解析:选 B.因为 a 3,a 4,a 8成等比数列,所以a 24=a 3a 8,所以(a 1+3d )2=(a 1+2d )(a 1+7d ),展开整理,得-3a 1d =5d 2,即a 1d =-53d 2.因为 d ≠0,所以a 1d <0.因为 S n =na 1+n (n -1)2d ,所以S 4=4a 1+6d ,dS 4=4a 1d +6d 2=-23d 2<0.2.在等差数列{a n }中,a 2=5,a 6=21,记数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前n 项和为S n ,若S 2n +1-S n ≤m15对任意的n ∈N *恒成立,则正整数m 的最小值为( )A .3B .4C .5D .6解析:选C.在等差数列{a n }中,因为a 2=5,a 6=21,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1+d =5,a 1+5d =21,解得a 1=1,d =4,所以1a n=11+4(n -1)=14n -3.因为()S 2n +1-S n -()S 2n +3-S n +1 =⎝ ⎛⎭⎪⎫1a n +1+1a n +2+…+1a 2n +1-⎝ ⎛⎭⎪⎫1a n +2+1a n +3+…+1a 2n +3=1a n +1-1a 2n +2-1a 2n +3=14n +1-18n +5-18n +9=⎝⎛⎭⎪⎫18n +2-18n +5+⎝ ⎛⎭⎪⎫18n +2-18n +9>0,所以数列{}S 2n +1-S n (n ∈N *)是递减数列,数列{}S 2n +1-S n (n ∈N *)的最大项为S 3-S 1=15+19=1445,所以1445≤m 15,m ≥143.又m 是正整数,所以m 的最小值是5.3.设a 1,d 为实数,首项为a 1,公差为d 的等差数列{a n }的前n 项和为S n ,满足S 5S 6+15=0,则d 的取值范围是________.解析:由S 5S 6+15=0,得⎝ ⎛⎭⎪⎫5a 1+5×42d ·(6a 1+6×52d )+15=0. 整理可得2a 21+9a 1d +10d 2+1=0.因为a 1,d 为实数,所以Δ=(9d )2-4×2×(10d 2+1)≥0,解得d ≤-22或d ≥2 2. 答案:d ≤-22或d ≥2 24.(2020·台州诊断考试)已知数列{a n }中,a 1=1,S n 为数列{a n }的前n 项和,且当n ≥2时,有2a na n S n -S 2n=1成立,则S 2 017=________.解析:当n ≥2时,由2a n a n S n -S 2n=1,得2(S n -S n -1)=(S n -S n -1)S n -S 2n =-S n S n -1,所以2S n -2S n -1=1,又2S 1=2,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫2S n 是以2为首项,1为公差的等差数列,所以2S n =n +1,故S n =2n +1,则S 2 017=11 009.答案:11 0095.(2020·浙江“七彩阳光”联盟联考)在数列{a n }中,a 1=2,a n +1=2⎝⎛⎭⎪⎫1+1n a n .(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =2na n,数列{b n }的前n 项的和为S n ,试求数列{S 2n -S n }的最小值.解:(1)由条件a n +1=2⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1n a n 得a n +1n +1=2·a n n , 又a 1=2,所以a 11=2,因此数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 构成首项为2,公比为2的等比数列,从而a n n=2·2n -1=2n ,因此,a n =n ·2n.(2)由(1)得b n =1n ,设c n =S 2n -S n ,则c n =1n +1+1n +2+…+12n ,所以c n +1=1n +2+1n +3+…+12n +12n +1+12n +2, 从而c n +1-c n =12n +1+12n +2-1n +1>12n +2+12n +2-1n +1=0,因此数列{c n }是单调递增的,所以{c n }min =c 1=12.6.(2020·严州阶段测试)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 7=4,a 19=2a 9,数列{b n }的前n 项和为T n ,满足42a n -1=λT n -(a 5-1)(n ∈N *).(1)是否存在非零实数λ,使得数列{b n }为等比数列?并说明理由;(2)已知对于n ∈N *,不等式1S 1+1S 2+1S 3+…+1S n<M 恒成立,求实数M 的最小值.解:(1)设等差数列{a n }的公差为d , 则a n =a 1+(n -1)d .因为⎩⎪⎨⎪⎧a 7=4,a 19=2a 9,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1+6d =4,a 1+18d =2(a 1+8d ).解得a 1=1,d =12,所以数列{a n }的通项公式为a n =n +12.因为a 5=3,42a n -1=λT n -(a 5-1), 所以4n=λT n -2,T n =1λ4n +2λ.当n =1时,b 1=6λ;当n ≥2时,b n =T n -T n -1=1λ4n +2λ-1λ4n -1-2λ=3λ4n -1.所以b n +1=3λ4n=4b n (n ≥2),若数列{b n }是等比数列,则有b 2=4b 1, 而b 2=12λ,所以b 2b 1=2与b 2=4b 1矛盾.故不存在非零实数λ,使得数列{b n }为等比数列. (2)由(1)知S n =n (n +3)4,所以1S n=4n (n +3)=43⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +3,从而1S 1+1S 2+1S 3+…+1S n=43⎣⎢⎡⎝ ⎛⎭⎪⎫1-14+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-15+⎝ ⎛⎭⎪⎫13-16+…+⎝ ⎛1n -2⎭⎪⎫-1n +1⎦⎥⎤+⎝⎛⎭⎪⎫1n -1-1n +2+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +3=43⎝ ⎛⎭⎪⎫1+12+13-1n +1-1n +2-1n +3=43⎝ ⎛⎭⎪⎫116-1n +1-1n +2-1n +3<229,22 9,故实数M的最小值为229.所以M≥。
【精准解析】2021届高考数学(浙江专用):§6.3 等比数列
