
一、單選題
1.(2022·全國·統(tǒng)考高考真題)已知等比數(shù)列的前3項和為168,,則( )
A.14B.12C.6D.3
2.(2021·全國·高考真題)記為等比數(shù)列的前n項和.若,,則( )
A.7B.8C.9D.10
3.(2021·浙江·統(tǒng)考高考真題)已知,函數(shù).若成等比數(shù)列,則平面上點的軌跡是( )
A.直線和圓B.直線和橢圓C.直線和雙曲線D.直線和拋物線
4.(2020·全國·統(tǒng)考高考真題)設是等比數(shù)列,且,,則( )
A.12B.24C.30D.32
5.(2020·全國·統(tǒng)考高考真題)記Sn為等比數(shù)列{an}的前n項和.若a5–a3=12,a6–a4=24,則=( )
A.2n–1B.2–21–nC.2–2n–1D.21–n–1
6.(2020·全國·統(tǒng)考高考真題)數(shù)列中,,對任意 ,若,則 ( )
A.2B.3C.4D.5
7.(2020·山東·統(tǒng)考高考真題)在等比數(shù)列中,,,則等于( )
A.256B.-256C.512D.-512
8.(2019·全國·統(tǒng)考高考真題)已知各項均為正數(shù)的等比數(shù)列的前4項和為15,且,則
A.16B.8C.4D.2
二、多選題
9.(2021·全國·統(tǒng)考高考真題)設正整數(shù),其中,記.則( )
A.B.
C.D.
三、填空題
10.(2022·北京·統(tǒng)考高考真題)已知數(shù)列各項均為正數(shù),其前n項和滿足.給出下列四個結論:
①的第2項小于3; ②為等比數(shù)列;
③為遞減數(shù)列; ④中存在小于的項.
其中所有正確結論的序號是__________.
11.(2019·全國·高考真題)記Sn為等比數(shù)列{an}的前n項和.若,則S5=____________.
12.(2019·全國·高考真題)記Sn為等比數(shù)列{an}的前n項和.若,則S4=___________.
13.(2018·全國·高考真題)記為數(shù)列的前項和,若,則_____________.
四、解答題
14.(2022·全國·統(tǒng)考高考真題)記為數(shù)列的前n項和.已知.
(1)證明:是等差數(shù)列;
(2)若成等比數(shù)列,求的最小值.
15.(2022·全國·統(tǒng)考高考真題)已知為等差數(shù)列,是公比為2的等比數(shù)列,且.
(1)證明:;
(2)求集合中元素個數(shù).
16.(2022·浙江·統(tǒng)考高考真題)已知等差數(shù)列的首項,公差.記的前n項和為.
(1)若,求;
(2)若對于每個,存在實數(shù),使成等比數(shù)列,求d的取值范圍.
17.(2022·天津·統(tǒng)考高考真題)設是等差數(shù)列,是等比數(shù)列,且.
(1)求與的通項公式;
(2)設的前n項和為,求證:;
(3)求.
18.(2021·全國·統(tǒng)考高考真題)設是首項為1的等比數(shù)列,數(shù)列滿足.已知,,成等差數(shù)列.
(1)求和的通項公式;
(2)記和分別為和的前n項和.證明:.
19.(2021·浙江·統(tǒng)考高考真題)已知數(shù)列的前n項和為,,且.
(1)求數(shù)列的通項;
(2)設數(shù)列滿足,記的前n項和為,若對任意恒成立,求實數(shù)的取值范圍.
20.(2021·天津·統(tǒng)考高考真題)已知是公差為2的等差數(shù)列,其前8項和為64.是公比大于0的等比數(shù)列,.
(I)求和的通項公式;
(II)記,
(i)證明是等比數(shù)列;
(ii)證明
21.(2020·全國·統(tǒng)考高考真題)設等比數(shù)列{an}滿足,.
(1)求{an}的通項公式;
(2)記為數(shù)列{lg3an}的前n項和.若,求m.
22.(2020·山東·統(tǒng)考高考真題)已知公比大于的等比數(shù)列滿足.
(1)求的通項公式;
(2)記為在區(qū)間中的項的個數(shù),求數(shù)列的前項和.
23.(2020·海南·高考真題)已知公比大于的等比數(shù)列滿足.
(1)求的通項公式;
(2)求.
24.(2020·天津·統(tǒng)考高考真題)已知為等差數(shù)列,為等比數(shù)列,.
