
一、選擇題
1.等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,公比為q,若S6=9S3,S5=62,則a1=( )
A. eq \r(2) B.2
C. eq \r(5) D.3
2.已知等比數(shù)列{an}滿足a1= eq \f(1,8) ,4a2a4=4a3-1,則a2=( )
A.± eq \f(1,4) B. eq \f(1,4)
C.± eq \f(1,16) D. eq \f(1,16)
3.等比數(shù)列{an}中,若an>0,a2a4=1,a1+a2+a3=7,則公比q=( )
A. eq \f(1,4) B. eq \f(1,2)
C.2 D.4
4.等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,且4a1,2a2,a3成等差數(shù)列.若a1=1,則S4=( )
A.7 B.8
C.15 D.16
5.設(shè){an}是公比為q>1的等比數(shù)列,若a2 010和a2 011是方程4x2-8x+3=0的兩根,則a2 012+a2 013=( )
A.18 B.10
C.25 D.9
6.已知等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)積為Tn,若a1=-24,a4=- eq \f(8,9) ,則當(dāng)Tn取得最大值時(shí),n的值為( )
A.2 B.3
C.4 D.6
7.[2022·全國(guó)乙卷(理),8]已知等比數(shù)列{an}的前3項(xiàng)和為168,a2-a5=42,則a6=( )
A.14 B.12
C.6 D. 3
8.[2023·新課標(biāo)Ⅱ卷]記Sn為等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和,若S4=-5,S6=21S2,則S8=( )
A.120 B.85
C.-85 D.-120
9.(多選)已知等比數(shù)列{an}的公比為q,前n項(xiàng)和為Sn,且滿足a6=8a3,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.{an}為單調(diào)遞增數(shù)列
B. eq \f(S6,S3) =9
C.S3,S6,S9成等比數(shù)列
D.Sn=2an-a1
二、填空題
10.等比數(shù)列{an}的各項(xiàng)均為實(shí)數(shù),其前n項(xiàng)和為Sn.已知S3= eq \f(7,4) ,S6= eq \f(63,4) ,則a8=________.
11.[2023·全國(guó)乙卷(理)]已知 eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(an)) 為等比數(shù)列,a2a4a5=a3a6,a9a10=-8,則a7=________.
12.設(shè)等比數(shù)列{an}滿足a1+a2=-1,a1-a3=-3,則a4=________.
[能力提升]
13.[2023·全國(guó)甲卷(理)]設(shè)等比數(shù)列{an}的各項(xiàng)均為正數(shù),前n項(xiàng)和為Sn,若a1=1,S5=5S3-4,則S4=( )
A. eq \f(15,8) B. eq \f(65,8)
C.15 D.40
14.設(shè)首項(xiàng)為1,公比為 eq \f(2,3) 的等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,則( )
A.Sn=2an-1 B.Sn=3an-2
C.Sn=4-3an D.Sn=3-2an
15.記Sn為等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和.若a1= eq \f(1,3) ,a eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(4)) =a6,則S5=________.
16.設(shè)等比數(shù)列{an}滿足a1+a3=10,a2+a4=5,則a1a2…an的最大值為________.
專練31 等比數(shù)列及其前n項(xiàng)和
1.B 由題意可得 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(\f(a1(1-q6),1-q)=9×\f(a1(1-q3),1-q),,\f(a1(1-q5),1-q)=62,)) 即 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(q3=8,,\f(a1(1-q5),1-q)=62,)) 得 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(q=2,,a1=2,)) 選B.
2.A 因?yàn)?a2a4=4a3-1,所以4a eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) q4=4a1q2-1,又a1= eq \f(1,8) ,解得q=±2,所以a2=a1·q= eq \f(1,8) ×(±2)=± eq \f(1,4) .故選A.