§6.3 等比数列基础篇固本夯基【基础集训】考点一 等比数列的有关概念及运算1.S n 是正项等比数列{a n }的前n 项和,a 3=18,S 3=26,则a 1=( ) A.2 B.3 C.1 D.6 答案 A2.在数列{a n }中,满足a 1=2,a n 2=a n-1·a n+1(n ≥2,n ∈N *),S n 为{a n }的前n 项和,若a 6=64,则S 7的值为( ) A.126 B.256 C.255 D.254 答案 D3.已知{a n }是等比数列,若a 1=1,a 6=8a 3,数列{1a n}的前n 项和为T n ,则T 5=( ) A.3116 B.31 C.158D.7 答案 A4.已知正项等比数列{a n }满足log 2a n+2-log 2a n =2,且a 3=8,则数列{a n }的前n 项和S n = . 答案 2n+1-25.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. 解析 (1)证明:∵a 1=1,S n+1=4a n +2,∴a 1+a 2=4a 1+2,a 2=3a 1+2,∴b 1=a 2-2a 1=3,当n ≥2时,S n =4a n-1+2, ∴S n+1-S n =4a n -4a n-1,∴a n+1=4a n -4a n-1, ∴a n+1-2a n =2(a n -2a n-1).又∵b n =a n+1-2a n ,∴b n =2b n-1,n ≥2, ∴{b n }是首项为3,公比为2的等比数列. (2)由(1)知:b n =a n+1-2a n =3·2n-1,∴a n+12n+1-a n 2n =34, ∴数列{a n 2n }是首项为12,公差为34的等差数列, ∴a n 2n =12+(n-1)×34=34n-14,∴a n =(3n-1)·2n-2.6.已知S n 为数列{a n }的前n 项和,且2S n =3a n -2(n ∈N *). (1)求a n 和S n ;(2)若b n =log 3(S n +1),求数列{b 2n }的前n 项和T n . 解析 (1)∵2S n =3a n -2,∴当n=1时,2S 1=3a 1-2,解得a 1=2;当n ≥2时,2S n-1=3a n-1-2,∴2S n -2S n-1=3a n -3a n-1, ∴2a n =3a n -3a n-1,∴a n =3a n-1,∴数列{a n }是首项为2,公比为3的等比数列, ∴a n =2·3n -1,S n =2(1−3n )1−3=3n-1. (2)由(1)知S n =3n-1,∴b n =log 3(S n +1)=log 33n=n,∴b 2n =2n, ∴T n =2+4+6+…+2n=n(2+2n)2=n 2+n. 7.已知数列{a n }满足a 1=1,a n+1=2a n +λ(λ为常数). (1)试探究数列{a n +λ}是不是等比数列,并求a n ; (2)当λ=1时,求数列{n(a n +λ)}的前n 项和T n . 解析 (1)因为a n+1=2a n +λ,所以a n+1+λ=2(a n +λ). 又a 1=1,所以当λ=-1时,a 1+λ=0,数列{a n +λ}不是等比数列, 此时a n +λ=a n -1=0,即a n =1;当λ≠-1时,a 1+λ≠0,所以a n +λ≠0,所以数列{a n +λ}是以1+λ为首项,2为公比的等比数列, 此时a n +λ=(1+λ)2n-1,即a n =(1+λ)2n-1-λ.(2)当λ=1时,由(1)知a n =2n -1,所以n(a n +1)=n×2n, T n =2+2×22+3×23+…+n×2n①, 2T n =22+2×23+3×24+…+n×2n+1②, ①-②得:-T n =2+22+23+ (2)-n×2n+1=2(1−2n )1−2-n×2n+1=2n+1-2-n×2n+1=(1-n)2n+1-2.所以T n =(n-1)2n+1+2.考点二 等比数列的性质8.已知数列{a n }为等比数列,且a 1a 13+2a 72=4π,则tan(a 2a 12)的值为( )A.√3B.-√3C.±√3D.-√33答案 A9.在等比数列{a n }中,a 2,a 16是方程x 2+6x+2=0的根,则a 2a 16a 9的值为( )A.2B.-√2C.√2D.-√2或√2 答案 D10.已知递增的等比数列{a n }的公比为q,其前n 项和S n <0,则( ) A.a 1<0,0<q<1 B.a 1<0,q>1 C.a 1>0,0<q<1 D.a 1>0,q>1 答案 A综合篇知能转换【综合集训】考法一 等比数列基本量运算的解题技巧1.(2018湖北荆州一模,9)已知数列{a n }是公差d 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b 3+b 4b 4+b 5的值为( )A.12B.4C.2D.√2 答案 A2.(2019湖北荆州3月联考,4)已知数列{a n }为等差数列,且2a 1,2,2a 6成等比数列,则{a n }的前6项的和为( ) A.15 B.212C.6D.3 答案 C3.(2018河南开封一模,5)已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,且9S 3=S 6,a 2=1,则a 1=( ) A.12 B.√22 C.√2 D.2 答案 A4.(2018陕西延安黄陵中学(重点班)第一次大检测,10)已知公比不为1的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足a 2,2a 5,3a 8成等差数列,则3S 3S 6=( )A.134B.1312C.94D.1112答案 C考法二 等比数列的判定与证明5.(2018山东实验中学诊断测试,7)中国古代数学名著《九章算术》中有这样一个问题:今有牛、马、羊食人苗,苗主责之粟五斗,羊主曰:“我羊食半马.”马主曰:“我马食半牛.”今欲衰偿之,问各出几何?此问题的译文是:今有牛、马、羊吃了别人的禾苗,禾苗主人要求赔偿5斗粟.羊主人说:“我的羊所吃的禾苗只有马的一半.”马主人说:“我的马所吃的禾苗只有牛的一半.”打算按此比例偿还,他们各应偿还多少?已知牛、马、羊的主人应偿还a 升,b 升,c 升,1斗为10升,则下列判断正确的是( ) A.a,b,c 依次成公比为2的等比数列,且a=507B.a,b,c 依次成公比为2的等比数列,且c=507C.a,b,c 依次成公比为12的等比数列,且a=507 D.a,b,c 依次成公比为12的等比数列,且c=507答案 D6.(2019河南濮阳重点高中联考,17)设{a n }是公比为q 的等比数列. (1)推导{a n }的前n 项和公式;(2)设q ≠1,证明数列{a n +1}不是等比数列. 解析 (1)易知q ≠0.当q=1时,S n =na 1.当q ≠1时,S n =a 1+a 2+…+a n , qS n =a 1q+a 2q+…+a n q=a 2+a 3+…+a n +a n q, ∴(1-q)S n =a 1-a n q, ∴S n =a 1-a n q 1−q =a 1(1-q n )1−q. 综上,S n ={na 1,q =1,a 1-a n q 1−q=a 1(1-q n )1−q,q ≠1.(2)证明:假设q ≠1时,数列{a n +1}是等比数列. 则(a 2+1)2=(a 1+1)(a 3+1),即(a 1q+1)2=(a 1+1)(a 1q 2+1),化为a 1(q-1)2=0,易知a 1≠0,解得q=1,与q ≠1矛盾,因此假设不成立,故原结论成立,即q ≠1时,数列{a n +1}不是等比数列.【五年高考】考点一 等比数列的有关概念及运算1.(2019课标Ⅲ,5,5分)已知各项均为正数的等比数列{a n }的前4项和为15,且a 5=3a 3+4a 1,则a 3=( ) A.16 B.8 C.4 D.2 答案 C2.(2017课标Ⅱ,3,5分)我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯( ) A.1盏 B.3盏 C.5盏 D.9盏 答案 B3.(2018北京,4,5分)“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√212.若第一个单音的频率为f,则第八个单音的频率为( ) A.√23f B.√223f C.√2512f D.