(Ⅰ)求和的通項公式;
(Ⅱ)記的前項和為,求證:;
(Ⅲ)對任意的正整數(shù),設求數(shù)列的前項和.
25.(2020·浙江·統(tǒng)考高考真題)已知數(shù)列{an},{bn},{cn}中,.
(Ⅰ)若數(shù)列{bn}為等比數(shù)列,且公比,且,求q與{an}的通項公式;
(Ⅱ)若數(shù)列{bn}為等差數(shù)列,且公差,證明:.
26.(2020·江蘇·統(tǒng)考高考真題)已知數(shù)列的首項a1=1,前n項和為Sn.設λ與k是常數(shù),若對一切正整數(shù)n,均有成立,則稱此數(shù)列為“λ~k”數(shù)列.
(1)若等差數(shù)列是“λ~1”數(shù)列,求λ的值;
(2)若數(shù)列是“”數(shù)列,且an>0,求數(shù)列的通項公式;
(3)對于給定的λ,是否存在三個不同的數(shù)列為“λ~3”數(shù)列,且an≥0?若存在,求λ的取值范圍;若不存在,說明理由,
27.(2019·全國·高考真題)已知數(shù)列{an}和{bn}滿足a1=1,b1=0, ,.
(1)證明:{an+bn}是等比數(shù)列,{an–bn}是等差數(shù)列;
(2)求{an}和{bn}的通項公式.
28.(2018·全國·高考真題)等比數(shù)列中,.
(1)求的通項公式;
(2)記為的前項和.若,求.
29.(2019·全國·高考真題)已知是各項均為正數(shù)的等比數(shù)列,.
(1)求的通項公式;
(2)設,求數(shù)列的前n項和.
30.(2018·全國·高考真題)已知數(shù)列滿足,,設.
(1)求;
(2)判斷數(shù)列是否為等比數(shù)列,并說明理由;
(3)求的通項公式.
31.(2019·全國·高考真題)為了治療某種疾病,研制了甲、乙兩種新藥,希望知道哪種新藥更有效,為此進行動物試驗.試驗方案如下:每一輪選取兩只白鼠對藥效進行對比試驗.對于兩只白鼠,隨機選一只施以甲藥,另一只施以乙藥.一輪的治療結果得出后,再安排下一輪試驗.當其中一種藥治愈的白鼠比另一種藥治愈的白鼠多4只時,就停止試驗,并認為治愈只數(shù)多的藥更有效.為了方便描述問題,約定:對于每輪試驗,若施以甲藥的白鼠治愈且施以乙藥的白鼠未治愈則甲藥得1分,乙藥得分;若施以乙藥的白鼠治愈且施以甲藥的白鼠未治愈則乙藥得1分,甲藥得分;若都治愈或都未治愈則兩種藥均得0分.甲、乙兩種藥的治愈率分別記為α和β,一輪試驗中甲藥的得分記為X.
(1)求的分布列;
(2)若甲藥、乙藥在試驗開始時都賦予4分,表示“甲藥的累計得分為時,最終認為甲藥比乙藥更有效”的概率,則,,,其中,,.假設,.
(i)證明:為等比數(shù)列;
(ii)求,并根據(jù)的值解釋這種試驗方案的合理性.
參考答案:
1.D
【分析】設等比數(shù)列的公比為,易得,根據(jù)題意求出首項與公比,再根據(jù)等比數(shù)列的通項即可得解.
【詳解】解:設等比數(shù)列的公比為,
若,則,與題意矛盾,
所以,
則,解得,
所以.
故選:D.
2.A
【分析】根據(jù)題目條件可得,,成等比數(shù)列,從而求出,進一步求出答案.
【詳解】∵為等比數(shù)列的前n項和,
∴,,成等比數(shù)列
∴,
∴,
∴.
故選:A.
3.C
【分析】首先利用等比數(shù)列得到等式,然后對所得的等式進行恒等變形即可確定其軌跡方程.
【詳解】由題意得,即,
對其進行整理變形:
,
,
,
,
所以或,
其中為雙曲線,為直線.
故選:C.
【點睛】關鍵點點睛:本題考查軌跡方程,關鍵之處在于由題意對所得的等式進行恒等變形,提現(xiàn)了核心素養(yǎng)中的邏輯推理素養(yǎng)和數(shù)學運算素養(yǎng),屬于中等題.
