
1.與等差數(shù)列的定義、性質(zhì)相類比,考查等比數(shù)列的定義、性質(zhì),凸顯邏輯推理的核心素養(yǎng).
2.結(jié)合具體問(wèn)題的計(jì)算,掌握等比數(shù)列的通項(xiàng)公式與前n項(xiàng)和公式,凸顯數(shù)學(xué)運(yùn)算的核心素養(yǎng).
3.與實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題相結(jié)合,考查等比數(shù)列的應(yīng)用,凸顯數(shù)學(xué)建模的核心素養(yǎng).
[理清主干知識(shí)]
1.等比數(shù)列的概念
(1)如果一個(gè)數(shù)列從第2項(xiàng)起,每一項(xiàng)與它的前一項(xiàng)的比等于同一個(gè)非零常數(shù),那么這個(gè)數(shù)列叫做等比數(shù)列.
數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)式:eq \f(an,an-1)=eq \a\vs4\al(q)(n≥2,q為非零常數(shù)).
(2)如果三個(gè)數(shù)a,G,b成等比數(shù)列,那么G叫做a與b的等比中項(xiàng),其中G=±eq \r(ab).
2.等比數(shù)列的通項(xiàng)公式及前n項(xiàng)和公式
(1)若等比數(shù)列{an}的首項(xiàng)為a1,公比是q,則其通項(xiàng)公式為an=a1qn-1;
通項(xiàng)公式的推廣:an=amqn-m.
(2)等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式:當(dāng)q=1時(shí),Sn=na1;當(dāng)q≠1時(shí),Sn=eq \f(a1?1-qn?,1-q)=eq \f(a1-anq,1-q).
3.等比數(shù)列的性質(zhì)
已知{an}是等比數(shù)列,Sn是數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和.
(1)相隔等距離的項(xiàng)組成的數(shù)列仍是等比數(shù)列,即ak,ak+m,ak+2m,…仍是等比數(shù)列,公比為eq \a\vs4\al(qm).
(2)若{an},{bn}是等比數(shù)列,則{λan}(λ≠0),eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(\f(1,an))),{aeq \\al(2,n)},{an·bn},eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(\f(an,bn)))仍是等比數(shù)列.
(3)若k+l=m+n(k,l,m,n∈N*),則有ak·al=am·an.
(4)當(dāng)q≠-1或q=-1且n為奇數(shù)時(shí),Sn,S2n-Sn,S3n-S2n,…仍成等比數(shù)列,其公比為eq \a\vs4\al(qn).
[澄清盲點(diǎn)誤點(diǎn)]
一、關(guān)鍵點(diǎn)練明
1.(求公比)已知{an}是等比數(shù)列,a2=2,a5=eq \f(1,4),則公比q等于( )
A.-eq \f(1,2) B.-2
C.2 D.eq \f(1,2)
解析:選D 由題意知q3=eq \f(a5,a2)=eq \f(1,8),即q=eq \f(1,2).
2.(項(xiàng)的性質(zhì)的應(yīng)用)已知Sn是各項(xiàng)均為正數(shù)的等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和,若a2·a4=16,S3=7,則a8=( )
A.32 B.64
C.128 D.256
解析:選C ∵a2·a4=aeq \\al(2,3)=16,∴a3=4(負(fù)值舍去),①
又S3=a1+a2+a3=eq \f(a3,q2)+eq \f(a3,q)+a3=7,②
聯(lián)立①②,得3q2-4q-4=0,解得q=-eq \f(2,3)或q=2,
∵an>0,∴q=2,∴a8=a3·q5=27=128.
3.(前n項(xiàng)和性質(zhì)的應(yīng)用)設(shè)等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn.若S2=3,S4=15,則S6=( )
A.31 B.32
C.63 D.64
解析:選C 由等比數(shù)列的性質(zhì),得(S4-S2)2=S2·(S6-S4),即122=3×(S6-15),解得S6=63.
二、易錯(cuò)點(diǎn)練清
1.(忽視判斷項(xiàng)的符號(hào))在等比數(shù)列{an}中,若a3,a7是方程x2+4x+2=0的兩根,則a5的值是( )
A.-2 B.-eq \r(2)
C.±eq \r(2) D.eq \r(2)
解析:選B 根據(jù)根與系數(shù)之間的關(guān)系得a3+a7=-4,
a3a7=2,由a3+a7=-40,
得a30.
