高中数学必修五: 等比数列性质典型题(最全整理)含解析
等比数列知识点总结与典型例题+答案
等比数列知识点总结与典型例题2、通项公式:4、等比数列的前n 项和S n 公式:(1)当 q 1 时,S n na in⑵当q 1时,5罟5、等比数列的判定方法:等比数列等比中项:a n 2a n 1a n 1 (a n 1a n 1 0){a n }为等比数列通项公式:a nA B n A B 0{a n }为等比数列1、等比数列的定义:a n 1a n 2,且n N * , q 称为公比n 1a naga iB n a i0,A B0,首项:a 1;公比:q推广:a na m qa nama n m — \ a m3、等比中项:(1)如果a, A, b 成等比数那么A 叫做a 与b 的等差中项,即: A 2 ab 或A ab注意:同号的两个数才有等比中并且它们的等比中项有两个((2)数列a n 是等比数列2 a n a n 1aq qA'B nA' ( A, B,A',B'为常数)(1) 用定义:对任意的都有a n 1qa n 或旦口 q (q 为常数,a n 0){a n }为a n6、等比数列的证明方法:依据定义:若-a^ q q 0 n 2,且n N*或i qa“ {a“}为等比数列a n 17、等比数列的性质:(2) 对任何m,n N*,在等比数列{a n}中,有a. a m q n m。
(3) 若m n s t(m,n,s,t N*),则a. a m a s a t。
特别的,当m n 2k 时,得2a n a m a k注:3] a n a2 a n 1 a3a n 2等差和等比数列比较:经典例题透析类型一:等比数列的通项公式例1.等比数列{a n}中,a1 a9 64, a3 a7 20, 求a11.思路点拨:由等比数列的通项公式,通过已知条件可列出关于a1和q的二元方程组,解出a i和q,可得an ;或注意到下标1 9 3 7,可以利用性质可求出a3、a y,再求a ii.总结升华:①列方程(组)求解是等比数列的基本方法,同时利用性质可以减少计算量;②解题过程中具体求解时,要设法降次消元,常常整体代入以达降次目的,故较多变形要用除法(除式不为零).举一反三:【变式1 ] {an}为等比数列,a仁3,a9=768,求a6。
高中数学必修5常考题型等比数列 Word版含解析
等比数列【知识梳理】.等比数列的定义如果一个数列从第项起,每一项与它的前一项的比等于同一常数,那么这个数列叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,通常用字母表示(≠)..如果在与中间插入一个数,使,,成等比数列,那么叫做,的等比中项,这三个数满足关系式=±..等比数列{}的首项为,公比为(≠),则通项公式为:=-.【常考题型】题型一、等比数列的判断与证明【例】已知数列{}是首项为,公差为-的等差数列,令=,求证数列{}是等比数列,并求其通项公式.[解]依题意=+(-)×(-)=-,于是=-.而==-=.∴数列{}是公比为的等比数列,通项公式为=-.【类题通法】证明数列是等比数列常用的方法()定义法:=(为常数且≠)或=(为常数且≠,≥)⇔{}为等比数列.()等比中项法:=·+(≠,∈*)⇔{}为等比数列.()通项公式法:=-(其中,为非零常数,∈*)⇔{}为等比数列.【对点训练】.已知数列{}的前项和=-,求证:数列{}是等比数列.证明:∵=-,∴+=-+.∴+=+-=(-+)-(-)=-+.∴+=.又∵=-,∴=≠.又由+=知≠,∴=.∴{}是等比数列.题型二、等比数列的通项公式【例】在等比数列{}中,()=,=,求;()+=,+=,=,求.[解]()因为(\\(=,=,))所以(\\(=,①=,②))由得=,从而=,而=,于是==,所以=-=.()法一:因为(\\(+=+=,③+=+=,④))由得=,从而=.又=,所以×-=,即-=,所以=.法二:因为+=(+),所以=.由+=,得=.由=-=,得=.【类题通法】与求等差数列的通项公式的基本量一样,求等比数列的通项公式的基本量也常运用方程的思想和方法.从方程的观点看等比数列的通项公式,=·-(≠)中包含了四个量,已知其中的三个量,可以求得另一个量.求解时,要注意应用≠验证求得的结果.【对点训练】.()若等比数列的前三项分别为,-,则第项是( )..-..-()已知等比数列{}为递增数列,且=(++)=+,则数列{}的通项公式=.解析:()选∵=,而=,==-,∴=.()根据条件求出首项和公比,再求通项公式.由(++)=+⇒-+=⇒=或,由==>⇒>,又数列{}递增,所以=.。
高中数学必修5等比数列精选题目(附答案)
高中数学必修5等比数列精选题目(附答案)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 .(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⇔a ,G ,b 成等比数列⇒G 2=ab .只有当两个数同号且不为0时,才有等比中项,且等比中项有两个. 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 ≠1.①已知a 1,q ,n ,a n ,S n 中的任意三个,即可求得其余两个,这体现了方程思想.②在等比数列求和时,要注意q =1和q ≠1的讨论.3.等比数列与指数型函数的关系当q >0且q ≠1时,a n =a 1q ·q n可以看成函数y =cq x ,其是一个不为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;对于非常数列的等比数列{a n }的前n 项和S n =a 1(1-q n )1-q =-a 11-q q n +a 11-q ,若设a =a 11-q,则S n =-aq n +a (a ≠0,q ≠0,q ≠1).由此可知,数列{S n }的图象是函数y =-aq x +a 图象上一系列孤立的点.对于常数列的等比数列,即q =1时,因为a 1≠0,所以S n =na 1.由此可知,数列{S n }的图象是函数y =a 1x 图象上一系列孤立的点.设数列{a n }是等比数列,S n 是其前n 项和. (1)通项公式的推广:a n =a m ·q n-m(n ,m ∈N *).(2)若m +n =p +q ,则a m a n =a p a q ;若2s =p +r ,则a p a r =a 2s ,其中m ,n ,p ,q ,s ,r ∈N *.(3)a k ,a k +m ,a k +2m ,…仍是等比数列,公比为q m (k ,m ∈N *).(4)若数列{a n },{b n }是两个项数相同的等比数列,则数列{ba n },{pa n ·qb n }和⎩⎨⎧⎭⎬⎫pa n qb n 也是等比数列.(5)若数列{a n }的项数为2n ,则S 偶S 奇=q ;若项数为2n +1,则S 奇-a 1S 偶=q . 一、等比数列的基本运算1.(2018·全国卷Ⅲ)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 . 注:等比数列基本运算中的2种常用数学思想2.已知等比数列{a n }单调递减,若a 3=1,a 2+a 4=52,则a 1=( )A .2B .4 C. 2D .2 23.(2019·长春质检)已知等比数列{a n }的各项均为正数,其前n 项和为S n ,若a 2=2,S 6-S 4=6a 4,则a 5=( )A .4B .10C .16D .324.(2017·江苏高考)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=________.二、等比数列的判定与证明5.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,S n +1=4a n +2(n ∈N *),若b n =a n +1-2a n ,求证:{b n }是等比数列. 注:1.掌握等比数列的4种常用判定方法通项公式法若数列通项公式可写成a n =c ·q n -1(c ,q 均是不为0的常数,n ∈N *),则{a n }是等比数列前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2.等比数列判定与证明的2点注意(1)等比数列的证明经常利用定义法和等比中项法,通项公式法、前n 项和公式法经常在选择题、填空题中用来判断数列是否为等比数列.(2)证明一个数列{a n }不是等比数列,只需要说明前三项满足a 22≠a 1·a 3,或者是存在一个正整数m ,使得a 2m +1≠a m ·a m +2即可. 6.数列{a n }的前n 项和为S n =2a n -2n ,证明:{a n +1-2a n }是等比数列.7.(2019·西宁月考)已知在正项数列{a n }中,a 1=2,点A n (a n ,a n +1)在双曲线y 2-x 2=1上.在数列{b n }中,点(b n ,T n )在直线y =-12x +1上,其中T n 是数列{b n }的前n 项和.(1)求数列{a n }的通项公式; (2)求证:数列{b n }是等比数列.三、等比数列的性质(一) 等比数列项的性质8.(2019·洛阳联考)在等比数列{a n }中,a 3,a 15是方程x 2+6x +2=0的根,则a 2a 16a 9的值为( )A .-2+22B .- 2 C. 2D .- 2 或 29.(2018·河南四校联考)在等比数列{a n }中,a n >0,a 1+a 2+…+a 8=4,a 1a 2…a 8=16,则1a 1+1a 2+…+1a 8的值为( ) A .2 B .4 C .8D .16(二) 等比数列前n 项和的性质11.各项均为正数的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S n =2,S 3n =14,则S 4n 等于( ) A .80 B .30 C .26 D .16注:应用等比数列性质解题时的2个关注点(1)在解决等比数列的有关问题时,要注意挖掘隐含条件,利用性质,特别是性质“若m +n =p +q ,则a m ·a n =a p ·a q ”,可以减少运算量,提高解题速度.(2)在应用相应性质解题时,要注意性质成立的前提条件,有时需要进行适当变形.此外,解题时注意设而不求思想的运用.12.(2019·郑州第二次质量预测)已知等比数列{a n }中,a 2a 5a 8=-8,S 3=a 2+3a 1,则a 1=( )A.12 B .-12C .-29D .-1913.已知等比数列{a n }共有2n 项,其和为-240,且奇数项的和比偶数项的和大80,则公比q =________.巩固练习:1.(2019·合肥模拟)已知各项均为正数的等比数列{a n }满足a 1a 5=16,a 2=2,则公比q =( )A .4 B.52C .2D.122.(2019·辽宁五校协作体联考)已知各项均为正数的等比数列{a n }中,a 4与a 14的等比中项为22,则log 2a 7+log 2a 11的值为( )A .1B .2C .3D .43.在等比数列{a n }中,a 2a 3a 4=8,a 7=8,则a 1=( ) A .1 B .±1 C .2D .±24.(2018·贵阳适应性考试)已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=12,a 2a 6=8(a 4-2),则S 2 019=( )A .22 018-12B .1-⎝⎛⎭⎫12 2 018C .22 019-12D .1-⎝⎛⎭⎫12 2 0195.在等比数列{a n }中,a 1+a 3+a 5=21,a 2+a 4+a 6=42,则S 9=( ) A .255 B .256 C .511D .5126.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 <1B .a 1<0,q >1C .a 1>0,0<q <1D .a 1>0,q >17.设{a n }是公比为正数的等比数列,若a 1=1,a 5=16,则数列{a n }的前7项和为________.8.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________. 9.(2018·江西师范大学附属中学期中)若等比数列{a n }满足a 2a 4=a 5,a 4=8,则数列{a n }的前n 项和S n =________.10.已知等比数列{a n }为递减数列,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 =________.11.(2018·全国卷Ⅰ)已知数列{a n }满足a 1=1,na n +1=2(n +1)a n .设b n =a n n .(1)求b 1,b 2,b 3;(2)判断数列{b n }是否为等比数列,并说明理由; (3)求{a n }的通项公式.12.(2019·甘肃诊断)设数列{a n +1}是一个各项均为正数的等比数列,已知a 3=7,a 7=127.(1)求a 5的值;(2)求数列{a n }的前n 项和.参考答案:1.[解] (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 =1-2n 1-2=2n-1.由S m =63,得2m =64,解得m =6. 综上,m =6.2.解析:选B 由题意,设等比数列{a n }的公比为q ,q >0,则a 23=a 2a 4=1,又a 2+a 4=52,且{a n }单调递减,所以a 2=2,a 4=12,则q 2=14,q =12,所以a 1=a 2q=4. 3.解析:选C 设公比为q (q >0),S 6-S 4=a 5+a 6=6a 4,因为a 2=2,所以2q 3+2q 4=12q 2,即q 2+q -6=0,所以q =2,则a 5=2×23=16.4.解析:设等比数列{a n }的公比为q ,则由S 6≠2S 3,得q ≠1,则⎩⎪⎨⎪⎧S 3=a 1(1-q 3)1-q=74,S 6=a 1(1-q 6)1-q=634,解得⎩⎪⎨⎪⎧q =2,a 1=14, 则a 8=a 1q 7=14×27=32.5.[证明] 因为a n +2=S n +2-S n +1=4a n +1+2-4a n -2=4a n +1-4a n , 所以b n +1b n =a n +2-2a n +1a n +1-2a n =4a n +1-4a n -2a n +1a n +1-2a n =2a n +1-4a na n +1-2a n =2.因为S 2=a 1+a 2=4a 1+2,所以a 2=5. 所以b 1=a 2-2a 1=3.所以数列{b n }是首项为3,公比为2的等比数列. 6.证明:因为a 1=S 1,2a 1=S 1+2, 所以a 1=2,由a 1+a 2=2a 2-4得a 2=6.由于S n =2a n -2n ,故S n +1=2a n +1-2n +1,后式减去前式得a n +1=2a n +1-2a n -2n ,即a n+1=2a n +2n ,所以a n +2-2a n +1=2a n +1+2n +1-2(2a n +2n )=2(a n +1-2a n ), 又a 2-2a 1=6-2×2=2,所以数列{a n +1-2a n }是首项为2、公比为2的等比数列. 7.解:(1)由已知点A n 在y 2-x 2=1上知,a n +1-a n =1. ∴数列{a n }是一个以2为首项,1为公差的等差数列. ∴a n =a 1+(n -1)d =2+n -1=n +1.(2)证明:∵点(b n ,T n )在直线y =-12x +1上,∴T n =-12b n +1.①∴T n -1=-12b n -1+1(n ≥2).②①②两式相减,得 b n =-12b n +12b n -1(n ≥2).