4.D
【分析】根據(jù)已知條件求得的值,再由可求得結果.
【詳解】設等比數(shù)列的公比為,則,
,
因此,.
故選:D.
【點睛】本題主要考查等比數(shù)列基本量的計算,屬于基礎題.
5.B
【分析】根據(jù)等比數(shù)列的通項公式,可以得到方程組,解方程組求出首項和公比,最后利用等比數(shù)列的通項公式和前項和公式進行求解即可.
【詳解】設等比數(shù)列的公比為,
由可得:,
所以,
因此.
故選:B.
【點睛】本題考查了等比數(shù)列的通項公式的基本量計算,考查了等比數(shù)列前項和公式的應用,考查了數(shù)學運算能力.
6.C
【分析】取,可得出數(shù)列是等比數(shù)列,求得數(shù)列的通項公式,利用等比數(shù)列求和公式可得出關于的等式,由可求得的值.
【詳解】在等式中,令,可得,,
所以,數(shù)列是以為首項,以為公比的等比數(shù)列,則,
,
,則,解得.
故選:C.
【點睛】本題考查利用等比數(shù)列求和求參數(shù)的值,解答的關鍵就是求出數(shù)列的通項公式,考查計算能力,屬于中等題.
7.A
【分析】求出等比數(shù)列的公比,再由等比數(shù)列的通項公式即可求解.
【詳解】設等比數(shù)列的公比為,
因為,,所以,
所以,
故選:A.
8.C
【解析】利用方程思想列出關于的方程組,求出,再利用通項公式即可求得的值.
【詳解】設正數(shù)的等比數(shù)列{an}的公比為,則,
解得,,故選C.
【點睛】本題利用方程思想求解數(shù)列的基本量,熟練應用公式是解題的關鍵.
9.ACD
【分析】利用的定義可判斷ACD選項的正誤,利用特殊值法可判斷B選項的正誤.
【詳解】對于A選項,,,
所以,,A選項正確;
對于B選項,取,,,
而,則,即,B選項錯誤;
對于C選項,,
所以,,
,
所以,,因此,,C選項正確;
對于D選項,,故,D選項正確.
故選:ACD.
10.①③④
【分析】推導出,求出、的值,可判斷①;利用反證法可判斷②④;利用數(shù)列單調(diào)性的定義可判斷③.
【詳解】由題意可知,,,
當時,,可得;
當時,由可得,兩式作差可得,
所以,,則,整理可得,
因為,解得,①對;
假設數(shù)列為等比數(shù)列,設其公比為,則,即,
所以,,可得,解得,不合乎題意,
故數(shù)列不是等比數(shù)列,②錯;
當時,,可得,所以,數(shù)列為遞減數(shù)列,③對;
假設對任意的,,則,
所以,,與假設矛盾,假設不成立,④對.
故答案為:①③④.
【點睛】關鍵點點睛:本題在推斷②④的正誤時,利用正面推理較為復雜時,可采用反證法來進行推導.
11..
【分析】本題根據(jù)已知條件,列出關于等比數(shù)列公比的方程,應用等比數(shù)列的求和公式,計算得到.題目的難度不大,注重了基礎知識、基本計算能力的考查.
【詳解】設等比數(shù)列的公比為,由已知,所以又,
所以所以.
【點睛】準確計算,是解答此類問題的基本要求.本題由于涉及冪的乘方運算、繁分式分式計算,部分考生易出現(xiàn)運算錯誤.
12..
【分析】本題根據(jù)已知條件,列出關于等比數(shù)列公比的方程,應用等比數(shù)列的求和公式,計算得到.題目的難度不大,注重了基礎知識、基本計算能力的考查.
【詳解】詳解:設等比數(shù)列的公比為,由已知
,即
解得,
所以.
【點睛】準確計算,是解答此類問題的基本要求.本題由于涉及冪的乘方運算、繁分式分式計算,部分考生易出現(xiàn)運算錯誤.
一題多解:本題在求得數(shù)列的公比后,可利用已知計算,避免繁分式計算.
13.
【分析】首先根據(jù)題中所給的,類比著寫出,兩式相減,整理得到,從而確定出數(shù)列為等比數(shù)列,再令,結合的關系,求得,之后應用等比數(shù)列的求和公式求得的值.
【詳解】根據(jù),可得,
兩式相減得,即,
當時,,解得,
所以數(shù)列是以-1為首項,以2為公比的等比數(shù)列,
所以,故答案是.