√2712f 答案 D4.(2019课标Ⅰ,14,5分)记S n 为等比数列{a n }的前n 项和.若a 1=13,a 42=a 6,则S 5= .答案12135.(2017北京,10,5分)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= . 答案 16.(2017江苏,9,5分)等比数列{a n }的各项均为实数,其前n 项和为S n .已知S 3=74,S 6=634,则a 8= . 答案 327.(2015湖南,14,5分)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 3n-18.(2018课标Ⅲ,17,12分)等比数列{a n }中,a 1=1,a 5=4a 3. (1)求{a n }的通项公式;(2)记S n 为{a n }的前n 项和.若S m =63,求m. 解析 本题考查等比数列的概念及其运算. (1)设{a n }的公比为q,由题设得a n =q n-1. 由已知得q 4=4q 2,解得q=0(舍去)或q=-2或q=2.故a n =(-2)n-1或a n =2n-1.(2)若a n =(-2)n-1,则S n =1−(−2)n3. 由S m =63得(-2)m=-188.此方程没有正整数解. 若a n =2n-1,则S n =2n-1.由S m =63得2m=64,解得m=6.综上,m=6.解后反思 等比数列基本量运算问题的常见类型及解题策略(1)求通项公式.求出等比数列的两个基本量a 1和q 后,通项公式便可求出. (2)求特定项.利用通项公式或者等比数列的性质求解. (3)求公比.利用等比数列的定义和性质建立方程(组)求解.(4)求前n 项和.直接将基本量代入等比数列的前n 项和公式求解或利用等比数列的性质求解. 9.(2016课标Ⅲ,17,12分)已知数列{a n }的前n 项和S n =1+λa n ,其中λ≠0. (1)证明{a n }是等比数列,并求其通项公式; (2)若S 5=3132,求λ.解析 (1)由题意得a 1=S 1=1+λa 1,故λ≠1,a 1=11−λ,a 1≠0.(2分)由S n =1+λa n ,S n+1=1+λa n+1得a n+1=λa n+1-λa n ,即a n+1(λ-1)=λa n .由a 1≠0,λ≠0得a n ≠0,所以a n+1a n =λλ-1. 因此{a n }是首项为11−λ,公比为λλ-1的等比数列, 于是a n =11−λ(λλ-1)n -1.(6分)(2)由(1)得S n =1-(λλ-1)n . 由S 5=3132得1-(λλ-1)5=3132,即(λλ-1)5=132. 解得λ=-1.(12分)方法指导 (1)利用a n+1=S n+1-S n 可得到a n+1与a n 的关系式,要证数列{a n }是等比数列,关键是得出a n+1与a n 之比为常数,其中说明a n ≠0是非常重要的.(2)利用第(1)问的结论列方程即可求出λ.考点二 等比数列的性质10.(2016课标Ⅰ,15,5分)设等比数列{a n }满足a 1+a 3=10,a 2+a 4=5,则a 1a 2…a n 的最大值为 . 答案 6411.(2015安徽,14,5分)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教师专用题组考点一 等比数列的有关概念及运算1.(2013课标Ⅱ,3,5分)等比数列{a n }的前n 项和为S n ,已知S 3=a 2+10a 1,a 5=9,则a 1=( ) A.13 B.-13 C.19 D.-19答案 C2.(2012课标,5,5分)已知{a n }为等比数列,a 4+a 7=2,a 5a 6=-8,则a 1+a 10=( ) A.7 B.5 C.-5 D.-7 答案 D3.(2014安徽,12,5分)数列{a n }是等差数列,若a 1+1,a 3+3,a 5+5构成公比为q 的等比数列,则q= . 答案 14.(2016四川,19,12分)已知数列{a n }的首项为1,S n 为数列{a n }的前n 项和,S n+1=qS n +1,其中q>0,n ∈N *. (1)若2a 2,a 3,a 2+2成等差数列,求数列{a n }的通项公式; (2)设双曲线x 2-y 2a n2=1的离心率为e n ,且e 2=53,证明:e 1+e 2+…+e n >4n -3n 3n -1.解析 (1)由已知,S n+1=qS n +1,S n+2=qS n+1+1, 两式相减得到a n+2=qa n+1,n ≥1. 又由S 2=qS 1+1得到a 2=qa 1, 故a n+1=qa n 对所有n ≥1都成立.所以,数列{a n }是首项为1,公比为q 的等比数列. 从而a n =q n-1.由2a 2,a 3,a 2+2成等差数列,可得2a 3=3a 2+2,即2q 2=3q+2,则(2q+1)(q-2)=0, 由已知,q>0,故q=2.所以a n =2n-1(n ∈N *).(2)证明:由(1)可知,a n =q n-1.所以双曲线x 2-y 2a n 2=1的离心率e n =√1+a n2=√1+q 2(n -1). 由e 2=√1+q 2=53,解得q=43. 因为1+q2(k-1)>q2(k-1),所以√1+q 2(k -1)>q k-1(k ∈N *).于是e 1+e 2+…+e n >1+q+…+q n-1=q n -1q -1,故e 1+e 2+…+e n >4n -3n 3n -1.5.(2015山东,18,12分)设数列{a n }的前n 项和为S n .已知2S n =3n+3. (1)求{a n }的通项公式;(2)若数列{b n }满足a n b n =log 3a n ,求{b n }的前n 项和T n . 解析 (1)因为2S n =3n+3,所以2a 1=3+3,故a 1=3,当n>1时,2S n-1=3n-1+3,此时2a n =2S n -2S n-1=3n-3n-1=2×3n-1,即a n =3n-1,所以a n ={3,n =1,3n -1,n >1.(2)因为a n b n =log 3a n ,所以b 1=13, 当n>1时,b n =31-nlog 33n-1=(n-1)·31-n.所以T 1=b 1=13; 当n>1时,T n =b 1+b 2+b 3+…+b n =13+[1×3-1+2×3-2+…+(n-1)×31-n], 所以3T n =1+[1×30+2×3-1+…+(n-1)×32-n],两式相减,得2T n =23+(30+3-1+3-2+…+32-n)-(n-1)×31-n=23+1−31−n 1−3-1-(n-1)×31-n =136-6n+32×3n , 所以T n =1312-6n+34×3n(n>1).经检验,n=1时也适合.综上可得T n =1312-6n+34×3n (n ∈N *). 6.(2014课标Ⅱ,17,12分)已知数列{a n }满足a 1=1,a n+1=3a n +1. (1)证明{a n +12}是等比数列,并求{a n }的通项公式; (2)证明1a 1+1a 2+…+1a n <32.解析 (1)由a n+1=3a n +1得a n+1+12=3(a n +12).又a 1+12=32,所以{a n +12}是首项为32,公比为3的等比数列. a n +12=3n 2,因此{a n }的通项公式为a n =3n -12. (2)证明:由(1)知1a n =23n -1.因为当n ≥1时,3n-1≥2×3n-1,所以13n-1≤12×3n -1. 于是1a 1+1a 2+…+1a n≤1+13+…+13n -1=32(1−13n )<32.所以1a1+1a2+…+1a n<32.考点二等比数列的性质7.