因?yàn)镾8-2S4=5,所以S8-S4=5+S4,
易知S4,S8-S4,S12-S8成等比數(shù)列,
所以(S8-S4)2=S4·(S12-S8),
所以S12-S8=eq \f(?S4+5?2,S4)=eq \f(25,S4)+S4+10≥2eq \r(\f(25,S4)·S4)+10=20(當(dāng)且僅當(dāng)S4=5時(shí)取等號(hào)).
因?yàn)镾12-S8=a9+a10+a11+a12,
所以a9+a10+a11+a12的最小值為20.
創(chuàng)新考查方式——領(lǐng)悟高考新動(dòng)向
1.中國(guó)古代數(shù)學(xué)名著《九章算術(shù)》中有這樣一個(gè)問(wèn)題:今有牛、馬、羊食人苗,苗主責(zé)之粟五斗,羊主曰:“我羊食半馬.”馬主曰:“我馬食半牛.” 今欲衰償之,問(wèn)各出幾何?此問(wèn)題的譯文是:今有牛、馬、羊吃了別人的禾苗,禾苗主人要求賠償5斗粟.羊主人說(shuō):“我的羊所吃的禾苗只有馬的一半.”馬主人說(shuō):“我的馬所吃的禾苗只有牛的一半.”打算按此比例償還,他們各應(yīng)償還多少?已知牛、馬、羊的主人應(yīng)償還a升,b升,c升,1斗為10升,則下列判斷正確的是( )
A.a(chǎn),b,c依次成公比為2的等比數(shù)列,且a=eq \f(50,7)
B.a(chǎn),b,c依次成公比為2的等比數(shù)列,且c=eq \f(50,7)
C.a(chǎn),b,c依次成公比為eq \f(1,2)的等比數(shù)列,且a=eq \f(50,7)
D.a(chǎn),b,c依次成公比為eq \f(1,2)的等比數(shù)列,且c=eq \f(50,7)
解析:選D 由題意可知b=eq \f(1,2)a,c=eq \f(1,2)b,
∴eq \f(b,a)=eq \f(1,2),eq \f(c,b)=eq \f(1,2).
∴a,b,c成等比數(shù)列且公比為eq \f(1,2).
∵1斗=10升,
∴5斗=50升,
∴a+b+c=50,
又易知a=4c,b=2c,∴4c+2c+c=50,
∴7c=50,∴c=eq \f(50,7),故選D.
2.(2021·湖北省部分重點(diǎn)期中聯(lián)考)我國(guó)明代著名樂(lè)律學(xué)家朱載堉在《律學(xué)新說(shuō)》中提出的十二平均律,即現(xiàn)代在鋼琴的鍵盤上,一個(gè)八度音程從一個(gè)c1鍵到下一個(gè)c2鍵的8個(gè)白鍵與5個(gè)黑鍵(如圖)的音頻恰好構(gòu)成一個(gè)等比數(shù)列的原理,c2的頻率正好是c1的2倍.已知標(biāo)準(zhǔn)音a1的頻率為440 Hz,那么頻率為220 eq \r(2) Hz的音名是( )
A.d1 B.f1
C.e1 D.d1
解析:選D 一個(gè)八度音程從一個(gè)c1鍵到下一個(gè)c2鍵的8個(gè)白鍵與5個(gè)黑鍵的音頻恰好構(gòu)成一個(gè)等比數(shù)列,記為數(shù)列{mn},1≤n≤13,設(shè)其公比為q.
又c2的頻率正好是c1的2倍,所以2m1=m1q12,
解得q=2 SKIPIF 1 < 0 .
故從g1起向左,每一個(gè)單音的頻率與它右邊相鄰的單音的頻率的比為eq \f(1,q)=2 SKIPIF 1 < 0 .
記a1,g1,g1,…,c1的頻率構(gòu)成等比數(shù)列{ap},
由220eq \r(2)=440×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2 SKIPIF 1 < 0 ))p-1,得p=7,故頻率為220eq \r(2) Hz的音名是d1,故選D.