∴32b n =12b n -1,∴b n =13b n -1. 由①,令n =1,得b 1=-12b 1+1,∴b 1=23.∴数列{b n }是以23为首项,13为公比的等比数列.8.[解析]设等比数列{a n }的公比为q ,因为a 3,a 15是方程x 2+6x +2=0的根,所以a 3·a 15=a 29=2,a 3+a 15=-6,所以a 3<0,a 15<0,则a 9=-2,所以a 2a 16a 9=a 29a 9=a 9=-2,故选B.9.解:由分数的性质得到1a 1+1a 2+…+1a 8=a 8+a 1a 8a 1+a 7+a 2a 7a 2+…+a 4+a 5a 4a 5.因为a 8a 1=a 7a 2=a 3a 6=a 4a 5,所以原式=a 1+a 2+…+a 8a 4a 5=4a 4a 5,又a 1a 2…a 8=16=(a 4a 5)4,a n >0,∴a 4a 5=2,∴1a 1+1a 2+…+1a 8=2.故选A. 11.[解析] 由题意知公比大于0,由等比数列性质知S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n ,S 4n -S 3n ,…仍为等比数列.设S 2n =x ,则2,x -2,14-x 成等比数列. 由(x -2)2=2×(14-x ), 解得x =6或x =-4(舍去).∴S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n ,S 4n -S 3n ,…是首项为2,公比为2的等比数列. 又∵S 3n =14,∴S 4n =14+2×23=30.12.解析:选B 设等比数列{a n }的公比为q (q ≠1),因为S 3=a 1+a 2+a 3=a 2+3a 1,所以a 3a 1=q 2=2.因为a 2a 5a 8=a 35=-8,所以a 5=-2,即a 1q 4=-2,所以4a 1=-2,所以a 1=-12,故选B. 13.解析:由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧ S 奇+S 偶=-240,S 奇-S 偶=80,解得⎩⎪⎨⎪⎧S 奇=-80,S 偶=-160,所以q =S 偶S 奇=-160-80=2.练习:1.解析:选C 由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1·a 1q 4=16,a 1q =2,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=1,q =2或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-1,q =-2(舍去),故选C.2.解析:选C 由题意得a 4a 14=(22)2=8,由等比数列的性质,得a 4a 14=a 7a 11=8,∴log 2a 7+log 2a 11=log 2(a 7a 11)=log 28=3,故选C.3.解析:选A 因为数列{a n }是等比数列,所以a 2a 3a 4=a 33=8,所以a 3=2,所以a 7=a 3q 4=2q 4=8,所以q 2=2,则a 1=a 3q2=1,故选A.4.解析:选A 由等比数列的性质及a 2a 6=8(a 4-2),得a 24=8a 4-16,解得a 4=4. 又a 4=12q 3,故q =2,所以S 2 019=12(1-22 019)1-2=22 018-12,故选A.5.解析:选C 设等比数列的公比为q ,由等比数列的定义可得a 2+a 4+a 6=a 1q +a 3q +a 5q =q (a 1+a 3+a 5)=q ×21=42,解得q =2.又a 1+a 3+a 5=a 1(1+q 2+q 4)=a 1×21=21,解得a 1=1.所以S 9=a 1(1-q 9)1-q =1×(1-29)1-2=511.故选C.6.解析:选A ∵S n <0,∴a 1<0,又数列{a n }为递增等比数列,∴a n +1>a n ,且|a n |>|a n +1|, 则-a n >-a n +1>0,则q =-a n +1-a n ∈(0,1),∴a 1<0,0<q <1.故选A.7.解析:设等比数列{a n }的公比为q (q >0), 由a 5=a 1q 4=16,a 1=1,得16=q 4,解得q =2, 所以S 7=a 1(1-q 7)1-q =1×(1-27)1-2=127.8.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:12,489.解析:设等比数列{a n }的公比为q ,∵a 2a 4=a 5,a 4=8,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a 1q ·a 1q 3=a 1q 4,a 1q 3=8,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,q =2,∴S n =1×(1-2n )1-2=2n -1.10.解析:设公比为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 =12()q =2舍去,所以a n =a 1·q n -1=12n .11.解:(1)由条件可得a n +1=2(n +1)na n . 将n =1代入得,a 2=4a 1, 而a 1=1,所以a 2=4.将n =2代入得,a 3=3a 2,所以a 3=12. 从而b 1=1,b 2=2,b 3=4.(2)数列{b n }是首项为1,公比为2的等比数列. 由条件可得a n +1n +1=2a nn ,即b n +1=2b n ,又b 1=1,所以数列{b n }是首项为1,公比为2的等比数列. (3)由(2)可得a n n =2n -1,所以a n =n ·2n -1.12.解:(1)由题可知a 3+1=8,a 7+1=128, 则有(a 5+1)2=(a 3+1)(a 7+1)=8×128=1 024, 可得a 5+1=32,即a 5=31. (2)设数列{a n +1}的公比为q ,由(1)知⎩⎪⎨⎪⎧ a 3+1=(a 1+1)q 2,a 5+1=(a 1+1)q 4,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+1=2,q =2,所以数列{a n +1}是一个以2为首项,2为公比的等比数列,所以a n +1=2×2n -1=2n ,所以a n =2n -1,利用分组求和可得,数列{a n }的前n 项和S n =2(1-2n )1-2-n =2n +1-2-n .。
高中数学《等比数列性质》复习基础知识与练习题(含答案解析)
高中数学《等比数列性质》复习基础知识与练习题(含答案解析)一、基础知识1、定义:数列{}n a 从第二项开始,后项与前一项的比值为同一个常数()0q q ≠,则称{}n a 为等比数列,这个常数q 称为数列的公比注:非零常数列既可视为等差数列,也可视为1q =的等比数列,而常数列0,0,0,只是等差数列2、等比数列通项公式:11n n a a q−=⋅,也可以为:n mn m a a q−=⋅3、等比中项:若,,a b c 成等比数列,则b 称为,a c 的等比中项 (1)若b 为,a c 的等比中项,则有2a bb ac b c=⇒= (2)若{}n a 为等比数列,则n N *∀∈,1n a +均为2,n n a a +的等比中项 (3)若{}n a 为等比数列,则有m n p q m n p q a a a a +=+⇔= 4、等比数列前n 项和公式:设数列{}n a 的前n 项和为n S 当1q =时,则{}n a 为常数列,所以1n S na = 当1q ≠时,则()111n n a q S q−=−可变形为:()1111111n n n a q a aS q qq q −==−−−−,设11a k q =−,可得:n n S k q k =⋅−5、由等比数列生成的新等比数列(1)在等比数列{}n a 中,等间距的抽取一些项组成的新数列仍为等比数列 (2)已知等比数列{}{},n n a b ,则有 ① 数列{}n ka (k 为常数)为等比数列 ② 数列{}na λ(λ为常数)为等比数列,特别的,当1λ=−时,即1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等比数列③ 数列{}n n a b 为等比数列④ 数列{}n a 为等比数列6、相邻k 项和的比值与公比q 相关: 设1212,m m m k n n n k S a a a T a a a ++++++=+++=+++,则有:()()212212k m n m m m m k mk n n n k nn a q q q S a a a a q T a a a a a q q q −++++++++++++====++++++ 特别的:若121222,,k k k k k k k a a a S a a a S S +++++=+++=−2122332,k k k k k a a a S S +++++=−,则232,,,k k k k k S S S S S −−成等比数列7、等比数列的判定:(假设{}n a 不是常数列) (1)定义法(递推公式):()1n na q n N a *+=∈ (2)通项公式:nn a k q =⋅(指数类函数) (3)前n 项和公式:nn S kq k =−注:若()n n S kq m m k =−≠,则{}n a 是从第二项开始成等比关系 (4)等比中项:对于n N *∀∈,均有212n n n a a a ++=8、非常数等比数列{}n a 的前n 项和n S 与1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭前n 项和n T 的关系()111n n a q S q−=−,因为1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是首项为11a ,公比为1q 的等比数列,所以有()1111111111111nn n nn n q a q q q T q a q q a qq−⎡⎤⎛⎫−−⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥−⎣⎦===−−−⋅ ()()1112111111n n n nn n a q a q q S a q T q q−−−−=⋅=−− 例1:已知等比数列{}n a 的公比为正数,且223951,2a a a a ==,则10a =________思路:因为2396a a a =,代入条件可得:22652a a =,因为0q >,所以65a =,q =所以810216a a q == 答案:16例2:已知{}n a 为等比数列,且374,16a a =−=−,则5a =( ) A. 64 B. 64− C. 8 D. 8− 思路一:由37,a a 可求出公比:4734a q a ==,可得22q =,所以253428a a q ==−⋅=− 思路二:可联想到等比中项性质,可得253764a a a ==,则58a =±,由等比数列特征可得奇数项的符号相同,所以58a =− 答案:D小炼有话说:思路二的解法尽管简单,但是要注意双解时要验证项是否符合等比数列特征。
苏教版数学高二-必修5试题 2.3.2等比数列的性质
2.3.2 等比数列的性质 一、填空题1.若实数a 、b 、c 成等比数列,则函数f(x)=ax 2+bx +c 的图像与x 轴交点的个数是________.解析:∵b 2=ac ,又Δ=b 2-4ac =-3b 2<0,故无交点.答案:02.在正项等比数列{a n }中,a 2a 4+2a 3a 5+a 4a 6=25,则a 3+a 5=________.解析:∵a 2a 4=a 23,a 4a 6=a 25, ∴a 23+2a 3a 5+a 25=25. ∴(a 3+a 5)2=25.∵a n >0,∴a 3+a 5=5.答案:53.若实数列1,a ,b ,c,4是等比数列,则b 的值为________.解析:由已知得1,b,4是等比数列,∴b 2=4.∴b =±2.∵b 是第三项,∴b =2.答案:24.已知等比数列{a n }中,a 3=3,a 10=384,则该数列的通项a n =________.解析:∵a 10a 3=q 7=3843=27,∴q =2. ∴a n =a 3·q n -3=3·2n -3.答案:3·2n -35.已知等比数列{a n }中,各项都是正数,且a 1,12a 3,2a 2成等差数列,则a 9+a 10a 7+a 8=________. 解析:设等比数列{a n }的公比为q(q>0),则由题意得a 3=a 1+2a 2,a 1q 2=a 1+2a 1q ,q 2-2q -1=0,q =1±2.又q>0,因此有q =1+2,a 9+a 10a 7+a 8=q 2a 7+a 8a 7+a 8=q 2=(1+2)2=3+2 2.答案:3+2 2 二、解答题6.已知正数等比数列{a n }中, 若a 1+a 2+a 3=7, a 1·a 2·a 3=8,求a n .解:∵a 1a 2a 3=a 32=8,∴a 2=2,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+a 3=5,a 1·a 3=4. ∴⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=1a 3=4或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=4,a 3=1. 当a 1=1,a 3=4时,q =2,此时,a n =2n -1,当a 1=4,a 3=1时,q =12, 此时,a n =4(12)n -1. 7.已知三个数成等比数列,它们的积为27,它们的平方和为91,求这三个数. 解:法一:设三个数依次为a ,aq ,aq 2,由题意知⎩⎪⎨⎪⎧a·aq·aq 2=27,a 2+a 2q 2+a 2q 4=91,∴⎩⎪⎨⎪⎧ aq 3=27,a 21+q 2+q 4=91. 即⎩⎪⎨⎪⎧aq =3a 21+q 2+q 4=91,解得q 21+q 2+q 4=991,得 9q 4-82q 2+9=0,即得q 2=9,或q 2=19,∴q =±3或q =±13, 若q =3,则a =1;若q =-3,则a =-1;若q =13,则a =9;若q =-13,则a =-9. 故这三个数为:1,3,9或-1,3,-9或9,3,1或-9,3,-1.法二:设这三个数分别是a q,a ,aq. ⎩⎨⎧ a q ·a·aq =27a 2q 2+a 2+a 2q 2=91⇒⎩⎪⎨⎪⎧a =3a 21q 2+1+q 2=91, 得9q 4-82q 2+9=0,即得q 2=9或q 2=19. ∴q =±3或q =±13.故这三个数为:1,3,9或-1,3,-9或9,3,1或-9,3,-1. 8.已知等比数列{b n }与数列{a n }满足b n =2a n ,n ∈N *.(1)判断{a n }是什么数列,并证明;(2)若a 8+a 13=12,求b 1b 2·…·b 20. 解:(1){a n }是等差数列.证明如下: ∵b n =2a n ,∴log 2b n =a n , ∴a n -1=log 2b n -1(n≥2).∴a n -a n -1=log 2b n b n -1. ∵{b n }为等比数列,∴b n b n -1为常数,log 2b n b n -1也是常数. ∴数列{a n }为等差数列.(2)∵b n =2a n ,∴b 1b 2b 3·…·b 20=2a 1+a 2+a 3+…+a 20,由(1)知{a n }为等差数列,且a 8+a 13=12, ∴a 1+a 2+a 3+…+a 20=10(a 8+a 13)=5, ∴b 1b 2b 3·…·b 20=25=32.。