(2018浙江,10,4分)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答案 B8.(2014大纲全国,10,5分)等比数列{a n}中,a4=2,a5=5,则数列{lg a n}的前8项和等于()A.6B.5C.4D.3答案 C【三年模拟】一、单项选择题(每题5分,共45分)1.(2019北京朝阳二模,5)已知等差数列{a n}的首项为a1,公差d≠0,则“a1,a3,a9成等比数列”是“a1=d”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件答案 C2.(2020届天津杨村一中第一次月考,2)等比数列{a n}的前n项和为S n,若a1+a2+a3=3,a4+a5+a6=6,则S12=()A.15B.30C.45D.60答案 C3.(2020届山东济宁二中10月月考,11)《九章算术》第三章“衰分”介绍比例分配问题:“衰分”是按比例递减分配的意思,通常称递减的比例(百分比)为“衰分比”.如:甲、乙、丙、丁衰分得100,60,36,21.6个单位,递减的比例为40%.今共有粮m(m>0)石,按甲、乙、丙、丁的顺序进行“衰分”,已知丙衰分得80石,乙、丁衰分所得的和为164石,则“衰分比”与m的值分别为()A.20%;369B.80%;369C.40%;360D.60%;365答案 A4.(2018河南新乡二模,6)在公比为q的正项等比数列{a n}中,a4=4,则当2a2+a6取得最小值时,log2q=()A.14B.-14C.18D.-18答案 A5.(2019湖南衡阳一模,8)在等比数列{a n}中,a1a3=a4=4,则a6的所有可能值构成的集合是()A.{6}B.{-8,8}C.{-8}D.{8}答案 D6.(2019 5·3原创冲刺卷三,5)已知数列{a n}为正项等比数列,a2=√2,a3=2a1,则a1a2+a2a3+…+a n a n+1=()A.(2+√2)[1-(√2)n]B.(2+√2)[(√2)n-1]C.√2(2n-1)D.√2(1-2n)答案 C7.(2018福建厦门模拟,8)设等比数列{a n}的前n项和为S n,若S n=2n+1+λ,则λ=()A.-2B.-1C.1D.2答案 A8.(2019 5·3原创冲刺卷八,5)已知等比数列{a n}满足a1+a2=12,a1-a3=6,则当a1·a2·…·a n取到最大值时,n的值为()A.3B.4C.3或4D.5答案 C9.(2019届安徽黄山11月“八校联考”,7)设S n是等比数列{a n}的前n项和,S4=5S2,则a52a3a8的值为()A.±12B.±2 C.±2或-1 D.±12或-1答案 D二、多项选择题(每题5分,共10分)10.(改编题)已知各项均为正数的等比数列{a n },a 1>1,0<q<1,其前n 项和为S n ,则下列说法正确的是( ) A.数列{ln a n }为等差数列 B.若S n =Aq n+B,则A+B=0C.S n ·S 3n =S 2n 2D.记T n =a 1·a 2·…·a n ,则数列{T n }有最大值 答案 ABD11.(改编题)已知数列{a n }是等比数列,那么下列数列一定是等比数列的是( ) A.{1a n} B.{log 2(a n )2}C.{a n +a n+1}D.{a n +a n+1+a n+2} 答案 AD三、填空题(每题5分,共10分)12.(2020届天津静海大邱庄中学第一次质量检测,13)若S n 为数列{a n }的前n 项和,且S n =2a n -1(n ∈N *),则S 6等于 . 答案 6313.(2020届河北邯郸大名一中第六周周测,15)已知数列{a n }的各项均为正数,记S n 为{a n }的前n 项和,若a n+1=2a n2a n+1-a n(n ∈N *),a 1=1,则使不等式S n >2 019成立的n 的最小值是 . 答案 11四、解答题(共50分)14.设数列{a n }的前n 项和为S n ,且a n+1=2S n +1,在下列两个条件:①a 1=-1,②a 2=3中选择一个,求数列{a n }的通项公式并求其前n 项和. 解析 若选择条件①a 1=-1,由于a n+1=2S n +1, ∴当n ≥2时,a n =2S n-1+1,两式相减得a n+1-a n =2a n ,即a n+1=3a n ,又a 2=2S 1+1=-1, ∴数列a 2,a 3,…,a n 是首项为-1,公比为3的等比数列, 则a n =a 2·3n-2=-3n-2,n ≥2,∴a n ={-1,n =1,-3n -2,n ≥2,又当n=1时,S 1=a 1=-1,∴当n ≥2时,S n =a 1+a 2+a 3+…+a n =(-1)+(-1)+(-1)×3+…+(-1)×3n-2=(-1)+(-1)(1-3n -1)1−3=-1+1−3n -12=-12-3n -12,又当n=1时,S 1=-12-302=-1也符合上式, 因此S n =-12-3n -12,n ∈N *.若选择条件②a 2=3,∵a 2=3,∴a 2=2S 1+1=3,∴S 1=1,即a 1=1.∵a n+1=2S n +1,∴n≥2时,a n =2S n-1+1,∴a n+1-a n =2a n ,即a n+1=3a n ,又∵a 2a 1=31=3,∴数列{a n }是首项为a 1=1,公比为3的等比数列,∴a n =a 13n-1=3n-1,∴S n =1−3n 1−3=12(3n -1)=12·3n -12. 15.(2020届山东济宁二中10月月考,20)已知{a n }是递增的等差数列,且a 2,a 4是方程x 2-5x+6=0的根,数列{b n }的前n 项和为S n ,且S n =2b n -2(n ∈N *).(1)求数列{a n },{b n }的通项公式;(2)若c n =a n ·b n (n ∈N *),求数列{c n }的前n 项和T n . 解析 (1)易得方程x 2-5x+6=0的两根为2,3,则由题意,得a 2=2,a 4=3.设等差数列{a n }的公差为d, 则a 4-a 2=2d,∴d=12.从而a 2=a 1+d=2,∴a 1=32. ∴数列{a n }的通项公式为a n =32+(n-1)×12=n 2+1. ∵S n =2b n -2,①∴当n ≥2时,S n-1=2b n-1-2,②①-②得,b n =S n -S n-1=(2b n -2)-(2b n-1-2)=2b n -2b n-1,∴b n =2b n-1(n ≥2).又b 1=S 1=2b 1-2,∴b 1=2.∴{b n }是以2为首项,2为公比的等比数列,∴b n =2×2n-1=2n. (2)由题意及(1)得c n =(n 2+1)×2n=(n+2)×2n-1,∴T n =(1+2)×20+(2+2)×21+(3+2)×22+…+(n+1)×2n-2+(n+2)×2n-1, 即T n =3×20+4×21+5×22+…+(n+1)×2n-2+(n+2)×2n-1,①∴2T n =3×21+4×22+5×23+…+(n+1)×2n-1+(n+2)×2n,② ①-②得-T n =3+21+22+23+…+2n-2+2n-1-(n+2)×2n, ∴-T n =3+2(1−2n -1)1−2-(n+2)×2n =1-(n+1)×2n, ∴T n =(n+1)×2n -1.16.(2019江西红色七校联考,17)已知数列{a n }为等差数列,S n 为{a n }的前n 项和,2a 2+a 5=a 8,S 5=25.数列{b n }为等比数列,且b n >0,b 1=a 1,b 22=a 1a 5.(1)求数列{a n }和{b n }的通项公式; (2)记c n =4(2log 3b n +3)·a n,其前n 项和为T n ,求证:T n ≥43.