3.B 由等比數(shù)列的性質(zhì)得a eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(3)) =a2a4=1,結(jié)合an>0,得a3=1.由a1+a2+a3=7,得 eq \f(a3,q2) + eq \f(a3,q) +a3=7,則 eq \f(1,q2) + eq \f(1,q) =6,結(jié)合q>0,得q= eq \f(1,2) ,故選B.
4.C ∵4a1,2a2,a3成等差數(shù)列,∴4a2=4a1+a3.又{an}為等比數(shù)列,∴4q=4+q2,∴q=2.又a1=1,
∴S4= eq \f(a1(1-q4),1-q) = eq \f(1-24,1-2) =15.
5.A 由題意可得:a2010= eq \f(1,2) ,a2011= eq \f(3,2) ,又{an}為等比數(shù)列,∴q=3.
∴a2012+a2013= eq \f(9,2) + eq \f(27,2) =18.
6.C 設(shè)等比數(shù)列{an}的公比為q,則a4=-24q3=- eq \f(8,9) ,q3= eq \f(1,27) ,q= eq \f(1,3) ,此等比數(shù)列各項(xiàng)均為負(fù)數(shù),當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),Tn為負(fù)數(shù),當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),Tn為正數(shù),所以Tn取得最大值時(shí),n為偶數(shù),排除B,而T2=(-24)2× eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3))) =24×8=192,
T4=(-24)4× eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3))) eq \s\up12(6) =84× eq \f(1,9) = eq \f(84,9) >192,
T6=(-24)6× eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3))) eq \s\up12(15) =86× eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3))) eq \s\up12(9) = eq \f(86,39) = eq \f(1,9) × eq \f(86,37) < eq \f(84,9) ,T4最大,故選C.
7.D 設(shè)等比數(shù)列{an}的公比為q.由題意知, eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(\f(a2,q)+a2+a2q=168,,a2-a2q3=42.)) 兩式相除,得 eq \f(1+q+q2,q(1-q3)) =4,解得q= eq \f(1,2) .代入a2-a2q3=42,得a2=48,所以a6=a2q4=3.故選D.
8.C 方法一 設(shè)等比數(shù)列{an}的公比為q(q≠0),由題意易知q≠1,則 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(\f(a1(1-q4),1-q)=-5,\f(a1(1-q6),1-q)=21×\f(a1(1-q2),1-q))) ,化簡(jiǎn)整理得 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(q2=4,\f(a1,1-q)=\f(1,3))) .所以S8= eq \f(a1(1-q8),1-q) = eq \f(1,3) ×(1-44)=-85.故選C.
方法二 易知S2,S4-S2,S6-S4,S8-S6,……為等比數(shù)列,所以(S4-S2)2=S2·(S6-S4),解得S2=-1或S2= eq \f(5,4) .當(dāng)S2=-1時(shí),由(S6-S4)2=(S4-S2)·(S8-S6),解得S8=-85;當(dāng)S2= eq \f(5,4) 時(shí),結(jié)合S4=-5得 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(\f(a1(1-q4),1-q)=-5,\f(a1(1-q2),1-q)=\f(5,4))) ,化簡(jiǎn)可得q2=-5,不成立,舍去.所以S8=-85,故選C.
9.BD 由a6=8a3,可得q3a3=8a3,則q=2,
當(dāng)首項(xiàng)a1<0時(shí),可得{an}為單調(diào)遞減數(shù)列,故A錯(cuò)誤;
由 eq \f(S6,S3) = eq \f(1-26,1-23) =9,故B正確;
假設(shè)S3,S6,S9成等比數(shù)列,可得S eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(6)) =S3S9,
即(1-26)2=(1-23)(1-29),顯然不成立,
所以S3,S6,S9不成等比數(shù)列,故C錯(cuò)誤;
由{an}是公比q的等比數(shù)列,可得Sn= eq \f(a1-anq,1-q) = eq \f(2an-a1,2-1) =2an-a1,故D正確.