等比数列的性质(含解析)
等比数列的性质班级:____________ 姓名:__________________1.等比数列x,3x +3,6x +6,…的第四项等于( )A .-24B .0C .12D .242.对任意等比数列{a n },下列说法一定正确的是( )A .a 1,a 3,a 9成等比数列B .a 2,a 3,a 6成等比数列C .a 2,a 4,a 8成等比数列D .a 3,a 6,a 9成等比数列3.在等比数列{a n }中,T n 表示前n 项的积,若T 5=1,则( )A .a 1=1B .a 3=1C .a 4=1D .a 5=14.已知等比数列{a n }中,a 3a 11=4a 7,数列{b n }是等差数列,且b 7=a 7,则b 5+b 9等于( )A .2B .4C .8D .165.已知数列{a n }为等差数列,a 1,a 2,a 3成等比数列,a 1=1,则a 2 016=( )A .5B .1C .0D .-16.在正项等比数列{a n }中,a n +1<a n ,a 2·a 8=6,a 4+a 6=5,则a 5a 7等于( ) A.56B.65C.23D.327.已知公差不为0的等差数列的第2,3,6项依次构成一个等比数列,则该等比数列的公比q 为( ) A.13B .3C .±13D .±38.已知各项均为正数的等比数列{a n }中,lg(a 3a 8a 13)=6,则a 1·a 15的值为( )A .100B .-100C .10 000D .-10 0009.在3和一个未知数间填上一个数,使三数成等差数列,若中间项减去6,成等比数列,则此未知数是________.10.已知-7,a 1,a 2,-1四个实数成等差数列,-4,b 1,b 2,b 3,-1五个实数成等比数列,则a 2-a 1b 2=________.11.某企业在第1年初购买一台价值为120万元的设备M ,M 的价值在使用过程中逐年减少,从第2年到第6年,每年初M 的价值比上年初减少10万元;从第7年开始,每年初M 的价值为上年初的75%,则第n 年初M 的价值a n =________.12.在正项等比数列{a n }中,a 1a 5-2a 3a 5+a 3a 7=36,a 2a 4+2a 2a 6+a 4a 6=100,求数列{a n }的通项公式.等比数列的性质班级:____________ 姓名:__________________1.等比数列x,3x +3,6x +6,…的第四项等于( )A .-24B .0C .12D .24解析:选A 由题意知(3x +3)2=x (6x +6),即x 2+4x +3=0,解得x =-3或x =-1(舍去),所以等比数列的前3项是-3,-6,-12,则第四项为-24.2.对任意等比数列{a n },下列说法一定正确的是( )A .a 1,a 3,a 9成等比数列B .a 2,a 3,a 6成等比数列C .a 2,a 4,a 8成等比数列D .a 3,a 6,a 9成等比数列解析:选D 设等比数列的公比为q ,因为a 6a 3=a 9a 6=q 3, 即a 26=a 3a 9,所以a 3,a 6,a 9成等比数列.故选D.3.在等比数列{a n }中,T n 表示前n 项的积,若T 5=1,则( )A .a 1=1B .a 3=1C .a 4=1D .a 5=1解析:选B 由题意,可得a 1·a 2·a 3·a 4·a 5=1,即(a 1·a 5)·(a 2·a 4)·a 3=1,又a 1·a 5=a 2·a 4=a 23,所以a 53=1,得a 3=1.4.已知等比数列{a n }中,a 3a 11=4a 7,数列{b n }是等差数列,且b 7=a 7,则b 5+b 9等于( )A .2B .4C .8D .16解析:选C 等比数列{a n }中,a 3a 11=a 27=4a 7,解得a 7=4,等差数列{b n }中,b 5+b 9=2b 7=2a 7=8.5.已知数列{a n }为等差数列,a 1,a 2,a 3成等比数列,a 1=1,则a 2 016=( )A .5B .1C .0D .-1解析:选B 设等差数列{a n }的公差为d ,则由a 1,a 2,a 3成等比数列得(1+d )2=1+2d ,解得d =0,所以a 2 016=a 1=1.6.在正项等比数列{a n }中,a n +1<a n ,a 2·a 8=6,a 4+a 6=5,则a 5a 7等于( ) A.56B.65C.23D.32解析:选D 设公比为q ,则由等比数列{a n }各项为正数且a n +1<a n 知0<q <1,由a 2·a 8=6,得a 25=6. ∴a 5=6,a 4+a 6=6q +6q =5. 解得q =26,∴a 5a 7=1q 2=⎝⎛⎭⎫622=32. 7.已知公差不为0的等差数列的第2,3,6项依次构成一个等比数列,则该等比数列的公比q 为( ) A.13B .3C .±13D .±3解析:选B 设等差数列为{a n },公差为d ,d ≠0.则a 23=a 2·a 6,∴(a 1+2d )2=(a 1+d )·(a 1+5d ), 化简得d 2=-2a 1d ,∵d ≠0,∴d =-2a 1,∴a 2=-a 1,a 3=-3a 1,∴q =a 3a 2=3. 8.已知各项均为正数的等比数列{a n }中,lg(a 3a 8a 13)=6,则a 1·a 15的值为( )A .100B .-100C .10 000D .-10 000解析:选C ∵a 3a 8a 13=a 38,∴lg(a 3a 8a 13)=lg a 38=3lg a 8=6.∴a 8=100.又a 1a 15=a 28=10 000,故选C.9.在3和一个未知数间填上一个数,使三数成等差数列,若中间项减去6,成等比数列,则此未知数是________.解析:设此三数为3,a ,b ,则⎩⎪⎨⎪⎧ 2a =3+b ,(a -6)2=3b , 解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =3,b =3或⎩⎪⎨⎪⎧a =15,b =27.所以这个未知数为3或27. 答案:3或2710.已知-7,a 1,a 2,-1四个实数成等差数列,-4,b 1,b 2,b 3,-1五个实数成等比数列,则a 2-a 1b 2=________.解析:由题意,知a 2-a 1=-1-(-7)3=2,b 22=(-4)×(-1)=4.又因为b 2是等比数列中的第三项,所以b 2与第一项同号,即b 2=-2,所以a 2-a 1b 2=2-2=-1. 答案:-111.某企业在第1年初购买一台价值为120万元的设备M ,M 的价值在使用过程中逐年减少,从第2年到第6年,每年初M 的价值比上年初减少10万元;从第7年开始,每年初M 的价值为上年初的75%,则第n 年初M 的价值a n =________.解析:当n ≤6时,数列{a n }是首项为120,公差为-10的等差数列,故a n =120-10(n -1)=130-10n ;当n ≥7时,a 6,a 7,…,a n 是首项为a 6=70,公比为34的等比数列, 故a n =70×⎝⎛⎭⎫34n -6.综上可得a n =⎩⎪⎨⎪⎧ 130-10n ,n ≤6,70×⎝⎛⎭⎫34n -6,n ≥7. 答案:⎩⎪⎨⎪⎧130-10n ,n ≤6,70×⎝⎛⎭⎫34n -6,n ≥712.在正项等比数列{a n }中,a 1a 5-2a 3a 5+a 3a 7=36,a 2a 4+2a 2a 6+a 4a 6=100,求数列{a n }的通项公式.解:∵a 1a 5=a 23,a 3a 7=a 25,∴由题意,得a 23-2a 3a 5+a 25=36, 同理得a 23+2a 3a 5+a 25=100, ∴⎩⎪⎨⎪⎧ (a 3-a 5)2=36,(a 3+a 5)2=100.即⎩⎪⎨⎪⎧a 3-a 5=±6,a 3+a 5=10. 解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 3=2,a 5=8或⎩⎪⎨⎪⎧ a 3=8,a 5=2. 分别解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=12,q =2或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=32,q =12.∴a n =2n -2或a n =26-n .。
高二数学必修五《等比数列》专项练习题参考答案
高二数学必修五《等比数列》专项练习题参考答案一、选择题: BDCAD BACDB BC 二、填空题:13.2, 3·2n-2. 14.251+..16.123-n .三、解答题: 17.(1)证明由a n +1=2a n +1得a n +1+1=2(a n +1)又a n +1≠0 ∴111+++n n a a =2即{a n +1}为等比数列. (2)解析: 由(1)知a n +1=(a 1+1)q n -1即a n =(a 1+1)q n -1-1=2·2n -1-1=2n -1 18.解析: 由a 1+a 2+…+a n =2n-1①n ∈N*知a 1=1且a 1+a 2+…+a n -1=2n -1-由①-②得a n =2n -1,n ≥2 又a 1=1,∴a n =2n -1,n ∈N*212221)2()2(-+=n n nn a a =即{a n 2}为公比为4的等比数列∴a 12+a 22+…+a n 2=)14(3141)41(21-=--nn a 19.解析一: ∵S 2n ≠2S n ,∴q ≠1②÷①得:1+q n =45即q n =41③ ③代入①得qa -11=64④ ∴S 3n =q a -11 (1-q 3n )=64(1-341)=63 解析二: ∵{a n }为等比数列 ∴(S 2n -S n )2=S n (S 3n -S 2n )∴S 3n =48)4860()(22222-=+-n n n n S S S S +60=63① ②20.解析:当x =1时,S n =1+3+5+…+(2n -1)=n 2当x ≠1时,∵S n =1+3x +5x 2+7x 3+…+(2n -1)x n -1, ① 等式两边同乘以x 得:xS n =x +3x 2+5x 3+7x 4+…+(2n -1)x n . ②①-②得:(1-x )S n =1+2x (1+x +x 2+…+x n -2)-(2n -1)x n =1-(2n -1)x n +1)1(21---x x x n ,∴S n =21)1()1()12()12(-+++--+x x x n x n n n .21.解析:∵a 1a n =a 2a n -1=128,又a 1+a n =66,∴a 1、a n 是方程x 2-66x +128=0的两根,解方程得x 1=2,x 2=64, ∴a 1=2,a n =64或a 1=64,a n =2,显然q ≠1. 若a 1=2,a n =64,由qqa a n --11=126得2-64q =126-126q , ∴q =2,由a n =a 1q n -1得2n -1=32, ∴n =6.若a 1=64,a n =2,同理可求得q =21,n =6. 综上所述,n 的值为6,公比q =2或21.22.解析:依题意,每年年底的人口数组成一个等比数列{a n }:a 1=50,q =1+1%=1.01,n =11则a 11=50×1.0110=50×(1.015)2≈55.125(万),又每年年底的住房面积数组成一个等差数列{b n }:b 1=16×50=800,d =30,n =11 ∴b 11=800+10×30=1100(万米2) ②÷①得:1+q n =45即q n =41③ ③代入①得qa -11=64④∴S 3n =q a -11 (1-q 3n )=64(1-341)=63 解析二: ∵{a n }为等比数列 ∴(S 2n -S n )2=S n (S 3n -S 2n )∴S 3n =48)4860()(22222-=+-n n n n S S S S +60=63 20.解析:当x =1时,S n =1+3+5+…+(2n -1)=n 2当x ≠1时,∵S n =1+3x +5x 2+7x 3+…+(2n -1)x n -1, ① 等式两边同乘以x 得:xS n =x +3x 2+5x 3+7x 4+…+(2n -1)x n . ②①-②得:(1-x )S n =1+2x (1+x +x 2+…+x n -2)-(2n -1)x n =1-(2n -1)x n +1)1(21---x x x n ,∴S n =21)1()1()12()12(-+++--+x x x n x n n n . 21.解析:∵a 1a n =a 2a n -1=128,又a 1+a n =66,∴a 1、a n 是方程x 2-66x +128=0的两根,解方程得x 1=2,x 2=64, ∴a 1=2,a n =64或a 1=64,a n =2,显然q ≠1. 若a 1=2,a n =64,由qqa a n --11=126得2-64q =126-126q , ∴q =2,由a n =a 1q n -1得2n -1=32, ∴n =6.若a 1=64,a n =2,同理可求得q =21,n =6. 综上所述,n 的值为6,公比q =2或21.22.解析:依题意,每年年底的人口数组成一个等比数列{a n }:a 1=50,q =1+1%=1.01,n =11则a 11=50×1.0110=50×(1.015)2≈55.125(万),又每年年底的住房面积数组成一个等差数列{b n }:b 1=16×50=800,d =30,n =11 ∴b 11=800+10×30=1100(万米2)。
数学等比数列试题答案及解析
数学等比数列试题答案及解析1.设数列是等比数列,满足,且,,则()A.B.C.D.【答案】B【解析】由已知得,,又,∵,∴,∴,故,,,所以.【考点】本题考查等比数列通项公式等基础知识,意在考查学生推理和基本的运算能力.2.设是等比数列的前项和,若,则.【答案】【解析】设等比数列的公比为,由已知得,,故,解得,故.【命题意图】本题考查等比数列前n项和以及通项公式等基础知识,意在考查基本运算能力.3.已知等比数列的公比为正数,且,则()A.B.C.D. 2【答案】B.【解析】由已知及等比数列的性质得,故选B.【考点】本题考查等比数列通项公式等知识,意在考查等比数列性质的应用及简单的计算能力.4.(本题满分16分)已知数列的前项和满足:(t为常数,且).(1)求的通项公式;(2)设,试求t的值,使数列为等比数列;(3)在(2)的情形下,设,数列的前项和为,若不等式对任意的恒成立,求实数的取值范围.【答案】(1)(2)见解析(3)【解析】(1)当时,,得. 2分当..时,由,即,①得,,②①②,得,即,所以,所以是首项和公比均为t的等比数列,于是. 5分(2)由(1)知,,即, 7分要使数列为等比数列,必须满足,而,于是,解得,当时,,由,知是首项和公比均为的等比数列. 10分(3)由(2)知,,所以,由不等式恒成立,得恒成立, 12分设,由,所以当时,,当时,, 14分而,所以,即.故k的取值范围是. 16分【命题意图】本题考查等比数列、数列前项和等知识,意在考查运算求解能力,数学综合论证能力.5. .【答案】63【解析】由方程,可得,【考点】本题考查解一元二次方程,等比数列的求和公式。
6. ·江西理)等比数列x,3x+3,6x+6,…的的第四项等于()A.-24B.0C.12D.24【答案】A【解析】由x,3x+3,6x+6成等比数列得选A.【考点】该题主要考查等比数列的概念和通项公式,考查计算能力.7.已知等比数列中,则其前3项的和的取值范围是()A.B.C.D.【答案】D【解析】【解1】∵等比数列中∴当公比为1时,,;当公比为时,,从而淘汰(A)(B)(C)故选D;【解2】∵等比数列中∴∴当公比时,;当公比时,∴故选D;【考点】此题重点考察等比数列前项和的意义,等比数列的通项公式,以及均值不等式的应用;【突破】特殊数列入手淘汰;重视等比数列的通项公式,前项和,以及均值不等式的应用,特别是均值不等式使用的条件;8.若数列{an }是首项为1,公比为a=的无穷等比数列,且{an}各项的和为a,则a的值是()A.1B.2C.D.【答案】B【解析】由.9.已知等比数列{an }为递增数列,且,则数列{an}的通项公式an=______________。