解析 (1)设数列{a n }的公差为d,则由2a 2+a 5=a 8,S 5=25得{2(a 1+d)=3d,5a 1+5×42×d =25,解得{a 1=1,d =2,所以a n =2n-1, 所以a 1=1,a 5=9.设{b n }的公比为q,因为b 1=a 1=1,b 22=a 1a 5=q 2,b n >0,所以q=3,则b n =3n-1.(2)证明:由(1)得c n =4(2log 3b n +3) ·a n =4(2n+1)(2n -1)=2(12n -1-12n+1),所以T n =2(1−13+13-15+⋯+12n -1-12n+1)=2(1−12n+1),易知T n 随着n 的增大而增大,所以T n ≥T 1=2(1−13)=43.17.(2019安徽六安3月联考,17)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,a n >0,S n 2=a n+12-λS n+1,其中λ为常数. (1)证明:S n+1=2S n +λ;(2)是否存在实数λ,使得数列{a n }为等比数列?若存在,求出λ的值;若不存在,说明理由.解析 (1)证明:∵a n+1=S n+1-S n ,S n 2=a n+12-λS n+1, ∴S n 2=(S n+1-S n )2-λS n+1,∴S n+1(S n+1-2S n-λ)=0, ∵a n >0,∴S n+1>0,∴S n+1-2S n -λ=0,∴S n+1=2S n +λ.(2)存在.∵S n+1=2S n +λ,∴S n =2S n-1+λ(n≥2),相减得a n+1=2a n (n ≥2),∴{a n }从第二项起成等比数列, ∵S 2=2S 1+λ,即a 2+a 1=2a 1+λ,∴a 2=1+λ>0,得λ>-1, ∴a n ={1,n =1,(λ+1)2n -2,n ≥2,若使{a n }是等比数列,则a 1a 3=a 22,∴2(λ+1)=(λ+1)2,∴λ=1,经检验,符合题意. 故存在实数λ,使得数列{a n }为等比数列,λ的值为1.。
浙江专用2021届高考数学一轮复习专题六数列6.2等差数列试题含解析
§6。
2 等差数列基础篇固本夯基【基础集训】考点一 等差数列的有关概念及运算1.已知等差数列{a n }中,a 2=1,前5项和S 5=—15,则数列{a n }的公差为( )A.-3B.—52C 。
-2 D.—4答案 D2。
已知在等差数列{a n }中,a 1=1,a 3=2a+1,a 5=3a+2,若S n =a 1+a 2+…+a n ,且S k =66,则k 的值为 ( ) A 。
9 B.11 C 。
10 D 。
12 答案 B3。
设等差数列{a n }满足3a 8=5a 15,且a 1>0,S n 为其前n 项和,则数列{S n }的最大项为( )A 。
S 23 B.S 24 C 。
S 25 D 。
S 26 答案 C4。
已知数列{a n }满足a 1=12,且a n+1=2a n 2+a n.(1)求证:数列{1a n}是等差数列;(2)若b n =a n a n+1,求数列{b n }的前n 项和S n . 解析 (1)证明:易知a n ≠0,∵a n+1=2a n 2+a n,∴1a n+1=2+a n 2a n,∴1a n+1-1a n=12,又∵a 1=12,∴1a 1=2,∴数列{1a n}是以2为首项,12为公差的等差数列.(2)由(1)知,1a n=2+12(n-1)=n+32,即a n =2n+3,∴b n =4(n+3)(n+4)=4(1n+3-1n+4),∴S n =4[(14-15)+(15-16)+…+(1n+3-1n+4)] =4(14-1n+4)=n n+4.考点二 等差数列的性质5。
设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若a 6a 5=911,则S 11S 9=( )A.1B.—1 C 。
2 D.12答案 A6.(2018河北唐山第二次模拟,7)设{a n }是任意等差数列,它的前n 项和、前2n 项和与前4n 项和分别为X,Y ,Z ,则下列等式中恒成立的是( )A.2X+Z=3YB.4X+Z=4YC.2X+3Z=7Y D 。
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§6.3 等比数列基础篇固本夯基【基础集训】考点一 等比数列的有关概念及运算1.S n 是正项等比数列{a n }的前n 项和,a 3=18,S 3=26,则a 1=( ) A.2 B.3 C.1 D.6 答案 A2.在数列{a n }中,满足a 1=2,a n 2=a n-1·a n+1(n≥2,n∈N *),S n 为{a n }的前n 项和,若a 6=64,则S 7的值为( ) A.126 B.256 C.255 D.254 答案 D3.已知{a n }是等比数列,若a 1=1,a 6=8a 3,数列{1a n }的前n 项和为T n ,则T 5=( )A.3116B.31C.158 D.7答案 A4.已知正项等比数列{a n }满足log 2a n+2-log 2a n =2,且a 3=8,则数列{a n }的前n 项和S n = .答案 2n+1-25.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.解析 (1)证明:∵a 1=1,S n+1=4a n +2,∴a 1+a 2=4a 1+2,a 2=3a 1+2,∴b 1=a 2-2a 1=3,当n≥2时,S n =4a n-1+2, ∴S n+1-S n =4a n -4a n-1,∴a n+1=4a n -4a n-1, ∴a n+1-2a n =2(a n -2a n-1).又∵b n =a n+1-2a n ,∴b n =2b n-1,n≥2,∴{b n }是首项为3,公比为2的等比数列. (2)由(1)知:b n =a n+1-2a n =3·2n-1,∴a n+12n+1-a n 2n =34,∴数列{an2n }是首项为12,公差为34的等差数列, ∴a n 2n =12+(n-1)×34=34n-14,∴a n =(3n-1)·2n-2.6.已知S n 为数列{a n }的前n 项和,且2S n =3a n -2(n∈N *). (1)求a n 和S n ;(2)若b n =log 3(S n +1),求数列{b 2n }的前n 项和T n . 解析 (1)∵2S n =3a n -2,∴当n=1时,2S 1=3a 1-2,解得a 1=2;当n≥2时,2S n-1=3a n-1-2,∴2S n -2S n-1=3a n -3a n-1, ∴2a n =3a n -3a n-1,∴a n =3a n-1,∴数列{a n }是首项为2,公比为3的等比数列, ∴a n =2·3n -1,S n =2(1-3n )1-3=3n-1.(2)由(1)知S n =3n-1,∴b n =log 3(S n +1)=log 33n=n,∴b 2n =2n, ∴T n =2+4+6+…+2n=n (2+2n )2=n 2+n.7.已知数列{a n }满足a 1=1,a n+1=2a n +λ(λ为常数). (1)试探究数列{a n +λ}是不是等比数列,并求a n ; (2)当λ=1时,求数列{n(a n +λ)}的前n 项和T n . 解析 (1)因为a n+1=2a n +λ,所以a n+1+λ=2(a n +λ). 又a 1=1,所以当λ=-1时,a 1+λ=0,数列{a n +λ}不是等比数列, 此时a n +λ=a n -1=0,即a n =1;当λ≠-1时,a 1+λ≠0,所以a n +λ≠0,所以数列{a n +λ}是以1+λ为首项,2为公比的等比数列,此时a n +λ=(1+λ)2n-1,即a n =(1+λ)2n-1-λ.