點睛:該題考查的是有關數(shù)列的求和問題,在求解的過程中,需要先利用題中的條件,類比著往后寫一個式子,之后兩式相減,得到相鄰兩項之間的關系,從而確定出該數(shù)列是等比數(shù)列,之后令,求得數(shù)列的首項,最后應用等比數(shù)列的求和公式求解即可,只要明確對既有項又有和的式子的變形方向即可得結果.
14.(1)證明見解析;
(2).
【分析】(1)依題意可得,根據(jù),作差即可得到,從而得證;
(2)法一:由(1)及等比中項的性質(zhì)求出,即可得到的通項公式與前項和,再根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)計算可得.
【詳解】(1)因為,即①,
當時,②,
①②得,,
即,
即,所以,且,
所以是以為公差的等差數(shù)列.
(2)[方法一]:二次函數(shù)的性質(zhì)
由(1)可得,,,
又,,成等比數(shù)列,所以,
即,解得,
所以,所以,
所以,當或時,.
[方法二]:【最優(yōu)解】鄰項變號法
由(1)可得,,,
又,,成等比數(shù)列,所以,
即,解得,
所以,即有.
則當或時,.
【整體點評】(2)法一:根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)求出的最小值,適用于可以求出的表達式;
法二:根據(jù)鄰項變號法求最值,計算量小,是該題的最優(yōu)解.
15.(1)證明見解析;
(2).
【分析】(1)設數(shù)列的公差為,根據(jù)題意列出方程組即可證出;
(2)根據(jù)題意化簡可得,即可解出.
【詳解】(1)設數(shù)列的公差為,所以,,即可解得,,所以原命題得證.
(2)由(1)知,,所以,即,亦即,解得,所以滿足等式的解,故集合中的元素個數(shù)為.
16.(1)
(2)
【分析】(1)利用等差數(shù)列通項公式及前項和公式化簡條件,求出,再求;
(2)由等比數(shù)列定義列方程,結合一元二次方程有解的條件求的范圍.
【詳解】(1)因為,
所以,
所以,又,
所以,
所以,
所以,
(2)因為,,成等比數(shù)列,
所以,
,
,
由已知方程的判別式大于等于0,
所以,
所以對于任意的恒成立,
所以對于任意的恒成立,
當時,,
當時,由,可得
當時,,
又
所以
17.(1)
(2)證明見解析
(3)
【分析】(1)利用等差等比數(shù)列的通項公式進行基本量運算即可得解;
(2)由等比數(shù)列的性質(zhì)及通項與前n項和的關系結合分析法即可得證;
(3)先求得,進而由并項求和可得,再結合錯位相減法可得解.
【詳解】(1)設公差為d,公比為,則,
由可得(舍去),
所以;
(2)證明:因為所以要證,
即證,即證,
即證,
而顯然成立,所以;
(3)因為
,
所以
,
設
所以,
則,
作差得
,
所以,
所以.
18.(1),;(2)證明見解析.
【分析】(1)利用等差數(shù)列的性質(zhì)及得到,解方程即可;
(2)利用公式法、錯位相減法分別求出,再作差比較即可.
【詳解】(1)因為是首項為1的等比數(shù)列且,,成等差數(shù)列,
所以,所以,
即,解得,所以,
所以.
(2)[方法一]:作差后利用錯位相減法求和
,
,
.
設, ⑧
則. ⑨
由⑧-⑨得.
所以.
因此.
故.
[方法二]【最優(yōu)解】:公式法和錯位相減求和法
證明:由(1)可得,
,①
,②
①②得 ,
所以,
所以,
所以.
[方法三]:構造裂項法
由(Ⅰ)知,令,且,即,
通過等式左右兩邊系數(shù)比對易得,所以.
則,下同方法二.
[方法四]:導函數(shù)法
設,
由于,
則.
又,
所以
,下同方法二.
【整體點評】本題主要考查數(shù)列的求和,涉及到等差數(shù)列的性質(zhì),錯位相減法求數(shù)列的和,考查學生的數(shù)學運算能力,是一道中檔題,其中證明不等式時采用作差法,或者作商法要根據(jù)式子得結構類型靈活選擇,關鍵是要看如何消項化簡的更為簡潔.