3.十九世紀(jì)下半葉集合論的創(chuàng)立,奠定了現(xiàn)代數(shù)學(xué)的基礎(chǔ).著名的“康托爾三分集”是數(shù)學(xué)理性思維的構(gòu)造產(chǎn)物,具有典型的分形特征,其操作過(guò)程如下:將閉區(qū)間[0,1]均分為三段,去掉中間的區(qū)間段eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3),\f(2,3))),記為第一次操作;再將剩下的兩個(gè)區(qū)間eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(1,3))),eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(2,3),1))分別均分為三段,并各自去掉中間的區(qū)間段,記為第二次操作;……,如此這樣,每次在上一次操作的基礎(chǔ)上,將剩下的各個(gè)區(qū)間分別均分為三段,同樣各自去掉中間的區(qū)間段.操作過(guò)程不斷地進(jìn)行下去,以至無(wú)窮,剩下的區(qū)間集合即是“康托爾三分集”.若使去掉的各區(qū)間長(zhǎng)度之和不小于eq \f(9,10),則需要操作的次數(shù)n的最小值為(參考數(shù)據(jù):lg 2=0.301 0,lg 3=0.477 1)( )
A.4 B.5
C.6 D.7
解析:選C 第一次操作去掉的區(qū)間長(zhǎng)度為eq \f(1,3);第二次操作去掉兩個(gè)長(zhǎng)度為eq \f(1,9)的區(qū)間,長(zhǎng)度和為eq \f(2,9);第三次操作去掉四個(gè)長(zhǎng)度為eq \f(1,27)的區(qū)間,長(zhǎng)度和為eq \f(4,27);……第n次操作去掉2n-1個(gè)長(zhǎng)度為eq \f(1,3n)的區(qū)間,長(zhǎng)度和為eq \f(2n-1,3n),
于是進(jìn)行了n次操作后,所有去掉的區(qū)間長(zhǎng)度之和為Sn=eq \f(1,3)+eq \f(2,9)+…+eq \f(2n-1,3n)=1-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,3)))n,
由題意,1-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,3)))n≥eq \f(9,10),即nlgeq \f(2,3)≤lgeq \f(1,10)=-1,即n(lg 3-lg 2)≥1,解得:n≥eq \f(1,lg 3-lg 2)=eq \f(1,0.477 1-0.301 0)≈5.679,
又n為整數(shù),所以n的最小值為6.故選C.
4.河南洛陽(yáng)的龍門石窟是中國(guó)石刻藝術(shù)寶庫(kù)之一,現(xiàn)為世界文化遺產(chǎn),龍門石窟與莫高窟、云岡石窟、麥積山石窟并稱中國(guó)四大石窟.現(xiàn)有一石窟的某處浮雕共7層,每上層的數(shù)量是下層的2倍,總共有1 016個(gè)浮雕,這些浮雕構(gòu)成一幅優(yōu)美的圖案,若從最下層往上,浮雕的數(shù)量構(gòu)成一個(gè)數(shù)列{an},則lg2(a3a5)的值為( )
A.8 B.10
C.12 D.16
解析:選C 依題意得,數(shù)列{an}是以2為公比的等比數(shù)列,因?yàn)樽钕聦拥母〉竦臄?shù)量為a1,所以S7=eq \f(a1?1-27?,1-2)=1 016,解得a1=8,所以an=8×2n-1=2n+2(1≤n≤7,n∈N*),所以a3=25,a5=27,從而a3×a5=25×27=212,所以lg2(a3a5)=lg2212=12,故選C.
5.如圖所示,正方形上連接著等腰直角三角形,等腰直角三角形兩直角邊上再連接正方形,…,如此繼續(xù)下去,若共得到1 023個(gè)正方形,設(shè)初始正方形的邊長(zhǎng)為eq \r(2),則最小正方形的邊長(zhǎng)為________.
解析:由題意知,正方形的邊長(zhǎng)構(gòu)成以eq \r(2)為首項(xiàng),以eq \f(\r(2),2)為公比的等比數(shù)列,現(xiàn)已知共得到1 023個(gè)正方形,則有1+2+…+2n-1=1 023,∴n=10,
∴最小正方形的邊長(zhǎng)為eq \r(2)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(\r(2),2)))9=eq \f(1,16).
答案:eq \f(1,16)
6.是否存在一個(gè)等比數(shù)列{an}同時(shí)滿足下列三個(gè)條件:①a1+a6=11且a1a6=eq \f(32,9); ②an+1>an(n∈N*);③至少存在一個(gè)m(m∈N*且m>4),使得eq \f(2,3)am-1,aeq \\al(2,m),am+1+eq \f(4,9)依次構(gòu)成等差數(shù)列?