(2)当λ=1时,由(1)知a n =2n -1,所以n(a n +1)=n×2n,T n =2+2×22+3×23+…+n×2n①,2T n =22+2×23+3×24+…+n×2n+1②, ①-②得:-T n =2+22+23+ (2)-n×2n+1=2(1-2n )1-2-n×2n+1=2n+1-2-n×2n+1=(1-n)2n+1-2.所以T n =(n-1)2n+1+2.考点二 等比数列的性质8.已知数列{a n }为等比数列,且a 1a 13+2a 72=4π,则tan(a 2a 12)的值为( ) A.√3 B.-√3 C.±√3 D.-√33 答案 A9.在等比数列{a n }中,a 2,a 16是方程x 2+6x+2=0的根,则a 2a 16a 9的值为( )A.2B.-√2C.√2D.-√2或√2 答案 D10.已知递增的等比数列{a n }的公比为q,其前n 项和S n <0,则( ) A.a 1<0,0<q<1 B.a 1<0,q>1 C.a 1>0,0<q<1 D.a 1>0,q>1 答案 A综合篇知能转换【综合集训】考法一 等比数列基本量运算的解题技巧1.(2018湖北荆州一模,9)已知数列{a n }是公差d 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b 3+b 4b 4+b 5的值为( )A.12B.4C.2D.√2 答案 A2.(2019湖北荆州3月联考,4)已知数列{a n }为等差数列,且2a 1,2,2a 6成等比数列,则{a n }的前6项的和为( ) A.15 B.212 C.6 D.3答案 C3.(2018河南开封一模,5)已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,且9S 3=S 6,a 2=1,则a 1=( ) A.12 B.√22 C.√2 D.2 答案 A4.(2018陕西延安黄陵中学(重点班)第一次大检测,10)已知公比不为1的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足a 2,2a 5,3a 8成等差数列,则3S3S 6=( )A.134B.1312C.94D.1112答案 C考法二 等比数列的判定与证明5.(2018山东实验中学诊断测试,7)中国古代数学名著《九章算术》中有这样一个问题:今有牛、马、羊食人苗,苗主责之粟五斗,羊主曰:“我羊食半马.”马主曰:“我马食半牛.”今欲衰偿之,问各出几何?此问题的译文是:今有牛、马、羊吃了别人的禾苗,禾苗主人要求赔偿5斗粟.羊主人说:“我的羊所吃的禾苗只有马的一半.”马主人说:“我的马所吃的禾苗只有牛的一半.”打算按此比例偿还,他们各应偿还多少?已知牛、马、羊的主人应偿还a 升,b 升,c 升,1斗为10升,则下列判断正确的是( ) A.a,b,c 依次成公比为2的等比数列,且a=507B.a,b,c 依次成公比为2的等比数列,且c=507C.a,b,c 依次成公比为12的等比数列,且a=507 D.a,b,c 依次成公比为12的等比数列,且c=507答案 D6.(2019河南濮阳重点高中联考,17)设{a n }是公比为q 的等比数列. (1)推导{a n }的前n 项和公式;(2)设q≠1,证明数列{a n +1}不是等比数列. 解析 (1)易知q≠0.当q=1时,S n =na 1.当q≠1时,S n =a 1+a 2+…+a n , qS n =a 1q+a 2q+…+a n q=a 2+a 3+…+a n +a n q, ∴(1-q)S n =a 1-a n q, ∴S n =a 1-a n q 1-q=a 1(1-q n )1-q.综上,S n ={na 1,q =1,a 1-a n q1-q=a 1(1-q n )1-q,q ≠1.(2)证明:假设q≠1时,数列{a n +1}是等比数列.则(a 2+1)2=(a 1+1)(a 3+1),即(a 1q+1)2=(a 1+1)(a 1q 2+1),化为a 1(q-1)2=0,易知a 1≠0,解得q=1,与q≠1矛盾,因此假设不成立,故原结论成立,即q≠1时,数列{a n +1}不是等比数列.【五年高考】考点一 等比数列的有关概念及运算1.(2019课标Ⅲ,5,5分)已知各项均为正数的等比数列{a n }的前4项和为15,且a 5=3a 3+4a 1,则a 3=( ) A.16 B.8 C.4 D.2 答案 C2.(2017课标Ⅱ,3,5分)我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯( )A.1盏B.3盏C.5盏D.9盏 答案 B3.(2018北京,4,5分)“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√212.若第一个单音的频率为f,则第八个单音的频率为( )A.√23f B.√223f C.√2512f D.√2712f 答案 D4.(2019课标Ⅰ,14,5分)记S n 为等比数列{a n }的前n 项和.若a 1=13,a 42=a 6,则S 5= .答案12135.(2017北京,10,5分)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a2b 2= .答案 16.(2017江苏,9,5分)等比数列{a n }的各项均为实数,其前n 项和为S n .已知S 3=74,S 6=634,则a 8= .答案 327.(2015湖南,14,5分)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 3n-18.(2018课标Ⅲ,17,12分)等比数列{a n }中,a 1=1,a 5=4a 3. (1)求{a n }的通项公式;(2)记S n 为{a n }的前n 项和.若S m =63,求m. 解析 本题考查等比数列的概念及其运算.(1)设{a n }的公比为q,由题设得a n =q n-1.由已知得q 4=4q 2,解得q=0(舍去)或q=-2或q=2.故a n =(-2)n-1或a n =2n-1. (2)若a n =(-2)n-1,则S n =1-(-2)n3.由S m =63得(-2)m =-188.此方程没有正整数解.若a n =2n-1,则S n =2n -1.由S m =63得2m=64,解得m=6. 综上,m=6.解后反思 等比数列基本量运算问题的常见类型及解题策略(1)求通项公式.求出等比数列的两个基本量a 1和q 后,通项公式便可求出. (2)求特定项.利用通项公式或者等比数列的性质求解. (3)求公比.利用等比数列的定义和性质建立方程(组)求解.(4)求前n 项和.直接将基本量代入等比数列的前n 项和公式求解或利用等比数列的性质求解. 9.(2016课标Ⅲ,17,12分)已知数列{a n }的前n 项和S n =1+λa n ,其中λ≠0. (1)证明{a n }是等比数列,并求其通项公式; (2)若S 5=3132,求λ.解析 (1)由题意得a 1=S 1=1+λa 1, 故λ≠1,a 1=11-λ,a 1≠0.(2分)由S n =1+λa n ,S n+1=1+λa n+1得a n+1=λa n+1-λa n ,即a n+1(λ-1)=λa n .由a 1≠0,λ≠0得a n ≠0,所以a n+1a n=λλ-1.因此{a n }是首项为11-λ,公比为λλ-1的等比数列,于是a n =11-λ(λλ-1)n -1.(6分)(2)由(1)得S n =1-(λλ-1)n. 由S 5=3132得1-(λλ-1)5=3132,即(λλ-1)5=132. 