(2)的方法一直接作差后利用錯位相減法求其部分和,進而證得結論;
方法二根據(jù)數(shù)列的不同特點,分別利用公式法和錯位相減法求得,然后證得結論,為最優(yōu)解;
方法三采用構造數(shù)列裂項求和的方法,關鍵是構造,使,求得的表達式,這是錯位相減法的一種替代方法,
方法四利用導數(shù)方法求和,也是代替錯位相減求和法的一種方法.
19.(1);(2).
【分析】(1)由,結合與的關系,分討論,得到數(shù)列為等比數(shù)列,即可得出結論;
(2)由結合的結論,利用錯位相減法求出,對任意恒成立,分類討論分離參數(shù),轉化為與關于的函數(shù)的范圍關系,即可求解.
【詳解】(1)當時,,
,
當時,由①,
得②,①②得
,
又是首項為,公比為的等比數(shù)列,
;
(2)由,得,
所以,
,
兩式相減得
,
所以,
由得恒成立,
即恒成立,
時不等式恒成立;
時,,得;
時,,得;
所以.
【點睛】易錯點點睛:(1)已知求不要忽略情況;(2)恒成立分離參數(shù)時,要注意變量的正負零討論,如(2)中恒成立,要對討論,還要注意時,分離參數(shù)不等式要變號.
20.(I),;(II)(i)證明見解析;(ii)證明見解析.
【分析】(I)由等差數(shù)列的求和公式運算可得的通項,由等比數(shù)列的通項公式運算可得的通項公式;
(II)(i)運算可得,結合等比數(shù)列的定義即可得證;
(ii)放縮得,進而可得,結合錯位相減法即可得證.
【詳解】(I)因為是公差為2的等差數(shù)列,其前8項和為64.
所以,所以,
所以;
設等比數(shù)列的公比為,
所以,解得(負值舍去),
所以;
(II)(i)由題意,,
所以,
所以,且,
所以數(shù)列是等比數(shù)列;
(ii)由題意知,,
所以,
所以,
設,
則,
兩式相減得,
所以,
所以.
【點睛】關鍵點點睛:
最后一問考查數(shù)列不等式的證明,因為無法直接求解,應先放縮去除根號,再由錯位相減法即可得證.
21.(1);(2).
【分析】(1)設等比數(shù)列的公比為,根據(jù)題意,列出方程組,求得首項和公比,進而求得通項公式;
(2)由(1)求出的通項公式,利用等差數(shù)列求和公式求得,根據(jù)已知列出關于的等量關系式,求得結果.
【詳解】(1)設等比數(shù)列的公比為,
根據(jù)題意,有,解得,
所以;
(2)令,
所以,
根據(jù),可得,
整理得,因為,所以,
【點睛】本題考查等比數(shù)列通項公式基本量的計算,以及等差數(shù)列求和公式的應用,考查計算求解能力,屬于基礎題目.
22.(1);(2).
【分析】(1)利用基本元的思想,將已知條件轉化為的形式,求解出,由此求得數(shù)列的通項公式.
(2)方法一:通過分析數(shù)列的規(guī)律,由此求得數(shù)列的前項和.
【詳解】(1)由于數(shù)列是公比大于的等比數(shù)列,設首項為,公比為,依題意有,解得解得,或(舍),
所以,所以數(shù)列的通項公式為.
(2)[方法一]:規(guī)律探索
由于,所以
對應的區(qū)間為,則;
對應的區(qū)間分別為,則,即有2個1;
對應的區(qū)間分別為,則,即有個2;
對應的區(qū)間分別為,則,即有個3;
對應的區(qū)間分別為,則,即有個4;
對應的區(qū)間分別為,則,即有個5;
對應的區(qū)間分別為,則,即有37個6.
所以.
[方法二]【最優(yōu)解】:
由題意,,即,當時,.
當時,,則
.
[方法三]:
由題意知,因此,當時,;時,;時,;時,;時,;時,;時,.
所以
.
所以數(shù)列的前100項和.
【整體點評】(2)方法一:通過數(shù)列的前幾項以及數(shù)列的規(guī)律可以得到的值,從而求出數(shù)列的前項和,這是本題的通性通法;方法二:通過解指數(shù)不等式可得數(shù)列的通項公式,從而求出數(shù)列的前項和,是本題的最優(yōu)解;方法三,是方法一的簡化版.