解:假設(shè)存在滿足條件的等比數(shù)列{an}.
由①可知eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a1+a6=11,,a1·a6=\f(32,9).))
由②可知數(shù)列{an}是遞增的,所以a6>a1,
則eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a1=\f(1,3),,a6=\f(32,3)))?q=2.此時(shí)an=eq \f(1,3)×2n-1.
由③可知2aeq \\al(2,m)=eq \f(2,3)am-1+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(am+1+\f(4,9)))?2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3)×2m-1))2=eq \f(2,3)×eq \f(1,3)×2m-2+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3)×2m+\f(4,9))),
解得m=3,與已知m>4矛盾,故這樣的數(shù)列{an}不存在.
eq \a\vs4\al([課時(shí)跟蹤檢測(cè)])
一、基礎(chǔ)練——練手感熟練度
1.已知各項(xiàng)均為正數(shù)的等比數(shù)列{an}滿足a1a5=16,a2=2,則公比q=( )
A.4 B.eq \f(5,2)
C.2 D.eq \f(1,2)
解析:選C 由題意,得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a1·a1q4=16,,a1q=2,))解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a1=1,,q=2))或eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a1=-1,,q=-2))(舍去),故選C.
2.公比不為1的等比數(shù)列{an}滿足a5a6+a4a7=18,若a1am=9,則m的值為( )
A.8 B.9
C.10 D.11
解析:選C 由題意得,2a5a6=18,∴a5a6=9,∵a1am=a5a6=9,∴m=10.
3.已知公比q≠1的等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,a1=1,S3=3a3,則S5=( )
A.1 B.5
C.eq \f(31,48) D.eq \f(11,16)
解析:選D 由題意得eq \f(a1?1-q3?,1-q)=3a1q2,解得q=-eq \f(1,2)或q=1(舍),所以S5=eq \f(a1?1-q5?,1-q)=eq \f(1-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2)))5,1-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2))))=eq \f(11,16).
4.已知{an}是公差為3的等差數(shù)列,若a1,a2,a4成等比數(shù)列,則{an}的前10項(xiàng)和S10=( )
A.165 B.138
C.60 D.30
解析:選A 由a1,a2,a4成等比數(shù)列得aeq \\al(2,2)=a1a4,即(a1+3)2=a1·(a1+9),解得a1=3,則S10=10a1+eq \f(10×9,2)d=10×3+45×3=165.故選A.
5.已知等比數(shù)列{an}的各項(xiàng)均為正數(shù),Sn為其前n項(xiàng)和,且滿足:a1+3a3=eq \f(7,2),S3=eq \f(7,2),則a4=( )
A.eq \f(1,4) B.eq \f(1,8)
C.4 D.8
解析:選A 設(shè)等比數(shù)列{an}的公比為q,則q>0.
∵a1+3a3=eq \f(7,2),S3=eq \f(7,2),∴a1+3a1q2=eq \f(7,2),a1(1+q+q2)=eq \f(7,2),聯(lián)立解得a1=2,q=eq \f(1,2).
則a4=2×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))3=eq \f(1,4).故選A.
二、綜合練——練思維敏銳度
1.(2021·福州模擬)已知等比數(shù)列{an}各項(xiàng)均為正數(shù),滿足a1+a3=3,a3+a5=6,則a1a3+a2a4+a3a5+a4a6+a5a7=( )
A.62 B.62eq \r(2)
C.61 D.61eq \r(2)
解析:選A 設(shè)正項(xiàng)等比數(shù)列{an}的公比為q(q>0),
∵a1+a3=3,a3+a5=6,
∴a1(1+q2)=3,a1(q2+q4)=6,聯(lián)立解得a1=1,q2=2.
∵eq \f(an+1an+3,anan+2)=q2=2,a1a3=1×(1×2)=2,∴{anan+2}是以2為首項(xiàng),2為公比的等比數(shù)列,∴a1a3+a2a4+a3a5+a4a6+a5a7=eq \f(2?1-25?,1-2)=62.故選A.
2.已知各項(xiàng)均為正數(shù)的等比數(shù)列{an}中,a2與a8的等比中項(xiàng)為eq \r(2),則aeq \\al(2,4)+aeq \\al(2,6)的最小值是( )
A.1 B.2
C.4 D.8
解析:選C ∵等比數(shù)列{an}中,a2與a8的等比中項(xiàng)為eq \r(2),∴a4a6=a2a8=2.