(完整版)等比数列的性质练习题
考点1等比数列的通项与前n 项和题型1已知等比数列的某些项,求某项【例1】已知{}n a 为等比数列,162,262==a a ,则=10a题型2 已知前n 项和n S 及其某项,求项数.【例2】⑴已知n S 为等比数列{}n a 前n 项和,93=n S ,48=n a ,公比2=q ,则项数=n .⑵已知四个实数,前三个数成等差数列,后三个数成等比数列,首末两数之和为37,中间两数之和为36,求这四个数. 题型3 求等比数列前n 项和【例3】等比数列Λ,8,4,2,1中从第5项到第10项的和.【例4】已知n S 为等比数列{}n a 前n 项和,13233331-+++++=n n a Λ,求n S【例5】已知n S 为等比数列{}n a 前n 项和,n n n a 3)12(⋅-=,求n S .【新题导练】1.已知{}n a 为等比数列,6,3876321=++=++a a a a a a ,求131211a a a ++的值.2.如果将100,50,20依次加上同一个常数后组成一个等比数列,则这个等比数列的公比为 .3.已知n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,364,243,362===n S a a ,则=n ; 4.已知等比数列{}n a 中,21a =,则其前3项的和3S 的取值范围是 .5.已知n S 为等比数列{}n a 前n 项和,0>n a ,80=n S ,65602=n S ,前n 项中的数值最大的项为54,求100S .考点2 证明数列是等比数列【例6】已知数列{}n a 和{}n b 满足:λ=1a ,4321-+=+n a a n n ,)213()1(+--=n a b n n n ,其中λ为实数,+∈N n . ⑴ 对任意实数λ,证明数列{}n a 不是等比数列;⑵ 试判断数列{}n b 是否为等比数列,并证明你的结论.【新题导练】6.已知数列{}n a 的首项123a =,121n n n a a a +=+,1,2,3,n =….证明:数列1{1}n a -是等比数列;考点3 等比数列的性质【例7】已知n S 为等比数列{}n a 前n 项和,54=n S ,602=n S ,则=n S 3 . 【新题导练】7.已知等比数列{}n a 中,36)2(,04624=++>a a a a a n ,则=+53a a .考点4 等比数列与其它知识的综合 【例8】设n S 为数列{}n a 的前n 项和,已知()21n n n ba b S -=- ⑴证明:当2b =时,{}12n n a n --⋅是等比数列; ⑵求{}n a 的通项公式【新题导练】8.设n S 为数列{}n a 的前n 项和,1a a =,13n n n a S +=+,*n ∈N .⑴ 设3n n n b S =-,求数列{}n b 的通项公式;⑵ 若)(1++∈≥N n a a n n ,求a 的取值范围.7.等差数列{}n a 中,410a =且3610a a a ,,成等比数列,求数列{}n a 前20项的和20S .8.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,()1(1)3n n S a n N *=-∈; ⑴求1a ,2a 的值;⑵证明数列{}n a 是等比数列,并求n S .。
等比数列知识点总结与典型例题+答案(完整资料).doc
【最新整理,下载后即可编辑】等比数列知识点总结与典型例题1、等比数列的定义:()()*12,nn a q q n n N a -=≠≥∈0且,q 称为公比 2、通项公式:()11110,0n nn n a a a q q A B a q A B q-===⋅⋅≠⋅≠,首项:1a ;公比:q推广:n m n m n n n m m a a a q q q a --=⇔=⇔=3、等比中项:(1)如果,,a A b 成等比数列,那么A 叫做a 与b 的等差中项,即:2A ab =或A =注意:同号的两个数才有等比中项,并且它们的等比中项有两个((2)数列{}n a 是等比数列211n n n a a a -+⇔=⋅ 4、等比数列的前n 项和n S 公式:(1)当1q =时,1n S na = (2)当1q ≠时,()11111n n n a q a a qS qq--==-- 11''11n n n a aq A A B A B A q q=-=-⋅=---(,,','A B A B 为常数) 5、等比数列的判定方法:(1)用定义:对任意的n ,都有11(0){}n n n n n na a qa q q a a a ++==≠⇔或为常数,为等比数列(2)等比中项:21111(0){}n n n n n n a a a a a a +-+-=≠⇔为等比数列 (3)通项公式:()0{}n n n a A B A B a =⋅⋅≠⇔为等比数列 6、等比数列的证明方法:依据定义:若()()*12,nn a q q n n N a -=≠≥∈0且或1{}n n n a qa a +=⇔为等比数列 7、等比数列的性质:(2)对任何*,m n N ∈,在等比数列{}n a 中,有n m n m a a q -=。
(3)若*(,,,)m n s t m n s t N +=+∈,则n m s t a a a a ⋅=⋅。
高中数学课时训练(十一)等比数列的性质(含解析)新人教A版必修5
课时达标训练(十一) 等比数列的性质[即时达标对点练]题组1 等比数列的性质1.等比数列{a n }满足a n >0,n ∈N *,且a 3·a 2n -3=22n(n ≥2),则当n ≥1时,log 2a 1+log 2a 2+…+log 2a 2n -1=( )A .n (2n -1)B .(n +1)2C .n 2D .(n -1)2解析:选A 由等比数列的性质,得a 3·a 2n -3=a 2n =22n,所以a n =2n.法一:log 2a 1+log 2a 2+…+log 2a 2n -1=log 2[(a 1a 2n -1)·(a 2a 2n -2)·…·(a n -1a n +1)·a n ]=log 22n (2n -1)=n (2n -1).法二:取n =1,log 2a 1=log 22=1,而(1+1)2=4,(1-1)2=0,排除B ,D ;取n =2,log 2a 1+log 2a 2+log 2a 3=log 22+log 24+log 28=6,而22=4,排除C ,选A.2.已知各项均为正数的等比数列{}a n 中,a 1a 2a 3=5,a 7a 8a 9=10,则a 4a 5a 6=( ) A .5 2 B .7 C .6 D .4 2解析:选A 由等比数列的性质知a 1a 2a 3=(a 1a 3)a 2=a 32=5,a 7a 8a 9=(a 7a 9)·a 8=a 38=10, 所以a 2a 8=5013,所以a 4a 5a 6=(a 4a 6)a 5=a 35=(a 2a 8)3=⎝ ⎛⎭⎪⎫50163= 5 2. 3.等比数列{}a n 的各项均为正数,公比为q ,若q 2=4,则a 3+a 4a 4+a 5的值为( ) A.12 B .±12 C .2 D .±2 解析:选A 由q 2=4得q =±2, 因为数列{}a n 各项均为正数,所以q =2, 又因为a 4=a 3q ,a 5=a 4q , ∴a 4+a 5=a 3q +a 4q =(a 3+a 4)q , ∴a 3+a 4a 4+a 5=1q =12. 4.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 解析:选D 设数列{}a n 的公比为q , 由⎩⎪⎨⎪⎧a 4+a 7=2,a 5·a 6=a 4·a 7=-8得⎩⎪⎨⎪⎧a 4=4,a 7=-2或⎩⎪⎨⎪⎧a 4=-2,a 7=4, 所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-8,q 3=-12或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,q 3=-2, 所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-8,a 10=1或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,a 10=-8,所以a 1+a 10=-7.5.等比数列{}a n 中,若a 2,a 9是方程3x 2-11x +6=0的两根,则log 2(a 1a 2…a 10)=________.解析:由根与系数的关系,得a 2a 9=2, 又a 2a 9=a 1a 10=a 3a 8=a 4a 7=a 5a 6, 所以log 2(a 1a 2…a 10)=log 225=5. 答案:56.等比数列的前三项和为168,a 2-a 5=42,求a 5,a 7的等比中项. 解:设该等比数列的公比为q ,首项为a 1,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 1q +a 1q 2=168,a 1q -a 1q 4=42, 化简为⎩⎪⎨⎪⎧a 1(1+q +q 2)=168, ①a 1q (1-q 3)=42. ② 因为1-q 3=(1-q )(1+q +q 2), 则①②两式相除得q (1-q )=14⇒q =12.所以a 1=4212-⎝ ⎛⎭⎪⎫124=96.若G 是a 5,a 7的等比中项,则G 2=a 5a 7=a 1q 4·a 1q 6=a 21q 10=962·⎝ ⎛⎭⎪⎫1210=9,则G =±3. 所以a 5,a 7的等比中项是±3. 题组2 等比数列性质的综合应用7.设{}a n 是由正数组成的等比数列,公比q =2,且a 1·a 2·a 3·…·a 30=230,则a 3·a 6·a 9·…·a 30=( )A .210B .220C .216D .215解析:选B ∵a 1a 2a 3=a 32,a 4a 5a 6=a 35,a 7a 8a 9=a 38,…,a 28a 29a 30=a 329,∴a 1a 2a 3a 4a 5a 6a 7a 8a 9…a 28a 29a 30=(a 2a 5a 8…a 29)3=230.∴a 2a 5a 8…a 29=210.则a 3a 6a 9…a 30=(a 2q )(a 5q )(a 8q )…(a 29q )=(a 2a 5a 8…a 29)q 10=210×210=220.8.若1,a 1,a 2,4成等差数列;1,b 1,b 2,b 3,4成等比数列,则a 1-a 2b 2的值等于( ) A .-12 B.12 C .±12 D.14解析:选A ∵1,a 1,a 2,4成等差数列, ∴3(a 2-a 1)=4-1, ∴a 2-a 1=1.又∵1,b 1,b 2,b 3,4成等比数列,设其公比为q , 则b 22=1×4=4,且b 2=1×q 2>0,∴b 2=2, ∴a 1-a 2b 2=-(a 2-a 1)b 2=-12. 9.某企业在第1年初购买一台价值为120万元的设备M ,M 的价值在使用过程中逐年减少,从第2年到第6年,每年初M 的价值比上年初减少10万元;从第7年开始,每年初M 的价值为上年初的75%,则第n 年初M 的价值a n =________.解析:当n ≤6时,数列{a n }是首项为120,公差为-10的等差数列,故a n =120-10(n -1)=130-10n ;当n ≥7时,a 6,a 7,…,a n 是首项为a 6=70,公比为34的等比数列,故a n =70×⎝ ⎛⎭⎪⎫34n -6.综上可得a n =⎩⎪⎨⎪⎧130-10n ,n ≤6,70×⎝ ⎛⎭⎪⎫34n -6,n ≥7.答案:⎩⎪⎨⎪⎧130-10n ,n ≤6,70×⎝ ⎛⎭⎪⎫34n -6,n ≥710.三个互不相等的数成等差数列,如果适当排列这三个数,又可成为等比数列,这三个数的和为6,求这三个数.解:由已知,可设这三个数为a -d ,a ,a +d ,则a -d +a +a +d =6,∴a =2,这三个数可表示为2-d ,2,2+d ,①若2-d 为等比中项,则有(2-d )2=2(2+d ), 解之得d =6,或d =0(舍去).此时三个数为-4,2,8. ②若2+d 是等比中项,则有(2+d )2=2(2-d ), 解之得d =-6,或d =0(舍去). 此时三个数为8,2,-4.③若2为等比中项, 则22=(2+d )·(2-d ), ∴d =0(舍去).综上可求得此三数为-4,2,8.[能力提升综合练]1.已知等比数列{}a n 中,a 3a 11=4a 7,数列{}b n 是等差数列,且b 7=a 7,则b 5+b 9等于( ) A .2 B .4 C. 8 D .16 解析:选C 等比数列{}a n 中,a 3a 11=a 27=4a 7,解得a 7=4.等差数列{b n }中,b 5+b 9=2b 7=2a 7=8.故选C.2.已知各项不为0的等差数列{}a n 满足a 4-2a 27+3a 8=0,数列{}b n 是等比数列,且b 7=a 7,则b 2b 8b 11等于( )A .1B .2C .4D .8 解析:选D 由已知,a 4-2a 27+3a 8=0, 即4a 7-2a 27=0,又各项不为0,a 7=2, 所以b 7=2,则b 2b 8b 11=b 37=8.3.在等比数列{}a n 中,a 7a 11=6,a 4+a 14=5,则a 20a 10=________. 解析:因为a 7a 11=a 4a 14=6,又a 4+a 14=5,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 4=2,a 14=3或⎩⎪⎨⎪⎧a 4=3,a 14=2,所以a 20a 10=q 10=a 14a 4, 所以a 20a 10=32或a 20a 10=23. 答案:32或234.在右列表格中,每格填上一个数字后,使每一横行成等差数列,每一纵列成等比数列,则x +y +z 的值为________.解析:∵x 2=24,∴x =1.∵第一行中的数成等差数列,首项为2,公差为1,故后两格中数字分别为5,6.同理,第二行后两格中数字分别为2.5,3.∴y =5·⎝ ⎛⎭⎪⎫123,z =6·⎝ ⎛⎭⎪⎫124.∴x +y +z =1+5·⎝ ⎛⎭⎪⎫123+6·⎝ ⎛⎭⎪⎫124=3216=2.答案:25.设数列{}a n 是等差数列,b n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12an ,已知b 1+b 2+b 3=218,b 1·b 2·b 3=18,求数列{}a n 的通项公式.解:设数列{}a n 的公差为d ,则b n +1b n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12d.∵⎝ ⎛⎭⎪⎫12d为非零常数,∴数列{}b n 是等比数列,设公比为q .∵b 1+b 2+b 3=218,b 1·b 2·b 3=18, ∴⎩⎪⎨⎪⎧b 2q +b 2+b 2q =218,b 32=18.解得b 2=12,q =14或q =4.当q =4时,b 1=18,b n =b 1·q n -1=18×4n -1=⎝ ⎛⎭⎪⎫125-2n .又b n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12a n ,∴a n =5-2n .当q =14时,b 1=2,b n =⎝ ⎛⎭⎪⎫122n -3.又b n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12an ,∴a n =2n -3. 综上可知a n =5-2n 或a n =2n -3.6.已知各项都为正数的等比数列{a n }中,a 1a 5+2a 2a 6+a 3a 7=100,a 2a 4-2a 3a 5+a 4a 6=36,求此数列的通项公式.解:∵a 1a 5=a 2a 4=a 23,a 2a 6=a 3a 5,a 3a 7=a 4a 6=a 25,∴由⎩⎪⎨⎪⎧a 1a 5+2a 2a 6+a 3a 7=100,a 2a 4-2a 3a 5+a 4a 6=36得⎩⎪⎨⎪⎧a 23+2a 3a 5+a 25=100,a 23-2a 3a 5+a 25=36, 即⎩⎪⎨⎪⎧(a 3+a 5)2=100,(a 3-a 5)2=36.∵数列{a n }的各项均为正数, ∴⎩⎪⎨⎪⎧a 3+a 5=10,a 3-a 5=±6,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 3=8,a 5=2或⎩⎪⎨⎪⎧a 3=2,a 5=8.∴公比q =a 5a 3=12或2. ∴a n =a 3·q n -3=8×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -3=26-n或a n =2×2n -3=2n -2.即a n =26-n或a n =2n -2.。