23.(1);(2)
【分析】(1)由題意得到關于首項、公比的方程組,求解方程組得到首項、公比的值即可確定數(shù)列的通項公式;
(2)首先求得數(shù)列的通項公式,然后結合等比數(shù)列前n項和公式求解其前n項和即可.
【詳解】(1) 設等比數(shù)列的公比為q(q>1),則,
整理可得:,
,
數(shù)列的通項公式為:.
(2)由于:,故:
.
【點睛】等比數(shù)列基本量的求解是等比數(shù)列中的一類基本問題,解決這類問題的關鍵在于熟練掌握等比數(shù)列的有關公式并能靈活運用,等差數(shù)列與等比數(shù)列求和公式是數(shù)列求和的基礎.
24.(Ⅰ),;(Ⅱ)證明見解析;(Ⅲ).
【分析】(Ⅰ)由題意分別求得數(shù)列的公差、公比,然后利用等差、等比數(shù)列的通項公式得到結果;
(Ⅱ)利用(Ⅰ)的結論首先求得數(shù)列前n項和,然后利用作差法證明即可;
(Ⅲ)分類討論n為奇數(shù)和偶數(shù)時數(shù)列的通項公式,然后分別利用指數(shù)型裂項求和和錯位相減求和計算和的值,據(jù)此進一步計算數(shù)列的前2n項和即可.
【詳解】(Ⅰ)設等差數(shù)列的公差為,等比數(shù)列的公比為q.
由,,可得d=1.
從而的通項公式為.
由,
又q≠0,可得,解得q=2,
從而的通項公式為.
(Ⅱ)證明:由(Ⅰ)可得,
故,,
從而,
所以.
(Ⅲ)當n為奇數(shù)時,,
當n為偶數(shù)時,,
對任意的正整數(shù)n,有,
和 ①
由①得 ②
由①②得,
由于,
從而得:.
因此,.
所以,數(shù)列的前2n項和為.
【點睛】本題主要考查數(shù)列通項公式的求解,分組求和法,指數(shù)型裂項求和,錯位相減求和等,屬于中等題.
25.(I);(II)證明見解析.
【分析】(I)根據(jù),求得,進而求得數(shù)列的通項公式,利用累加法求得數(shù)列的通項公式.
(II)利用累乘法求得數(shù)列的表達式,結合裂項求和法證得不等式成立.
【詳解】(I)依題意,而,即,由于,所以解得,所以.
所以,故,所以數(shù)列是首項為,公比為的等比數(shù)列,所以.
所以().
所以,又,符合,
故.
(II)依題意設,由于,
所以,
故
.
又,而,
故
所以
.
由于,所以,所以.
即, .
【點睛】本小題主要考查累加法、累乘法求數(shù)列的通項公式,考查裂項求和法,屬于中檔題.
26.(1)1
(2)
(3)
【分析】(1)根據(jù)定義得,再根據(jù)和項與通項關系化簡得,最后根據(jù)數(shù)列不為零數(shù)列得結果;
(2)根據(jù)定義得,根據(jù)平方差公式化簡得,求得,即得;
(3)根據(jù)定義得,利用立方差公式化簡得兩個方程,再根據(jù)方程解的個數(shù)確定參數(shù)滿足的條件,解得結果
【詳解】(1)
(2)
,
(3)假設存在三個不同的數(shù)列為數(shù)列.
或
或
∵對于給定的,存在三個不同的數(shù)列為數(shù)列,且
或有兩個不等的正根.
可轉化為,不妨設,則有兩個不等正根,設.
① 當時,,即,此時,,滿足題意.
② 當時,,即,此時,,此情況有兩個不等負根,不滿足題意舍去.
綜上,
【點睛】本題考查數(shù)列新定義、由和項求通項、一元二次方程實根分步,考查綜合分析求解能力,屬難題.
27.(1)見解析;(2),.
【分析】(1)可通過題意中的以及對兩式進行相加和相減即可推導出數(shù)列是等比數(shù)列以及數(shù)列是等差數(shù)列;
(2)可通過(1)中的結果推導出數(shù)列以及數(shù)列的通項公式,然后利用數(shù)列以及數(shù)列的通項公式即可得出結果.
【詳解】(1)由題意可知,,,,
所以,即,
所以數(shù)列是首項為、公比為的等比數(shù)列,,
因為,
所以,數(shù)列是首項、公差為的等差數(shù)列,.
(2)由(1)可知,,,
所以,.