則aeq \\al(2,4)+aeq \\al(2,6)≥2a4a6=4,當(dāng)且僅當(dāng)a4=a6=eq \r(2)時(shí)取等號(hào).故選C.
3.已知數(shù)列{an},{bn}滿足a1=b1=1,an+1-an=eq \f(bn+1,bn)=3,n∈N*,則數(shù)列{ban}的前10項(xiàng)和為( )
A.eq \f(1,2)(310-1) B.eq \f(1,8)(910-1)
C.eq \f(1,26)(279-1) D.eq \f(1,26)(2710-1)
解析:選D 由an+1-an=3,知數(shù)列{an}為公差為3的等差數(shù)列,則an=1+(n-1)×3=3n-2;由eq \f(bn+1,bn)=3,知數(shù)列{bn}為公比為3的等比數(shù)列,則bn=3n-1.所以ban=33n-3= 27n-1,則數(shù)列{ ban }為首項(xiàng)為1,公比為27的等比數(shù)列,則數(shù)列{ ban }的前10項(xiàng)和為eq \f(1-2710,1-27)=eq \f(1,26)(2710-1).故選D.
4.(2021·邵陽(yáng)模擬)設(shè)Sn是等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和,若eq \f(S4,S2)=3,則eq \f(S6,S4)=( )
A.2 B.eq \f(7,3)
C.eq \f(3,10) D.1或2
解析:選B 設(shè)S2=k(k≠0),S4=3k,∵數(shù)列{an}為等比數(shù)列,∴S2,S4-S2,S6-S4也為等比數(shù)列,又S2=k,S4-S2=2k,∴S6-S4=4k,∴S6=7k,∴eq \f(S6,S4)=eq \f(7k,3k)=eq \f(7,3),故選B.
5.(多選)在公比為q的等比數(shù)列{an}中,Sn是數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和,若a1=1,a5=27a2,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.q=3 B.?dāng)?shù)列{Sn+2}是等比數(shù)列
C.S5=121 D.2lg an=lg an-2+lg an+2(n≥3)
解析:選ACD 因?yàn)閍1=1,a5=27a2,所以有a1·q4=27a1·q?q3=27?q=3,因此選項(xiàng)A正確;
因?yàn)镾n=eq \f(1-3n,1-3)=eq \f(1,2)(3n-1),所以Sn+2=eq \f(1,2)(3n+3),
因?yàn)閑q \f(Sn+1+2,Sn+2)=eq \f(\f(1,2)?3n+1+3?,\f(1,2)?3n+3?)=1+eq \f(2,1+31-n)≠常數(shù),所以數(shù)列{Sn+2}不是等比數(shù)列,故選項(xiàng)B不正確;
因?yàn)镾5=eq \f(1,2)(35-1)=121,所以選項(xiàng)C正確;
an=a1·qn-1=3n-1>0,
因?yàn)楫?dāng)n≥3時(shí),lg an-2+lg an+2=lg(an-2·an+2)
=lg aeq \\al(2,n)=2lg an,所以選項(xiàng)D正確.
6.已知正項(xiàng)等比數(shù)列{an}滿足:a2a8=16a5,a3+a5=20,若存在兩項(xiàng)am,an使得eq \r(aman)=32,則eq \f(1,m)+eq \f(4,n)的最小值為( )
A.eq \f(3,4) B.eq \f(9,10)
C.eq \f(3,2) D.eq \f(9,5)
解析:選A 設(shè)公比為q,q>0.
∵數(shù)列{an}是正項(xiàng)等比數(shù)列,∴a2a8=aeq \\al(2,5)=16a5,
∴a5=16,又a3+a5=20,∴a3=4,
∴q=2,∴a1=1,∴an=a1qn-1=2n-1.
∵eq \r(aman)=32,∴2m-12n-1=210,即m+n=12,
∴eq \f(1,m)+eq \f(4,n)=eq \f(1,12)(m+n)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,m)+\f(4,n)))=eq \f(1,12)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(5+\f(n,m)+\f(4m,n)))≥eq \f(1,12)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(5+2 \r(\f(n,m)·\f(4m,n))))=eq \f(3,4)(m,n∈N*),
當(dāng)且僅當(dāng)n=2m,即m=4,n=8時(shí)“=”成立,
∴eq \f(1,m)+eq \f(4,n)的最小值為eq \f(3,4),故選A.