[知识点概括与对应练习]人教版必修5等比数列练习及答案解析
等比数列一、知识点:1.等比数列定义:q aa nn =+1 (,n N +∈)的常数为不等于0q ,,q 0≠且等比数列任何项不为0。
2.等比数列通项公式:q a a n n 11-=3.等比数列前n 项和公式:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≠--=-⎪⎭⎫ ⎝⎛-==11111111,q qqq,q n a a q a a S n n n4.等比中项:如果3个数a ,G ,b 成等比数列,则有ab G =2或ab G ±=,把G 叫a 与b的等比中项; 5.等比数列的判定方法:①定义法:q aa nn =+1 (,n N +∈)的常数为不等于0q ⇔数列{}a n为等比数列;②用等比中项证明:()0212≠⋅=++a a a a n n n n ⇔数列{}a n为等比数列;6.等比数列性质:①若m+n=p+v ,则a a a a v p n m ⋅=⋅;②qa a mn m n -⋅=;③,、、、,,S S S S S m m m m m 232--成等比数列。
二、范例精讲例1.等比数列{}a n中,73=a ,前3项和为213=S,则公比q=( )A.1B.21-C.1或21-D.-1或21例2.等比数列{}a n中,,a 11=310=a,则=a a a a a a 876543( )A.27B.81C.3D.243 例3.设等比数列{}a n的公比q=2,前n 项和Sn,则=aS 24( ) A.2 B.4 C.215 D.217例4.各项均为正数的等比数列{}a n的前n 项和为Sn,若23=S ,86=S ,则=S9例5.已知{}a n为等比数列,,a23=,a a 32042=+求通项公式.三、练习1.等比数列{}n a 中,已知112733n a a q ===,,,则n 为( )A .3B .4C .5D .6 2.等比数列{}n a 中, ,243,952==a a 则{}n a 的第4项为( ) A .81 B .243 C .27 D .192 3.12+与12-,两数的等比中项是( ) A .1 B .1- C .1± D .21 4.在公比为整数的等比数列{}n a 中,若,12,64231=+=+a a a a 则该数列的第3项为( )A .56B .512C .524D .5485. 如果-1,a,b,c,-9成等比数列,那么( )A.b=3,ac=9B.b=-3,ac=9C.b=3,ac=-9D.b=-3,ac=-96. 设{a n }是由正数组成的等比数列,公比q=2,且a 1a 5 =24,则a 1a 2a 3a 4a 5等于( ) A.210 B.220 C.215 D.216 7.在等比数列{}n a 中, 若,75,393==a a 则15a =___________8.在等比数列{}n a 中, 若101,a a 是方程06232=--x x 的两根,则47a a ⋅=___-2________ 9.在各项均为正数的等比数列{}n a 中,10,3312=+=a a a ,求n S .10.在各项均为正数的等比数列{}n a 中T n 表示前n 项的积,若T 5 =1,则( ) A .13=a B .11=aC .14=aD .15=a11.在各项均为正数的等比数列{}n a 中,若,aa 464=则a a a a 92822212log log log log +++=12.设等比数列{}a n的前n 项和为Sn,,S S 2148=则=S S 412( ) A .1:2 B.2:3 C.3:1 D.3:4 13.若数列{}a n满足:a 1=1,021=-+a an n ,则=a n14.设a 1=2,数列{}a n 21+是公比为2的等比数列,则=a 6 15.在等比数列{}a n 中,,a33=93=S ,则公比q= 16.在等比数列{}a n中,,,S Sm m60202==求S m 3.17.在等比数列{}a n中,,aa n661=+,a a n 12812=⋅-,S n 126=求n 和q.等比数列答案一、知识点:1.等比数列定义:q aa nn =+1 (,n N +∈)的常数为不等于0q ,,q 0≠且等比数列任何项不为0。
高中等比数列(含解析)
(5)若等比数列的项数为2n(n∈N*),公比为q,奇数项之和为S奇,偶数项之和为S偶,则 =q.
(6){an},{bn}是等比数列,则{λan}, ,{anbn}, 也是等比数列(λ≠0,n∈N*).xk-*/w
(7)通项公式an=a1qn-1= ·qn.从函数的角度来看,它可以看作是一个常数与一个关于n的指数函数的积,其图象是指数函数图象上一群孤立的点.
典
例
等比数列 的前 项和为 , 则 ______为 ,则 也成等比数列,
而 所以 成等比数列,故 ,
所以 .
反
思
本题根据等比数列的前 项和的性质可知 也成等比数列,再利用 即求得 ,即得结果.本题的解题关键在于熟知等比数列的“等距片段和”也成等比数列,进而突破难点.
(8)只有同号的两个数才能有等比中项;两个同号的数的等比中项有两个,它们互为相反数.
(9)三个数成等比数列,通常设为 ,x,xq;四个数成等比数列,通常设为 , ,xq,xq3.
解
读
对于等比数列中的这些结论要做到熟悉,有的需要记忆,有的需要了解推导过程。当用到这些结论时要会根据等差数列前n项和公式、通项公式推导。例如第(1)中的
【详解】依题意得等比数列{an}的通项 ,所以 ,因为 ,
所以数列 是首项为 ,公比为 的等比数列,因为 ,所以 ,所以数列 的前n项和为 .
5.已知数列 是等比数列, 为其前 项和,若 ,则 ()
A.50B.60C.70D.80
【答案】B
【详解】 数列 是等比数列, , , , 也成等比数列,即 , , , 也成等比数列,易知公比 , , ,
等比数列知识点并附例题及解析
等比数列知识点并附例题及解析1、等比数列的定义:2、通项公式:一a1qn?1.a1nq?A.bn?a1?Q0,a?B0第一项:A1;工笔:qqana?QN阿曼曼?QQ0 n?2和N?n*Q被称为公共比率an?1.晋升:安?amqn?Mqn?M3.等比平均项:(1)如果a,a,b成等比数列,那么a叫做a与b的等差中项,即:a2?ab或A.注:只有两个具有相同符号的数字具有相等比率的中间项,并且它们的相等比率的中间项具有两个((2)系列?一这是一个等比序列吗?an2?一1.一14.等比序列的前n项和Sn的公式:(1)当q?1时,sn?na1(2)当q?1时,sn??a1?1?qn?1?q?a1?anq1?qa1a?1qn?a?a?bn?a'bn?a'(a,b,a',b'为1?q1?q常数)5.比例顺序的判断方法:(1)用定义:对任意的n,都有an?1?qan或为等比数列(2)等比例中位数:an2?一1安?1(an?1an?1?0)?{an}是比例序列(3)的通项公式:an?A.bn?A.B0{an}是等比序列6和等比序列的证明方法:an?1?q(q为常数,an?0)?{an}an依据定义:若一QQ0 n?2和N?n*?还是一个?1.卡恩?{an}是等比序列吗?17.等比序列的性质:(2)对任何m,n?n*,在等比数列{an}中,有an?amqn?m。
(3)如果我?NsT(m,N,s,T?N*),那么?是像尤其是当我?N在2K,一个?是Ak2注:A1?一a2?一1.a3an?2.ak(4)数列{an},{bn}为等比数列,则数列{},{k?an},{ank},{k?an?bn},{n}bnan(k为非零常数)均为等比数列。
(5)序列{an}是一个等比序列。
每k(k?N*)取出一件物品(am、am?k、am?2K、am?3k、?)这仍然是一个等比序列(6)如果{an}是各项均为正数的等比数列,则数列{logaan}是等差数列(7)若{an}为等比数列,则数列sn,s2n?sn,s3n?s2n,???,成等比数列(8)若{an}为等比数列,则数列a1?a2?????an,an?1?an?2?????a2n,a2n?1?a2n?2??????a3n成等比数列a1?0,那么{an}是递增序列{(9)① 什么时候问?1,A1?0,那么{an}是递减序列A1吗?0,则{an}是递减序列② 当0{③ 什么时候问?1、序列为常数序列(此时序列也是等距序列);④ 什么时候问?0,该序列是一个摆动序列。
KS5U教案推荐高中数学必修5常考题型:等比数列的性质
等比数列的性质【常考题型】题型一、等比数列性质的应用【例1】 (1)若等比数列{a n }满足a 2a 4=12,则a 1a 23a 5=________. (2)已知数列{a n }是等比数列,a 3+a 7=20,a 1a 9=64,求a 11的值.(1)[解析] 等比数列{a n }中,因为a 2a 4=12,所以a 23=a 1a 5=a 2a 4=12,所以a 1a 23a 5=14.[答案] 14(2)[解] ∵{a n }为等比数列, ∴a 1·a 9=a 3·a 7=64. 又∵a 3+a 7=20,∴a 3,a 7是方程t 2-20t +64=0的两个根. ∵t 1=4,t 2=16,∴a 3=4,a 7=16或a 3=16,a 7=4. ①当a 3=4,a 7=16时,a 7a 3=q 4=4,此时a 11=a 3q 8=4×42=64. ②当a 3=16,a 7=4时,a 7a 3=q 4=14,此时a 11=a 3q 8=16×⎝ ⎛⎭⎪⎫142=1.【类题通法】等比数列常用性质(1)若m +n =p +q (m ,n ,p ,q ∈N *), 则a m ·a n =a p ·a q .特例:若m +n =2p (m ,n ,p ∈N *),则a m ·a n =a 2p .(2)a na m=q n -m (m ,n ∈N *).(3)在等比数列{a n }中,每隔k 项取出一项,取出的项,按原来顺序组成新数列,该数列仍然是等比数列.(4)数列{a n }为等比数列,则数列{λa n }(λ为不等于0的常数){1a n }仍然成等比数列.【对点训练】1.(1)在等比数列{a n }中,若a 2=2,a 6=12,则a 10= ________.(2)在等比数列{a n }中,若a 7=-2,则此数列的前13项之积等于________.解析:(1)法一:设{a n }的公比为q ,则⎩⎨⎧a 1q =2,a 1q 5=12,解得q 4=6,∴a 10=a 1q 9=a 1q ·(q 4)2=2×36=72. 法二:∵{a n }是等比数列, ∴a 26=a 2·a 10, 于是a 10=a 26a 2=1222=1442=72.(2)由于{a n }是等比数列,∴a 1a 13=a 2a 12=a 3a 11=a 4a 10=a 5a 9=a 6a 8=a 27, ∴a 1a 2a 3…a 13=()a 276·a 7=a 137, 而a 7=-2.∴a 1a 2a 3…a 13=(-2)13=-213. 答案:(1)72 (2)-213题型二、灵活设元求解等比数列【例2】 已知三个数成等比数列,它们的积为27,它们的平方和为91,求这三个数.[解]法一:设三个数依次为a ,aq ,aq 2, 由题意知⎩⎨⎧a ·aq ·aq 2=27,a 2+a 2q 2+a 2q 4=91,∴⎩⎨⎧(aq )3=27,a 2(1+q 2+q 4)=91.即⎩⎨⎧aq =3,a 2(1+q 2+q 4)=91.解得q 21+q 2+q 4=991, 得9q 4-82q 2+9=0,即得q 2=9或q 2=19, ∴q =±3或q =±13,若q =3,则a 1=1;若q =-3,则a 1=-1; 若q =13,则a 1=9;若q =-13,则a 1=-9.故这三个数为:1,3,9或-1,3,-9或9,3,1或-9,3,-1. 法二:设这三个数分别为aq ,a ,aq . ⎩⎪⎨⎪⎧a q ·a ·aq =27,a 2q 2+a 2+a 2q 2=91⇒⎩⎪⎨⎪⎧a =3,a 2(1q 2+1+q 2)=91,得9q 4-82q 2+9=0, 即得q 2=19或q 2=9. ∴q =±13或q =±3.故这三个数为:1,3,9或-1,3,-9或9,3,1或-9,3,-1. 【类题通法】三个数或四个数成等比数列的设元技巧:(1)若三个数成等比数列,可设三个数为a ,aq ,aq 2或aq ,a ,aq ;(2)若四个数成等比数列,可设a ,aq ,aq 2,aq 3;若四个数均为正(负)数,可设a q 3,aq ,aq ,aq 3.【对点训练】2.在2和20之间插入两个数,使前三个数成等比数列,后三个数成等差数列,则插入的两个数的和为( )A .-4或1712B .4或1712C.4 D.171 2解析:选B设插入的第一个数为a,则插入的另一个数为a2 2.由a,a22,20成等差数列得2×a22=a+20.∴a2-a-20=0,解得a=-4或a=5.当a=-4时,插入的两个数的和为a+a22=4.当a=5时,插入的两个数的和为a+a22=1712.题型三、等比数列的实际应用【例3】某工厂2011年1月的生产总值为a万元,计划从2011年2月起,每月生产总值比上一个月增长m%,那么到2012年8月底该厂的生产总值为多少万元?[解]设从2011年1月开始,第n个月该厂的生产总值是a n万元,则a n+1=a n+a n m%,∴a n+1a n=1+m%.∴数列{a n}是首项a1=a,公比q=1+m%的等比数列.∴a n=a(1+m%)n-1.∴2012年8月底该厂的生产总值为a20=a(1+m%)20-1=a(1+m%)19(万元).【类题通法】数列实际应用题常与现实生活和生产实际中的具体事件相联系,建立数学模型是解决这类问题的核心,常用的方法有:①构造等差、等比数列的模型,然后用数列的通项公式或求和公式解;②通过归纳得到结论,再用数列知识求解.【对点训练】3.一种专门占据内存的计算机病毒开始时占据内存2 KB,然后每3分钟自身复制一次,复制后所占内存是原来的2倍,那么开机后________分钟,该病毒占据内存64 MB(1 MB=210 KB).解析:由题意可得每3分钟病毒占的内存容量构成一个等比数列,令病毒占据64 MB 时自身复制了n 次,即2×2n =64×210=216,解得n =15,从而复制的时间为15×3=45分钟.答案:45 【练习反馈】1.将公比为q 的等比数列{a n }依次取相邻两项的乘积组成新的数列a 1a 2,a 2a 3,a 3a 4,….此数列是( )A .公比为q 的等比数列B .公比为q 2的等比数列C .公比为q 3的等比数列D .不一定是等比数列解析:选B 由于a n a n +1a n -1a n =a n a n -1×a n +1a n=q ·q =q 2,n ≥2且n ∈N *, ∴{a n a n +1}是以q 2为公比的等比数列,故选B.2.若1,a 1,a 2,4成等差数列;1,b 1,b 2,b 3,4成等比数列,则a 1-a 2b 2的值等于( )A .-12 B.12 C .±12D.14解析:选A ∵1,a 1,a 2,4成等差数列, ∴3(a 2-a 1)=4-1, ∴a 2-a 1=1.又∵1,b 1,b 2,b 3,4成等比数列,设其公比为q ,则b 22=1×4=4,且b 2=1×q 2 >0,∴b 2=2,∴a 1-a 2b 2=-(a 2-a 1)b 2=-12. 3.在等比数列{a n }中,a 888=3,a 891=81,则公比q =________. 解析:∵a 891=a 888q 891-888=a 888q 3, ∴q 3=a 891a 888=813=27.∴q =3.答案:34.在等比数列{a n }中,各项都是正数,a 6a 10+a 3a 5=41,a 4a 8=4,则a 4+a 8=________.解析:∵a 6a 10=a 28,a 3a 5=a 24, ∴a 24+a 28=41,又a 4a 8=4,∴(a 4+a 8)2=a 24+a 28+2a 4a 8=41+8=49,∵数列各项都是正数, ∴a 4+a 8=7. 答案:75.已知数列{a n }为等比数列.(1)若a 1+a 2+a 3=21,a 1a 2a 3=216,求a n ; (2)若a 3a 5=18,a 4a 8=72,求公比q . 解:(1)∵a 1a 2a 3=a 32=216,∴a 2=6, ∴a 1a 3=36.又∵a 1+a 3=21-a 2=15,∴a 1,a 3是方程x 2-15x +36=0的两根3和12. 当a 1=3时,q =a 2a 1=2,a n =3·2n -1;当a 1=12时,q =12,a n =12·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1. (2)∵a 4a 8=a 3q ·a 5q 3=a 3a 5q 4=18q 4=72, ∴q 4=4,∴q =±2.。