【點睛】本題考查了數(shù)列的相關性質(zhì),主要考查了等差數(shù)列以及等比數(shù)列的相關證明,證明數(shù)列是等差數(shù)列或者等比數(shù)列一定要結合等差數(shù)列或者等比數(shù)列的定義,考查推理能力,考查化歸與轉化思想,是中檔題.
28.(1)或 .
(2).
【詳解】分析:(1)列出方程,解出q可得;(2)求出前n項和,解方程可得m.
詳解:(1)設的公比為,由題設得.
由已知得,解得(舍去),或.
故或.
(2)若,則.由得,此方程沒有正整數(shù)解.
若,則.由得,解得.
綜上,.
點睛:本題主要考查等比數(shù)列的通項公式和前n項和公式,屬于基礎題.
29.(1);(2).
【分析】(1)本題首先可以根據(jù)數(shù)列是等比數(shù)列將轉化為,轉化為,再然后將其帶入中,并根據(jù)數(shù)列是各項均為正數(shù)以及即可通過運算得出結果;
(2)本題可以通過數(shù)列的通項公式以及對數(shù)的相關性質(zhì)計算出數(shù)列的通項公式,再通過數(shù)列的通項公式得知數(shù)列是等差數(shù)列,最后通過等差數(shù)列求和公式即可得出結果.
【詳解】(1)因為數(shù)列是各項均為正數(shù)的等比數(shù)列,,,
所以令數(shù)列的公比為,,,
所以,解得(舍去)或,
所以數(shù)列是首項為、公比為的等比數(shù)列,.
(2)因為,所以,,,
所以數(shù)列是首項為、公差為的等差數(shù)列,.
【點睛】本題考查數(shù)列的相關性質(zhì),主要考查等差數(shù)列以及等比數(shù)列的通項公式的求法,考查等差數(shù)列求和公式的使用,考查化歸與轉化思想,考查計算能力,是簡單題.
30.(1),,;(2)是首項為,公比為的等比數(shù)列.理由見解析;(3).
【分析】(1)根據(jù),求得和,再利用,從而求得,,;
(2)方法一:利用條件可以得到,從而可以得出,這樣就可以得到數(shù)列是首項為,公比為的等比數(shù)列;
(3)方法一:借助等比數(shù)列的通項公式求得,從而求得.
【詳解】(1)由條件可得,
將代入得,,而,所以,.
將代入得,,所以,.
從而,,;
(2)[方法1]:【通性通法】定義法
由以及可知,,,
所以,,又,所以為等比數(shù)列.
[方法2]:等比中項法
由知,所以,.
由知,所以.
所以為等比數(shù)列.
(3)[方法1]:【最優(yōu)解】定義法
由(2)知,所以.
[方法2]:累乘法
因為,累乘得:.
所以.
【整體點評】(2)方法一:利用定義證明數(shù)列為等比數(shù)列,是通性通法;
方法二:利用等差中項法判斷數(shù)列為等比數(shù)列,也是常用方法;
(3)方法一:根據(jù)(2)中結論利用等比數(shù)列的通項公式求解,是該題的最優(yōu)解;
方法二:根據(jù)遞推式特征利用累乘法求通項公式.
31.(1)見解析;(2)(i)見解析;(ii).
【分析】(1)首先確定所有可能的取值,再來計算出每個取值對應的概率,從而可得分布列;(2)(i)求解出的取值,可得,從而整理出符合等比數(shù)列定義的形式,問題得證;(ii)列出證得的等比數(shù)列的通項公式,采用累加的方式,結合和的值可求得;再次利用累加法可求出.
【詳解】(1)由題意可知所有可能的取值為:,,
;;
則的分布列如下:
(2),
,,
(i)
即
整理可得:
是以為首項,為公比的等比數(shù)列
(ii)由(i)知:
,,……,
作和可得:
表示最終認為甲藥更有效的.由計算結果可以看出,在甲藥治愈率為0.5,乙藥治愈率為0.8時,認為甲藥更有效的概率為,此時得出錯誤結論的概率非常小,說明這種實驗方案合理.
【點睛】本題考查離散型隨機變量分布列的求解、利用遞推關系式證明等比數(shù)列、累加法求解數(shù)列通項公式和數(shù)列中的項的問題.本題綜合性較強,要求學生能夠熟練掌握數(shù)列通項求解、概率求解的相關知識,對學生分析和解決問題能力要求較高.
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