10.32
解析:設(shè){an}的首項(xiàng)為a1,公比為q,
則 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(\f(a1(1-q3),1-q)=\f(7,4),,\f(a1(1-q6),1-q)=\f(63,4),)) 解得 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a1=\f(1,4),,q=2,))
所以a8= eq \f(1,4) ×27=25=32.
11.-2
解析:方法一 設(shè)數(shù)列{an}的公比為q,則由a2a4a5=a3a6,得a1q·a1q3·a1q4=a1q2·a1q5.又a1≠0,且q≠0,所以可得a1q=1 ①.又a9a10=a1q8·a1q9=a eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) q17=-8 ②,所以由①②可得q15=-8,q5=-2,所以a7=a1q6=a1q·q5=-2.
方法二 設(shè)數(shù)列{an}的公比為q.因?yàn)閍4a5=a3a6≠0,所以a2=1.又a9a10=a2q7·a2q8=q15=-8,于是q5=-2,所以a7=a2q5=-2.
12.-8
解析:由{an}為等比數(shù)列,設(shè)公比為q.
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a1+a2=-1,,a1-a3=-3,))
即 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a1+a1q=-1, ①,a1-a1q2=-3, ②))
顯然q≠1,a1≠0,
eq \f(②,①) 得1-q=3,即q=-2,代入①式可得a1=1,
所以a4=a1q3=1×(-2)3=-8.
13.C 方法一 若該數(shù)列的公比q=1,代入S5=5S3-4中,有5=5×3-4,不成立,所以q≠1.由 eq \f(1-q5,1-q) =5× eq \f(1-q3,1-q) -4,化簡(jiǎn)得q4-5q2+4=0,所以q2=1(舍)或q2=4,由于此數(shù)列各項(xiàng)均為正數(shù),所以q=2,所以S4= eq \f(1-q4,1-q) =15.故選C.
方法二 由已知得1+q+q2+q3+q4=5(1+q+q2)-4,整理得(1+q)(q3-4q)=0,由于此數(shù)列各項(xiàng)均為正數(shù),所以q=2,所以S4=1+q+q2+q3=1+2+4+8=15.故選C.
14.D ∵a1=1,q= eq \f(2,3) ,
∴Sn= eq \f(a1(1-qn),1-q) =3 eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(1-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,3)))\s\up12(n))) =3-2· eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,3))) eq \s\up12(n-1) =3-2an.
15. eq \f(121,3)
解析:通解:設(shè)等比數(shù)列{an}的公比為q,因?yàn)閍 eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(4)) =a6,所以(a1q3)2=a1q5,所以a1q=1,又a1= eq \f(1,3) ,所以q=3,所以S5= eq \f(a1(1-q5),1-q) = eq \f(\f(1,3)×(1-35),1-3) = eq \f(121,3) .
優(yōu)解:設(shè)等比數(shù)列{an}的公比為q,因?yàn)閍 eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(4)) =a6,所以a2a6=a6,所以a2=1,又a1= eq \f(1,3) ,所以q=3,所以S5= eq \f(a1(1-q5),1-q) = eq \f(\f(1,3)×(1-35),1-3) = eq \f(121,3) .
16.64
解析:設(shè)等比數(shù)列{an}的公比為q,
∴ eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a1+a3=10,,a2+a4=5,))
即 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a1+a1q2=10,,a1q+a1q3=5,)) 解得 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a1=8,,q=\f(1,2),))
∴a1a2…an= eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2))) eq \s\up12((-3)+(-2)+…+(n-4))
= eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2))) eq \s\up12(\f(1,2)n(n-7))
= eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2))) eq \s\up12(\f(1,2)\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(n-\f(7,2)))2)-\f(49,4))) ,
當(dāng)n=3或4時(shí), eq \f(1,2) eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(n-\f(7,2)))\s\up12(2)-\f(49,4))) 取到最小值-6,此時(shí) eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2))) eq \s\up12(\f(1,2)\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(n-\f(7,2)))2)-\f(49,4))) 取到最大值26,所以a1a2…an的最大值為64.
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