解得λ=-1.(12分)方法指导 (1)利用a n+1=S n+1-S n 可得到a n+1与a n 的关系式,要证数列{a n }是等比数列,关键是得出a n+1与a n 之比为常数,其中说明a n ≠0是非常重要的.(2)利用第(1)问的结论列方程即可求出λ. 考点二 等比数列的性质10.(2016课标Ⅰ,15,5分)设等比数列{a n }满足a 1+a 3=10,a 2+a 4=5,则a 1a 2…a n 的最大值为 . 答案 6411.(2015安徽,14,5分)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教师专用题组考点一 等比数列的有关概念及运算1.(2013课标Ⅱ,3,5分)等比数列{a n }的前n 项和为S n ,已知S 3=a 2+10a 1,a 5=9,则a 1=( ) A.13B.-13C.19D.-19答案 C2.(2012课标,5,5分)已知{a n }为等比数列,a 4+a 7=2,a 5a 6=-8,则a 1+a 10=( ) A.7 B.5 C.-5 D.-7 答案 D3.(2014安徽,12,5分)数列{a n }是等差数列,若a 1+1,a 3+3,a 5+5构成公比为q 的等比数列,则q= . 答案 14.(2016四川,19,12分)已知数列{a n }的首项为1,S n 为数列{a n }的前n 项和,S n+1=qS n +1,其中q>0,n∈N *. (1)若2a 2,a 3,a 2+2成等差数列,求数列{a n }的通项公式; (2)设双曲线x 2-y 2a n2=1的离心率为e n ,且e 2=53,证明:e 1+e 2+…+e n >4n -3n 3n -1.解析 (1)由已知,S n+1=qS n +1,S n+2=qS n+1+1, 两式相减得到a n+2=qa n+1,n≥1. 又由S 2=qS 1+1得到a 2=qa 1,故a n+1=qa n 对所有n≥1都成立.所以,数列{a n }是首项为1,公比为q 的等比数列.从而a n =q n-1.由2a 2,a 3,a 2+2成等差数列,可得2a 3=3a 2+2,即2q 2=3q+2,则(2q+1)(q-2)=0,由已知,q>0,故q=2.所以a n =2n-1(n∈N *).(2)证明:由(1)可知,a n =q n-1.所以双曲线x 2-y 2a n2=1的离心率e n =√1+a n2=√1+q 2(n -1). 由e 2=√1+q 2=53,解得q=43. 因为1+q2(k-1)>q2(k-1),所以√1+q 2(k -1)>q k-1(k∈N *).于是e 1+e 2+…+e n >1+q+…+q n-1=q n -1q -1,故e 1+e 2+…+e n >4n -3n3n -1.5.(2015山东,18,12分)设数列{a n }的前n 项和为S n .已知2S n =3n+3. (1)求{a n }的通项公式;(2)若数列{b n }满足a n b n =log 3a n ,求{b n }的前n 项和T n .解析 (1)因为2S n =3n+3,所以2a 1=3+3,故a 1=3,当n>1时,2S n-1=3n-1+3,此时2a n =2S n -2S n-1=3n -3n-1=2×3n-1,即a n =3n-1, 所以a n ={3,n =1,3n -1,n >1.(2)因为a n b n =log 3a n ,所以b 1=13,当n>1时,b n =31-n log 33n-1=(n-1)·31-n. 所以T 1=b 1=13; 当n>1时,T n =b 1+b 2+b 3+…+b n =13+[1×3-1+2×3-2+…+(n -1)×31-n], 所以3T n =1+[1×30+2×3-1+…+(n -1)×32-n], 两式相减,得2T n =23+(30+3-1+3-2+…+32-n)-(n-1)×31-n=23+1-31-n1-3-1-(n-1)×31-n=136-6n+32×3n,所以T n =1312-6n+34×3n (n>1).经检验,n=1时也适合. 综上可得T n =1312-6n+34×3(n∈N *).6.(2014课标Ⅱ,17,12分)已知数列{a n }满足a 1=1,a n+1=3a n +1. (1)证明{a n +12}是等比数列,并求{a n }的通项公式; (2)证明1a 1+1a 2+…+1a n<32.解析 (1)由a n+1=3a n +1得a n+1+12=3(a n +12).又a 1+12=32,所以{a n +12}是首项为32,公比为3的等比数列. a n +12=3n 2,因此{a n }的通项公式为a n =3n -12.(2)证明:由(1)知1a n=23n -1.因为当n≥1时,3n-1≥2×3n-1,所以13n -1≤12×3n -1. 于是1a 1+1a 2+…+1a n≤1+13+…+13n -1=32(1-13n )<32.所以1a 1+1a 2+…+1a n<32.考点二 等比数列的性质7.(2018浙江,10,4分)已知a 1,a 2,a 3,a 4成等比数列,且a 1+a 2+a 3+a 4=ln(a 1+a 2+a 3).若a 1>1,则( ) A.a 1<a 3,a 2<a 4 B.a 1>a 3,a 2<a 4 C.a 1<a 3,a 2>a 4 D.a 1>a 3,a 2>a 4 答案 B8.(2014大纲全国,10,5分)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.6 B.5 C.4 D.3 答案 C【三年模拟】一、单项选择题(每题5分,共45分)1.(2019北京朝阳二模,5)已知等差数列{a n }的首项为a 1,公差d≠0,则“a 1,a 3,a 9成等比数列”是“a 1=d”的( )A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件 答案 C2.(2020届天津杨村一中第一次月考,2)等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1+a 2+a 3=3,a 4+a 5+a 6=6,则S 12=( ) A.15 B.30 C.45 D.60 答案 C3.(2020届山东济宁二中10月月考,11)《九章算术》第三章“衰分”介绍比例分配问题:“衰分”是按比例递减分配的意思,通常称递减的比例(百分比)为“衰分比”.如:甲、乙、丙、丁衰分得100,60,36,21.6个单位,递减的比例为40%.今共有粮m(m>0)石,按甲、乙、丙、丁的顺序进行“衰分”,已知丙衰分得80石,乙、丁衰分所得的和为164石,则“衰分比”与m 的值分别为( ) A.20%;369 B.80%;369 C.40%;360 D.60%;365 答案 A4.(2018河南新乡二模,6)在公比为q 的正项等比数列{a n }中,a 4=4,则当2a 2+a 6取得最小值时,log 2q=( ) A.14B.-14C.18D.-18答案 A5.(2019湖南衡阳一模,8)在等比数列{a n }中,a 1a 3=a 4=4,则a 6的所有可能值构成的集合是( ) A.{6} B.{-8,8} C.{-8} D.{8} 答案 D6.(2019 5·3原创冲刺卷三,5)已知数列{a n }为正项等比数列,a 2=√2,a 3=2a 1,则a 1a 2+a 2a 3+…+a n a n+1=( ) A.(2+√2)[1-(√2)n ] B.(2+√2)[(√2)n-1] C.√2(2n -1) D.√2(1-2n) 答案 C7.(2018福建厦门模拟,8)设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S n =2n+1+λ,则λ=( ) A.