必修5等比数列(含答案)
等 比 数 列[考点梳理]1.等比数列的定义一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的________等于同一________,那么这个数列叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的________,通常用字母q 表示(q ≠0).2.等比中项如果在a 与b 中间插入一个数G ,使a ,G ,b 成等比数列,那么G 叫做a 与b 的________,且G 2=________或G =________.3.等比数列的通项公式(1)若{a n }是等比数列,则通项a n =________或a n =________.当n -m 为大于1的奇数时,q 用a n ,a m 表示为q =________;当n -m 为正偶数时,q =________.(2)a n =a 1q n -1可变形为a n =Aq n ,其中A =________;点(n ,a n )是曲线________上一群孤立的点.4.等比数列的前n 项和公式等比数列{a n }中,S n =⎩⎪⎨⎪⎧________,q =1,________= ________,q ≠1. 求和公式的推导方法是:________,为解题的方便,有时可将求和公式变形为S n =Bq n -B (q ≠1),其中B =________且q ≠0,q ≠1.5.等比数列的判定方法(1)定义法:a n +1=a n q 且a 1≠0(q 是不为0的常数,n ∈N *)⇔{a n }是等比数列. (2)通项公式法:a n =cq n (c ,q 均是不为0的常数,n ∈N *)⇔{a n }是等比数列.(3)等比中项法:a 2n +1=a n ·a n +2(a n ·a n +1·a n +2≠0,n ∈N *)⇔{a n }是等比数列. (4)前n 项和公式法:S n =a 1q -1q n -a 1q -1=Bq n -B ⎝ ⎛⎭⎪⎫B =a 1q -1是常数,且q ≠0,q ≠1⇒{a n }是等比数列.6.等比数列的性质(1)在等比数列中,若p +q =m +n ,则a p ·a q =a m ·a n ;若2m =p +q ,则a 2m =a p ·a q (p ,q ,m ,n ∈N *).(2)若{a n },{b n }均为等比数列,且公比分别为q 1,q 2,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n ,{p ·a n }(p ≠0),{a n ·b n },⎩⎨⎧⎭⎬⎫a nb n 仍为等比数列且公比分别为________,________,________,________.(3)在等比数列中,按序等距离取出若干项,也构成一个等比数列,即a n ,a n +m ,a n +2m ,…仍为等比数列,公比为________.(4)公比不为-1的等比数列前n 项和为S n (S n ≠0),则S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n ,…构成等比数列,且公比为________.(5)对于一个确定的等比数列,在通项公式a n =a 1q n -1中,a n 是n 的函数. ①当a 1>0,________或a 1<0,________时,等比数列{a n }是递增数列; ②当a 1>0,________或a 1<0,________时,等比数列{a n }是递减数列; ③当________时,它是一个常数列; ④当________时,它是一个摆动数列. 自查自纠:1.比 常数 公比 2.等比中项 ab ±ab3.(1)a 1q n -1a m q n -mn -m a n a m ±n -m a na m (2)a 1q y =⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1q q x4.na 1 a 1(1-q n )1-q a 1-a n q 1-q 乘公比,错位相减 a 1q -16.(2)1q 1 q 1 q 1q 2 q 1q 2(3)q m (4)q n (5)①q >1 0<q <1 ②0<q <1 q >1 ③q =1 ④q <0[基础自测]对任意等比数列{a n },下列说法一定正确的是( ) A .a 1,a 3,a 9成等比数列 B .a 2,a 3,a 6成等比数列 C .a 2,a 4,a 8成等比数列 D .a 3,a 6,a 9成等比数列解:由等比数列的性质,得a 9a 6=a 6a 3=q 3≠0,因此,a 3,a 6,a 9一定成等比数列.故选D.已知等比数列{a n }满足a 1=14,a 3a 5=4(a 4-1),则a 2=( )A .2B .1 C.12 D.18解:∵{a n }为等比数列,∴a 3a 5=a 24=4(a 4-1),得a 4=2,而a 1=14,q 3=a 4a 1=8,得公比q =2, ∴a 2=a 1q =12.故选C.已知数列{a n }满足2a n +1+a n =0,a 2=1,则数列{a n }的前10项和S 10为( ) A.43(210-1) B.43(210+1) C.43(2-10-1) D.43(2-10+1) 解:∵2a n +1+a n =0,∴a n +1a n=-12.又a 2=1,∴a 1=-2,∴数列{a n }是-2为首项,-12为公比的等比数列,∴S 10=a 1(1-q 10)1-q =-2(1-2-10)1+12=43(2-10-1).故选C.设S n 为等比数列{a n }的前n 项和.若a 1=1,且3S 1,2S 2,S 3成等差数列,则a n =_____.解:由3S 1,2S 2,S 3成等差数列,得4S 2=3S 1+S 3,即3S 2-3S 1=S 3-S 2,也即3a 2=a 3,得公比q =3,∴a n =a 1q n -1=3n -1.故填3n -1. 若等比数列{a n }满足a 2+a 4=20,a 3+a 5=40,则公比q =________;前n 项和S n =________.解:由题意⎩⎪⎨⎪⎧a 1q +a 1q 3=20,a 1q 2+a 1q 4=40, 解得⎩⎪⎨⎪⎧q =2,a 1=2.故S n =2(1-2n )1-2=2n +1-2.故填2;2n +1-2.[典例解析]类型一 等比数列的判定与证明设数列{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:(1)证明:由a 1=1及S n +1=4a n +2,有a 1+a 2=S 2=4a 1+2. ∴a 2=5,∴b 1=a 2-2a 1=3.又⎩⎪⎨⎪⎧S n +1=4a n +2, ①S n =4a n -1+2(n ≥2), ②①-②,得a n +1=4a n -4a n -1,∴a n +1-2a n =2(a n -2a n -1).∵b n =a n +1-2a n ,∴b n =2b n -1(n ≥2),故{b n }是以3为首项,2为公比的等比数列. (2)由(1)知b n =a n +1-2a n =3·2n -1,∴a n +12n +1-a n 2n =34,故⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n 是以12为首项,34为公差的等差数列. ∴a n 2n =12+(n -1)·34=3n -14,得a n =(3n -1)·2n -2.归纳小结:(1)证明数列{b n }是等比数列,常用方法:①定义法;②等比中项法.(2)证明数列不是等比数列,可举一个反例或用反证法.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:(1) 设{}a n 的前n 项和为S n ,当q =1时,S n =a 1+a 1+…+a 1=na 1; 当q ≠1时,S n =a 1+a 1q +…+a 1q n -1, ① qS n =a 1q +a 1q 2+…+a 1q n ,② ①-②得,()1-q S n =a 1-a 1q n .∴S n =a 1()1-q n1-q,∴S n =⎩⎪⎨⎪⎧na 1, q =1,a 1()1-q n 1-q, q ≠1. (2) 证明(反证法):假设数列{a n +1}是等比数列,则对任意的k ∈N +,()ak +1+12=()a k+1()ak +2+1,a2k +1+2a k +1+1=a k a k +2+a k +a k +2+1,a 21q 2k +2a 1q k +1=a 1q k -1a 1q k +1+a 1q k -1+a 1q k +1+1,∵a 1≠0,∴2q k =q k -1+q k +1.∵q ≠0,∴q 2-2q +1=0. ∴q =1,与已知矛盾.∴数列{a n +1}不是等比数列.类型二 等比数列基本量的计算(1)在等比数列{a n }中,a 3=7,前3项之和S 3=21,则公比q 的值为________.解:根据已知条件得⎩⎪⎨⎪⎧a 1q 2=7,a 1+a 1q +a 1q 2=21,∴1+q +q 2q 2=3,整理得2q 2-q -1=0, 解得q =1或q =-12.故填1或-12.(2)已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1+a 3=52,a 2+a 4=54,则S na n=________.解:设{a n }的公比为q ,∵⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 3=52, ①a 2+a 4=(a 1+a 3)q =54, ②②÷①得q =12,∴a 1=2,∴a n =2×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1=42n ,∴S n =2×⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n 1-12=4⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12n ,∴S n a n =4⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12n 42n=2n-1.故填2n -1.(3)设数列{a n }的前n 项和S n 满足6S n +1=9a n (n ∈N *).(Ⅰ)求数列{a n }的通项公式;(Ⅱ)若数列{b n }满足b n =1a n,求数列{b n }前n 项和T n .解:(Ⅰ)当n =1时,由6a 1+1=9a 1,得a 1=13.当n ≥2时,由6S n +1=9a n ,得6S n -1+1=9a n -1,两式相减得6(S n -S n -1)=9(a n -a n -1),即6a n =9(a n -a n -1),∴a n =3a n -1.∴数列{a n }是以13为首项,3为公比的等比数列,其通项公式为a n =13×3n -1=3n -2.(Ⅱ)∵b n =1a n=⎝ ⎛⎭⎪⎫13n -2,b 1=1a 1=3,∴{b n }是以3为首项,13为公比的等比数列,∴T n =3⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫13n 1-13=92⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫13n .归纳小结:在等比数列五个基本量a 1,q ,n ,a n ,S n 中,已知其中三个量,可以将已知条件结合等比数列的性质或通项公式、前n 项和公式转化为关于基本量的方程(组)来求得余下的两个量,计算有时要整体代换,根据前n 项和公式列方程还要注意对q 是否为1进行讨论.(1)设{a n }是由正数组成的等比数列,S n 为其前n 项和.已知a 2a 4=1,S 3=7,则S 5等于( )A.152B.314C.334D.172解:设等比数列{a n }的公比为q (q >0),由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a 2a 4=a 23=1,a 1+a 2+a 3=7,故a 3=1,1q 2+1q +1=7,解得q =12,q =-13(舍去).∴a 1=4,q =12. ∴S 5=a 1(1-q 5)1-q =4⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1251-12=314.故选B.(2)在等比数列{a n }中,若a 4-a 2=6,a 5-a 1=15,则a 3=________.解:设等比数列{a n }的公比为q ,则⎩⎪⎨⎪⎧a 1q 3-a 1q =6,a 1q 4-a 1=15, 两式相除,得q 1+q 2=25,即2q 2-5q +2=0,解得q =2或q =12.∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,q =2或⎩⎨⎧a 1=-16,q =12.故a 3=4或a 3=-4.故填4或-4. 类型三 等比数列的性质(1)设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 6∶S 3=1∶2,则S 9∶S 3=________.(2)在等比数列{a n }中,若a 1a 2a 3a 4=1,a 13a 14a 15a 16=8,则a 41a 42a 43a 44=________.