-2 B.-1 C.1 D.2 答案 A8.(2019 5·3原创冲刺卷八,5)已知等比数列{a n }满足a 1+a 2=12,a 1-a 3=6,则当a 1·a 2·…·a n 取到最大值时,n 的值为( )A.3B.4C.3或4D.5 答案 C9.(2019届安徽黄山11月“八校联考”,7)设S n 是等比数列{a n }的前n 项和,S 4=5S 2,则a 52a 3a 8的值为( )A.±12 B.±2 C.±2或-1 D.±12或-1答案 D二、多项选择题(每题5分,共10分)10.(改编题)已知各项均为正数的等比数列{a n },a 1>1,0<q<1,其前n 项和为S n ,则下列说法正确的是( ) A.数列{ln a n }为等差数列B.若S n =Aq n+B,则A+B=0C.S n ·S 3n =S 2n 2D.记T n =a 1·a 2·…·a n ,则数列{T n }有最大值 答案 ABD11.(改编题)已知数列{a n }是等比数列,那么下列数列一定是等比数列的是( ) A.{1a n} B.{log 2(a n )2}C.{a n +a n+1}D.{a n +a n+1+a n+2} 答案 AD三、填空题(每题5分,共10分)12.(2020届天津静海大邱庄中学第一次质量检测,13)若S n 为数列{a n }的前n 项和,且S n =2a n -1(n∈N *),则S 6等于 . 答案 6313.(2020届河北邯郸大名一中第六周周测,15)已知数列{a n }的各项均为正数,记S n 为{a n }的前n 项和,若a n+1=2a n2a n+1-a n(n∈N *),a 1=1,则使不等式S n >2 019成立的n 的最小值是 .答案 11四、解答题(共50分)14.设数列{a n }的前n 项和为S n ,且a n+1=2S n +1,在下列两个条件:①a 1=-1,②a 2=3中选择一个,求数列{a n }的通项公式并求其前n 项和.解析 若选择条件①a 1=-1,由于a n+1=2S n +1, ∴当n≥2时,a n =2S n-1+1,两式相减得a n+1-a n =2a n ,即a n+1=3a n ,又a 2=2S 1+1=-1, ∴数列a 2,a 3,…,a n 是首项为-1,公比为3的等比数列, 则a n =a 2·3n-2=-3n-2,n≥2,∴a n ={-1,n =1,-3n -2,n ≥2,又当n=1时,S 1=a 1=-1,∴当n≥2时,S n =a 1+a 2+a 3+…+a n =(-1)+(-1)+(-1)×3+…+(-1)×3n-2=(-1)+(-1)(1-3n -1)1-3=-1+1-3n -12=-12-3n -12,又当n=1时,S 1=-12-302=-1也符合上式, 因此S n =-12-3n -12,n∈N *.若选择条件②a 2=3,∵a 2=3,∴a 2=2S 1+1=3,∴S 1=1,即a 1=1.∵a n+1=2S n +1,∴n≥2时,a n =2S n-1+1,∴a n+1-a n =2a n ,即a n+1=3a n ,又∵a 2a 1=31=3,∴数列{a n }是首项为a 1=1,公比为3的等比数列,∴a n =a 13n-1=3n-1,∴S n =1-3n 1-3=12(3n-1)=12·3n-12.15.(2020届山东济宁二中10月月考,20)已知{a n }是递增的等差数列,且a 2,a 4是方程x 2-5x+6=0的根,数列{b n }的前n 项和为S n ,且S n =2b n -2(n∈N *). (1)求数列{a n },{b n }的通项公式;(2)若c n =a n ·b n (n∈N *),求数列{c n }的前n 项和T n .解析 (1)易得方程x 2-5x+6=0的两根为2,3,则由题意,得a 2=2,a 4=3.设等差数列{a n }的公差为d, 则a 4-a 2=2d,∴d=12.从而a 2=a 1+d=2,∴a 1=32. ∴数列{a n }的通项公式为a n =32+(n-1)×12=n2+1. ∵S n =2b n -2,①∴当n≥2时,S n-1=2b n-1-2,②①-②得,b n =S n -S n-1=(2b n -2)-(2b n-1-2)=2b n -2b n-1,∴b n =2b n-1(n≥2).又b 1=S 1=2b 1-2,∴b 1=2.∴{b n }是以2为首项,2为公比的等比数列,∴b n =2×2n-1=2n. (2)由题意及(1)得c n =(n2+1)×2n=(n+2)×2n-1,∴T n =(1+2)×20+(2+2)×21+(3+2)×22+…+(n+1)×2n-2+(n+2)×2n-1,即T n =3×20+4×21+5×22+…+(n+1)×2n-2+(n+2)×2n-1,①∴2T n =3×21+4×22+5×23+…+(n+1)×2n-1+(n+2)×2n,②①-②得-T n =3+21+22+23+…+2n-2+2n-1-(n+2)×2n, ∴-T n =3+2(1-2n -1)1-2-(n+2)×2n =1-(n+1)×2n,∴T n =(n+1)×2n-1.16.(2019江西红色七校联考,17)已知数列{a n }为等差数列,S n 为{a n }的前n 项和,2a 2+a 5=a 8,S 5=25.数列{b n }为等比数列,且b n >0,b 1=a 1,b 22=a 1a 5. (1)求数列{a n }和{b n }的通项公式; (2)记c n =4(2log 3b n +3)·a n,其前n 项和为T n ,求证:T n ≥43.解析 (1)设数列{a n }的公差为d,则由2a 2+a 5=a 8,S 5=25得{2(a 1+d )=3d ,5a 1+5×42×d =25,解得{a 1=1,d =2,所以a n =2n-1,所以a 1=1,a 5=9.设{b n }的公比为q,因为b 1=a 1=1,b 22=a 1a 5=q 2,b n >0,所以q=3,则b n =3n-1. (2)证明:由(1)得c n =4(2log 3b n +3) ·a n =4(2n+1)(2n -1)=2(12n -1-12n+1),所以T n =2(1-13+13-15+…+12n -1-12n+1)=2(1-12n+1), 易知T n 随着n 的增大而增大,所以T n ≥T 1=2(1-13)=43.17.(2019安徽六安3月联考,17)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,a n >0,S n 2=a n+12-λS n+1,其中λ为常数. (1)证明:S n+1=2S n +λ;(2)是否存在实数λ,使得数列{a n }为等比数列?若存在,求出λ的值;若不存在,说明理由.解析 (1)证明:∵a n+1=S n+1-S n ,S n 2=a n+12-λS n+1,∴S n 2=(S n+1-S n )2-λS n+1,∴S n+1(S n+1-2S n -λ)=0, ∵a n >0,∴S n+1>0,∴S n+1-2S n -λ=0,∴S n+1=2S n +λ.(2)存在.∵S n+1=2S n +λ,∴S n =2S n-1+λ(n≥2),相减得a n+1=2a n (n≥2),∴{a n }从第二项起成等比数列, ∵S 2=2S 1+λ,即a 2+a 1=2a 1+λ,∴a 2=1+λ>0,得λ>-1,∴a n ={1,n =1,(λ+1)2n -2,n ≥2,若使{a n }是等比数列,则a 1a 3=a 22,∴2(λ+1)=(λ+1)2,∴λ=1,经检验,符合题意.故存在实数λ,使得数列{a n }为等比数列,λ的值为1.。