(3)设数列{a n },{b n }都是正项等比数列,S n ,T n 分别为数列{lg a n }与{lg b n }的前n 项和,且S nT n=n2n +1,则logb 5a 5=________. 解:(1)由等比数列的性质:S 3,S 6-S 3,S 9-S 6仍成等比数列,于是(S 6-S 3)2=S 3·(S 9-S 6),不妨令S 3=2,则S 6=1,代入解得S 9=32,S 9∶S 3=3∶4.故填3∶4.(2)解法一:设等比数列{a n }的公比为q ,a 1a 2a 3a 4=a 1·a 1q ·a 1q 2·a 1q 3=a 41·q 6=1,① a 13a 14a 15a 16=a 1q 12·a 1q 13·a 1q 14·a 1q 15=a 41·q 54=8,②②÷①:a 41·q54a 41·q6=q 48=8,q 16=2,∴a 41a 42a 43a 44=a 1q 40·a 1q 41·a 1q 42·a 1q 43=a 41·q 166=a 41·q 6·q 160 =(a 41·q 6)·(q 16)10=210=1 024. 解法二:由性质可知,依次4项的积为等比数列,设公比为p , 设T 1=a 1·a 2·a 3·a 4=1,T 4=a 13·a 14·a 15·a 16=8,∴T 4=T 1·p 3=1·p 3=8,p =2.∴T 11=a 41·a 42·a 43·a 44=T 1·p 10=210=1 024.故填1 024.(3)由题意知S 9T 9=lg (a 1·a 2·…·a 9)lg (b 1·b 2·…·b 9)=lg a 95lg b 95=lg a 5lg b 5=logb 5a 5=919.故填919.归纳小结:(1)等比数列有很多子数列仍是等比数列,本题是性质“在等比数列中,若S n ≠0,则S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 成等比数列”的应用,特别注意其前提条件是S n ≠0.(2)等比数列中,依次m 项积仍为等比数列,但公比发生改变.(3)利用性质“当m +n =p +q (m ,n ,p ,q ∈N *)时,有a m ·a n =a p ·a q ”转化条件.在数1和100之间插入n 个实数,使得这n +2个数构成递增的等比数列,将这n +2个数的乘积记作T n ,再令a n =lg T n ,n ≥1,求数列{a n }的通项公式.解法一:设t 1,t 2,…,t n +2构成等比数列,其中t 1=1,t n +2=100,则 T n =t 1·t 2·…·t n +1·t n +2,① T n =t n +2·t n +1·…·t 2·t 1,②①×②并利用t i t n +3-i =t 1t n +2=102(1≤i ≤n +2),得T 2n =(t 1t n +2)·(t 2t n +1)·…·(t n +1t 2)·(t n +2t 1)=102(n +2),∴a n =lg T n=n +2(n ≥1). 解法二:依题意,可设这n +2个数依次为1,a ,a 2,…,a n ,100;∴T n =100a 1+2+…+n ,a n=lg T n =n (n +1)2lg a +2,又∵a n +1=100,∴a n =n +2(n ≥1).[归纳小结]1.注意等比数列每一项均不为0,q 也不为0.2.等比数列中,已知五个元素a 1,a n ,n ,q ,S n 中的任意三个,便可求出其余两个.可类比上节等差数列“名师点睛”栏1进行探究.3.准确理解等比数列的定义及各公式的等价形式,灵活运用等比数列的性质. 4.在含字母参数的等比数列求和时,应分q =1与q ≠1两种情况进行讨论.5.学习等比数列,要善于将其与等差数列进行类比,如等差数列中与“和”有关的性质可类比等比数列中与“积”有关的性质,还可对二者的思维形式、方法与技巧进行类比.6.等比数列通项公式的求法有: (1)观察法.(2)公式法:①a n =⎩⎨⎧S 1(n =1),S n -S n -1(n ≥2);②等比数列{a n }的通项公式. (3)构造法:①a n +1=pa n +q ; ②a n +1=pa n +q n ; ③a n +1=pa n +f (n ); ④a n +2=pa n +1+qa n .[课后作业]1.在等比数列{a n }中,a n >0,且a 1·a 10=27,log 3a 2+log 3a 9=( )A .9B .6C .3D .2解:∵a 2a 9=a 1a 10=27,∴log 3a 2+log 3a 9=log 3a 2a 9=log 327=3.故选C.2.已知等比数列{a n }的公比q =2,且2a 4,a 6,48成等差数列,则{a n }的前8项和为( ) A .127 B .255 C .511 D .1 023解:∵2a 4,a 6,48成等差数列,∴2a 6=2a 4+48,∴2a 1q 5=2a 1q 3+48,又∵q =2,∴a 1=1,∴S 8=1×(1-28)1-2=255.故选B.3.一个等比数列的前三项的积为3,最后三项的积为9,且所有项的积为729,则该数列的项数是( )A .13B .12C .11D .10解:设该等比数列为{a n },其前n 项的积为T n ,则由已知得a 1·a 2·a 3=3,a n -2·a n -1·a n =9,(a 1·a n )3=3×9=33, ∴a 1·a n =3,又T n =a 1·a 2·…·a n -1·a n ,T n =a n ·a n -1·…·a 2·a 1,∴T 2n =(a 1·a n)n ,即7292=312=3n ,∴n =12.故选B. 4.设各项都是正数的等比数列{a n },S n 为前n 项和,且S 10=10,S 30=70,那么S 40等于( ) A .150 B .120 C .150或-200 D .400解:依题意,数列S 10,S 20-S 10,S 30-S 20,S 40-S 30成等比数列,因此有(S 20-S 10)2=S 10(S 30-S 20),即(S 20-10)2=10(70-S 20),故S 20=-20或S 20=30;又S 20>0,因此S 20=30,S 20-S 10=20,S 30-S 20=40,故S 40-S 30=80.S 40=150.故选A. 5.若正项数列{a n }满足lg a n +1=1+lg a n ,且 a 2 001+a 2 002+a 2 003+…+a 2 010=2 017,则a 2 011+ a 2 012+a 2 013+…+a 2 020的值为( )A .2.017×1013B .2.017×1014C .2.018×1013D .2.018×1014解:由条件知lg a n +1-lg a n =lg a n +1a n =1,即a n +1a n=10,所以{a n }是公比为10的等比数列.∵(a 2001+a 2 002+…+a 2 010)·q10=a 2 011+a 2 012+…+a 2 020,∴a 2 011+a 2 012+…+a 2 020=2.017×1013.故选A.6.若数列{a n }是正项递减等比数列,T n 表示其前n 项的积,且T 8=T 12,则当T n 取最大值时,n 的值等于( )A .9B .10C .11D .12解:∵T 8=T 12,∴a 9a 10a 11a 12=1,又a 9a 12=a 10a 11=1,且数列{a n }是正项递减数列,∴a 9>a 10>1>a 11>a 12,因此T 10取最大值.故选B.7.在等比数列{a n }中,a 1=12,a 4=-4,则公比q =________;|a 1|+|a 2|+…+|a n |=________.解:∵q 3=a 4a 1=-8,∴q =-2.|a 1|+|a 2|+…+|a n |=12(1-2n )1-2=2n -1-12.故填-2;2n -1-12.8.已知数列{a n }的首项为1,数列{b n }为等比数列且b n =a n +1a n,若b 10·b 11=2,则a 21=________.解:∵b 1=a 2a 1=a 2,b 2=a 3a 2,∴a 3=b 2a 2=b 1b 2,∵b 3=a 4a 3,∴a 4=b 1b 2b 3,…,a n =b 1b 2b 3·…·b n -1,∴a 21=b 1b 2b 3·…·b 20=(b 10b 11)10=210=1 024.故填1 024.9.等比数列{c n }满足c n +1+c n =10·4n -1(n ∈N *),数列{a n }的前n 项和为S n ,且a n =log 2c n ,求a n ,S n .解:设数列{c n }的公比为q ,由题意知,c 1+c 2=10,c 2+c 3=40,即⎩⎪⎨⎪⎧c 1+c 1q =10,c 1q +c 1q 2=40, 解得⎩⎪⎨⎪⎧c 1=2,q =4.∴c n =2·4n -1=22n -1,∴a n =log 222n -1=2n -1,S n =n (a 1+a n )2=n [1+(2n -1)]2=n 2.10.设数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,且数列{S n }是以2为公比的等比数列. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)求a 1+a 3+…+a 2n +1.解:(1)∵S 1=a 1=1,数列{S n }是以2为公比的等比数列,∴S n =2n -1, 又当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n -2(2-1)=2n -2.当n =1时,a 1=1,不适合上式.∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧1,n =1,2n -2,n ≥2.(2)a 3,a 5,…,a 2n +1是以2为首项,4为公比的等比数列, ∴a 3+a 5+…+a 2n +1=2(1-4n )1-4=2(4n -1)3.∴a 1+a 3+…+a 2n +1=1+2(4n -1)3=22n +1+13.11.成等差数列的三个正数的和等于15,并且这三个数分别加上2,5,13后成为等比数列{b n }中的b 3,b 4,b 5.(1)求数列{b n }的通项公式;(2)数列{b n }的前n 项和为S n ,求证:⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n +54是等比数列.解:(1)设成等差数列的三个正数分别为a -d ,a ,a +d. 依题意,得a -d +a +a +d =15,解得a =5. 所以{b n }中的b 3,b 4,b 5依次为7-d ,10,18+d.依题意,有(7-d )(18+d )=100,解得d =2或d =-13(舍去). 故{b n }的第3项为5,由于第4项为10,所以公比为2.其通项公式为b n =b 3·q n -3=5·2n -3.(2)证明:数列{b n }的前n 项和S n =54(1-2n )1-2=5·2n -2-54,即S n +54=5·2n -2.所以S 1+54=52,S n +1+54S n +54=5·2n -15·2n -2=2.因此⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n +54是以52为首项,2为公比的等比数列.已知等比数列{a n }满足:|a 2-a 3|=10,a 1a 2a 3=125.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)是否存在正整数m ,使得1a 1+1a 2+…+1a m≥1?若存在,求m 的最小值;若不存在,说明理由.解:(1)由等比数列性质,a 1a 2a 3=a 32=125,故a 2=5. 设数列{a n }的公比为q ,则由|a 2-a 3|=10有|5-5q |=10.∴q -1=±2,得q =-1或q =3. ∴数列{a n }的通项公式为a n =5×3n -2或a n =5×(-1)n -2. (2)若a n =5×3n -2,则1a n =15×13n -2=35·⎝ ⎛⎭⎪⎫13n -1,故⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是首项为35,公比为13的等比数列. 从而1a 1+1a 2+…+1a m=35⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫13m 1-13=910[1-⎝ ⎛⎭⎪⎫13m ]<910<1.若a n =5×(-1)n ,则1a n =15×(-1)n =-15×(-1)n -1,故⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是首项为-15,公比为-1的等比数列.当m 为偶数,即m =2k (k ∈N *)时,1a 1+1a 2+…+1a m =0<1.当m 为奇数,即m =2k -1(k ∈N *)时,1a 1+1a 2+…+1a m =-15<1.综上可知,对任何正整数m ,总有1a 1+1a 2+…+1a m<1.故不存在正整数m ,使得1a 1+1a 2+…+1a m≥1成立.。
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第二章 等比数列性质典型题(最全整理)含解析2.4 第1课时基础巩固一、选择题1.等比数列{a n }中,a 1=4,a 2=8,则公比等于( ) A .1 B .2 C .4 D .8[答案] B[解析] ∵a 1=4,a 2=8,∴公比q =a 2a 1=2.2.若等比数列的首项为98,末项为13,公比为23,则这个数列的项数为( )A .3B .4C .5D .6 [答案] B[解析] 98·(23)n -1=13,∴(23)n -1=827=(23)3∴n =4.3.已知等比数列{a n }满足a 1+a 2=3,a 2+a 3=6,则a 7=( ) A .64 B .81 C .128 D .243 [答案] A[解析] ∵{a n }是等比数列,a 1+a 2=3,a 2+a 3=6, ∴设等比数列的公比为q ,则a 2+a 3=(a 1+a 2)q =3q =6,∴q =2. ∴a 1+a 2=a 1+a 1q =3a 1=3,∴a 1=1, ∴a 7=a 1q 6=26=64.4.已知等比数列{a n }的公比为正数,且a 3·a 9=2a 25,a 2=1,则a 1=( ) A .12B .22 C . 2 D .2[答案] B[解析] 设公比为q ,由已知得a 1q 2·a 1q 8=2(a 1q 4)2,即q 2=2, 因为等比数列{a n }的公比为正数,所以q =2,故a 1=a 2q =12=22,故选B .5.如果-1,a ,b ,c ,-9成等比数列,那么( ) A .b =3,ac =9 B .b =-3,ac =9 C .b =3,ac =-9 D .b =±3,ac =9[答案] B[解析] 由条件知⎩⎪⎨⎪⎧a 2=-b b 2=ac =9c 2=-9b,∵⎩⎪⎨⎪⎧a 2≥0a ≠0,∴a 2>0,∴b <0,∴b =-3,故选B .6.已知{a n }是公比为q (q ≠1)的等比数列,a n >0,m =a 5+a 6,k =a 4+a 7,则m 与k 的大小关系是( )A .m >kB .m =kC .m <kD .m 与k 的大小随q 的值而变化 [答案] C[解析] m -k =(a 5+a 6)-(a 4+a 7) =(a 5-a 4)-(a 7-a 6)=a 4(q -1)-a 6(q -1)=(q -1)(a 4-a 6) =(q -1)·a 4·(1-q 2)=-a 4(1+q )(1-q )2<0(∵a n >0,q ≠1). 二、填空题7.已知等比数列{a n }中,a 3=3,a 10=384,则该数列的通项a n =__________. [答案] 3·2n -3[解析] ∵⎩⎪⎨⎪⎧ a 3=3a 10=384,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1q 2=3a 1q 9=384∴q 7=128,∴q =2,∴a 1=34,∴a n =a 1q n -1=3·2n -3.8.已知等比数列前3项为12,-14,18,则其第8项是________.[答案] -1256[解析] ∵a 1=12,a 2=a 1q =12q =-14,∴q =-12,∴a 8=a 1q 7=12×(-12)7=-1256.三、解答题9.若a,2a +2,3a +3成等比数列,求实数a 的值. [解析] ∵a,2a +2,3a +3成等比数列, ∴(2a +2)2=a (3a +3), 解得a =-1或a =-4.当a =-1时,2a +2,3a +3均为0,故应舍去. 当a =-4时满足题意,∴a =-4.10.已知:数列{a n }的首项a 1=5,前n 项和为S n ,且S n +1=2S n +n +5(n ∈N *).求证:数列{a n +1}是等比数列.[证明] 由已知S n +1=2S n +n +5(n ∈N *). 当n ≥2时,S n =2S n -1+n +4.两式相减 得S n +1-S n =2(S n -S n -1)+1,即a n +1=2a n +1,从而a n +1+1=2(a n +1).当n =1时,S 2=2S 1+1+5, ∴a 2+a 1=2a 1+6.又∵a 1=5,∴a 2=11,从而a 2+1=2(a 1+1),故总有a n +1+1=2(a n +1),n ∈N *. 又∵a 1=5,a 1+1≠0.从而a n +1+1a n +1=2,即数列{a n +1}是首项为6,公比为2的等比数列.能力提升一、选择题1.各项都是正数的等比数列{a n }的公比q ≠1,且a 2,12a 3,a 1成等差数列,则a 3+a 4a 4+a 5的值为( )A .1-52B .5+12C .5-12D .5+12或5-12[答案] C[解析] ∵a 2,12a 3,a 1成等差数列,∴a 3=a 2+a 1,∵{a n }是公比为q 的等比数列,∴a 1q 2=a 1q +a 1, ∴q 2-q -1=0,∵q >0,∴q =5+12. ∴a 3+a 4a 4+a 5=a 3+a 4(a 3+a 4)q =1q=5-12.2.数列{a n }是公差不为0的等差数列,且a 1、a 3、a 7为等比数列{b n }的连续三项,则数列{b n }的公比为( )A . 2B .4C .2D .12[答案] C[解析] ∵a 1、a 3、a 7为等比数列{b n }中的连续三项, ∴a 23=a 1·a 7,设{a n }的公差为d ,则d ≠0, ∴(a 1+2d )2=a 1(a 1+6d ),∴a 1=2d , ∴公比q =a 3a 1=4d2d=2,故选C .3.在等比数列{a n }中,a n >0,且a 2=1-a 1,a 4=9-a 3,则a 4+a 5的值为( ) A .16 B .27 C .36 D .81[答案] B[解析] 设公比为q ,由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 1q =1a 1q 2+a 1q 3=9, ∴q 2=9,∵a n >0,∴q =3. ∴a 1=14,∴a 4=a 1q 3=274,a 5=a 1q 4=814,∴a 4+a 5=274+814=1084=27.4.若正数a ,b ,c 依次成公比大于1的等比数列,则当x >1时,log a x ,log b x ,log c x ( ) A .依次成等差数列 B .依次成等比数列C .各项的倒数依次成等差数列D .各项的倒数依次成等比数列 [答案] C [解析]1log a x +1log c x=log x a +log x c =log x (ac )=log x b 2 =2log x b =2log b x∴1log a x ,1log b x ,1log c x成等差数列.二、填空题5.在8和5 832之间插入5个数,使它们组成以8为首项的等比数列,则此数列的第5项是__________.[答案] 648[解析] 设公比为q ,则8q 6=5 832,∴q 6=729, ∴q 2=9,∴a 5=8q 4=648.6.在等比数列{a n }中,a n >0,且a n +2=a n +a n +1,则数列的公比q =________. [答案]1+52[解析] ∵a n +2=a n +a n +1, ∴q 2a n =a n +qa n . ∵a n >0,∴q 2-q -1=0,q >0,解得q =1+52,或q =1-52(舍去).三、解答题7.等比数列{a n }中,已知a 1=2,a 4=16. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若a 3、a 5分别为等差数列{b n }的第3项和第5项,试求数列{b n }的通项公式及前n 项和S n .[解析] (1)设{a n }的公比为q , 由已知得16=2q 3,解得q =2, ∴a n =a 1q n -1=2n .(2)由(1)得a 3=8,a 5=32,则b 3=8,b 5=32, 设{b n }的公差为d ,则有⎩⎪⎨⎪⎧ b 1+2d =8,b 1+4d =32,解得⎩⎪⎨⎪⎧b 1=-16,d =12.从而b n =-16+12(n -1)=12n -28, ∴数列{b n }的前n 项和S n =n (-16+12n -28)2=6n 2-22n .8.在各项均为负数的数列{a n }中,已知2a n =3a n +1,且a 2·a 5=827,证明{a n }是等比数列,并求出通项公式.[证明] ∵2a n =3a n +1,∴a n +1a n =23,故数列{a n }是公比q =23的等比数列. 又a 2·a 5=827,则a 1q ·a 1q 4=827,即a 21·(23)5=(23)3. 由于数列各项均为负数, 则a 1=-32.∴a n =-32×(23)n -1=-(23)n -2.2.4 第2课时基础巩固一、选择题1.在等比数列{a n }中,a 1+a 2=1,a 3+a 4=9,那么a 4+a 5=( ) A .27 B .27或-27 C .81 D .81或-81[答案] B[解析] ∵q 2=a 3+a 4a 2+a 1=9,∴q =±3,因此a 4+a 5=(a 3+a 4)q =27或-27.故选B . 2.如果数列{a n }是等比数列,那么( )A .数列{a 2n }是等比数列B .数列{2a n }是等比数列C .数列{lg a n }是等比数列D .数列{na n }是等比数列 [答案] A [解析] 设b n =a 2n ,则b n +1b n =a 2n +1a 2n =(a n +1a n)2=q 2,∴{b n }成等比数列;2a n +12a n =2a n +1-a n ≠常数;当a n <0时lg a n 无意义;设c n =na n , 则c n +1c n =(n +1)a n +1na n =(n +1)qn≠常数. 3.在等比数列{a n }中,a 5a 7=6,a 2+a 10=5.则a 18a 10等于( )A .-23或-32B .23C .32D .23或32[答案] D[解析] a 2a 10=a 5a 7=6.由⎩⎪⎨⎪⎧ a 2a 10=6a 2+a 10=5,得⎩⎪⎨⎪⎧ a 2=2a 10=3或⎩⎪⎨⎪⎧a 2=3a 10=2. ∴a 18a 10=a 10a 2=32或23.故选D . 4.若互不相等的实数a 、b 、c 成等差数列,c 、a 、b 成等比数列,且a +3b +c =10,则a =( )A .4B .2C .-2D .-4[答案] D[解析] ⎩⎪⎨⎪⎧2b =a +ca 2=bc 消去a 得:4b 2-5bc +c 2=0,∵b ≠c ,∴c =4b ,∴a =-2b ,代入a +3b +c =10中得b =2,∴a =-4.5.设{a n }是由正数组成的等比数列,公比q =2,且a 1·a 2·a 3·…·a 30=230,那么a 3·a 6·a 9·…·a 30等于( )A .210B .220C .216D .215[答案] B[解析] 设A =a 1a 4a 7…a 28,B =a 2a 5a 8…a 29, C =a 3a 6a 9…a 30,则A 、B 、C 成等比数列, 公比为q 10=210,由条件得A ·B ·C =230,∴B =210, ∴C =B ·210=220.6.一个等比数列前三项的积为2,最后三项的积为4,且所有项的积为64,则该数列有( )A .13项B .12项C .11项D .10项[答案] B[解析] 设前三项分别为a 1,a 1q ,a 1q 2,后三项分别为a 1q n -3,a 1q n -2,a 1q n -1.所以前三项之积a 31q 3=2,后三项之积a 31q3n -6=4. 两式相乘得,a 61q3(n -1)=8,即a 21qn -1=2. 又a 1·a 1q ·a 1q 2·…·a 1q n -1=a n 1qn (n -1)2=64, 即(a 21q n -1)n =642,即2n =642.所以n =12.二、填空题7.已知1,a 1,a 2,4成等差数列,1,b 1,b 2,b 3,4成等比数列,则a 1+a 2b 2的值为________.[答案] 52[解析] 解法一:∵a 1+a 2=1+4=5, b 22=1×4=4,且b 2与1,4同号, ∴b 2=2.∴a 1+a 2b 2=52. 解法二:设等差数列的公差为d ,等比数列的公比为q , ∵1+3d =4,∴d =1,∴a 1=2,a 2=3. ∵q 4=4.∴q 2=2.∴b 2=q 2=2. ∴a 1+a 2b 2=2+32=52. 8.公差不为零的等差数列{a n }中,2a 3-a 27+2a 11=0,数列{b n }是等比数列,且b 7=a 7,则b 6b 8=________.[答案] 16[解析] ∵2a 3-a 27+2a 11=2(a 3+a 11)-a 27 =4a 7-a 27=0,∵b 7=a 7≠0,∴b 7=a 7=4. ∴b 6b 8=b 27=16. 三、解答题9.有四个实数,前三个数依次成等比数列,它们的积是-8,后三个数依次成等差数列,它们的积为-80,求出这四个数.[解析] 由题意设此四个数为bq ,b ,bq ,a ,则有⎩⎪⎨⎪⎧b 3=-82bq =a +bab 2q =-80,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =10b =-2q =-2或⎩⎪⎨⎪⎧a =-8b =-2q =52.所以这四个数为1,-2,4,10或-45,-2,-5,-8.10.已知数列{a n }为等比数列, (1)若a 3a 5=18,a 4a 8=72,求公比q ;(2)若a 2+a 5=18,a 3+a 6=9,a n =1,求项数n .[解析] (1)∵a 4a 8=a 3q ·a 5q 3=a 3a 5q 4=18q 4=72,∴q 4=4,故q =±2. (2)由a 3+a 6=(a 2+a 5)·q ,得9=18q ,故q =12.又∵a 2+a 5=a 1q +a 1q 4=18,解得a 1=32.再由a n =a 1q n -1,得1=32×(12)n -1,解得n =6.能力提升一、选择题1.设等比数列的前三项依次为3,33,63,则它的第四项是( )A .1B .83C .93D .1215[答案] A[解析] a 4=a 3q =a 3·a 2a 1=63×333=316×313312=1.2.已知2a =3,2b =6,2c =12,则a ,b ,c ( ) A .成等差数列不成等比数列 B .成等比数列不成等差数列 C .成等差数列又成等比数列 D .既不成等差数列又不成等比数列 [答案] A[解析] 解法一:a =log 23,b =log 26=log 2 3+1, c =log 2 12=log 2 3+2. ∴b -a =c -B .解法二:∵2a ·2c =36=(2b )2,∴a +c =2b ,∴选A .3.在数列{a n }中,a 1=2,当n 为奇数时,a n +1=a n +2;当n 为偶数时,a n +1=2a n -1,则a 12等于( )A .32B .34C .66D .64[答案] C[解析] 依题意,a 1,a 3,a 5,a 7,a 9,a 11构成以2为首项,2为公比的等比数列,故a 11=a 1×25=64,a 12=a 11+2=66.故选C .4.若方程x 2-5x +m =0与x 2-10x +n =0的四个根适当排列后,恰好组成一个首项为1的等比数列,则mn的值是( )A .4B .2C .12D .14[答案] D[解析] 由题意可知1是方程之一根,若1是方程x 2-5x +m =0的根则m =4,另一根为4,设x 3,x 4是方程x 2-10x +n =0的根,则x 3+x 4=10,这四个数的排列顺序只能为1、x 3、4、x 4,公比为2、x 3=2、x 4=8、n =16、m n =14;若1是方程x 2-10x +n =0的根,另一根为9,则n =9,设x 2-5x +m =0之两根为x 1、x 2则x 1+x 2=5,无论什么顺序均不合题意.二、填空题5.在3和一个未知数间填上一个数,使三数成等差数列,若中间项减去6则成等比数列,则此未知数是__________.[答案] 3或27[解析] 设此三数为3、a 、b ,则⎩⎪⎨⎪⎧ 2a =3+b (a -6)2=3b , 解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =3b =3或⎩⎪⎨⎪⎧a =15b =27. ∴这个未知数为3或27.6.a ,b ,c 成等比数列,公比q =3,又a ,b +8,c 成等差数列,则三数为__________.[答案] 4,12,36[解析] ∵a ,b ,c 成等比数列,公比q =3,∴b =3a ,c =9a ,又a ,b +8,c 成等差数列,∴2b +16=a +c ,即6a +16=a +9a ,∴a =4,∴三数为4,12,36.三、解答题7.等差数列{a n }中,a 4=10,且a 3,a 6,a 10成等比数列,求数列{a n }前20项的和S 20.[解析] 设数列{a n }的公差为d ,则a 3=a 4-d =10-d ,a 6=a 4+2d =10+2d ,a 10=a 4+6d =10+6D .由a 3,a 6,a 10成等比数列得,a 3a 10=a 26,即(10-d )(10+6d )=(10+2d )2,整理得10d 2-10d =0,解得d =0,或d =1.当d =0时,S 20=20a 4=200;当d =1时,a 1=a 4-3d =10-3×1=7,因此,S 20=20a 1+20×192d =20×7+190=330. 8.设S n 为数列{a n }的前n 项和,S n =kn 2+n ,n ∈N *,其中k 是常数.(1)求a 1及a n ;(2)若对于任意的m ∈N *,a m ,a 2m ,a 4m 成等比数列,求k 的值.[解析] (1)由S n =kn 2+n ,得a 1=S 1=k +1.当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2kn -k +1.经验证,n =1时,上式也成立,∴a n=2kn-k+1.(2)∵a m,a2m,a4m成等比数列,∴a22m=a m·a4m,即(4mk-k+1)2=(2km-k+1)(8km-k+1),整理得mk(k-1)=0.∵对任意的m∈N*成立,∴k=0或k=1.。