7.設(shè)等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,若Sn=2n+1+λ,則λ=( )
A.-2 B.-1
C.1 D.2
解析:選A 法一:依題意,a1=S1=4+λ,a2=S2-S1=4,a3=S3-S2=8,
因?yàn)閧an}是等比數(shù)列,所以aeq \\al(2,2)=a1·a3,所以8(4+λ)=42,解得λ=-2.故選A.
法二:Sn=2n+1+λ=2×2n+λ,易知q≠1,因?yàn)閧an}是等比數(shù)列,
所以Sn=eq \f(a1,1-q)-eq \f(a1,1-q)qn,據(jù)此可得λ=-2.故選A.
8.設(shè)數(shù)列{(n2+n)an}是等比數(shù)列,且a1=eq \f(1,6),a2=eq \f(1,54),則數(shù)列{3nan}的前15項(xiàng)和為( )
A.eq \f(14,15) B.eq \f(15,16)
C.eq \f(16,17) D.eq \f(17,18)
解析:選B 等比數(shù)列{(n2+n)an}的首項(xiàng)為2a1=eq \f(1,3),第二項(xiàng)為6a2=eq \f(1,9),故公比為eq \f(1,3),所以(n2+n)an=eq \f(1,3)·eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3)))n-1=eq \f(1,3n),所以an=eq \f(1,3n?n2+n?),則3nan=eq \f(1,n2+n)=eq \f(1,n)-eq \f(1,n+1),其前n項(xiàng)和為1-eq \f(1,n+1),當(dāng)n=15時(shí),前15項(xiàng)和為1-eq \f(1,16)=eq \f(15,16).
9.各項(xiàng)均為正數(shù)的等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,若Sn=2,S3n=14,則S4n等于( )
A.80 B.30
C.26 D.16
解析:選B 由題意知公比大于0,由等比數(shù)列性質(zhì)知Sn,S2n-Sn,S3n-S2n,S4n-S3n,…仍為等比數(shù)列.
設(shè)S2n=x,則2,x-2,14-x成等比數(shù)列.
由(x-2)2=2×(14-x),
解得x=6或x=-4(舍去).
∴Sn,S2n-Sn,S3n-S2n,S4n-S3n,…是首項(xiàng)為2,公比為2的等比數(shù)列.
又∵S3n=14,∴S4n=14+2×23=30.
10.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
解析:選C 設(shè)等比數(shù)列{an}的公比為q,則a4=-24q3=-eq \f(8,9),所以q3=eq \f(1,27),q=eq \f(1,3),易知此等比數(shù)列各項(xiàng)均為負(fù)數(shù),則當(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)))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)))15=86×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3)))9=eq \f(86,39)=eq \f(84,9)×eq \f(82,37)0,且b5b6+b4b7=4,則b1b2…b10=________.
解析:因?yàn)閿?shù)列{an}為等差數(shù)列,a1+a5+a9=π,
所以3a5=π?a5=eq \f(π,3),
所以cs(a2+a8)=cs(2a5)=cseq \f(2π,3)=-eq \f(1,2).
又因?yàn)閿?shù)列{bn}為等比數(shù)列,bn>0,且b5b6+b4b7=4,
所以2b5b6=4?b5b6=2,所以b1b2…b10=(b5b6)5=25=32.
答案:-eq \f(1,2) 32
12.已知等比數(shù)列{an}的公比為正數(shù),且a3a9=2aeq \\al(2,5),a2=1,則a1=________.
解析:∵a3a9=aeq \\al(2,6),∴aeq \\al(2,6)=2aeq \\al(2,5),設(shè)等比數(shù)列{an}的公比為q,∴q2=2,由于q>0,解得q=eq \r(2),∴a1=eq \f(a2,q)=eq \f(\r(2),2).
答案:eq \f(\r(2),2)
13.等比數(shù)列{an}中,已知各項(xiàng)都是正數(shù),且a1,eq \f(1,2)a3,2a2成等差數(shù)列,則eq \f(a13+a14,a14+a15)=________.
解析:設(shè){an}的公比為q.由題意得a1+2a2=a3,則a1(1+2q)=a1q2,q2-2q-1=0,所以q=eq \f(2+\r(8),2)=1+eq \r(2)(舍負(fù)),則eq \f(a13+a14,a14+a15)=eq \f(1,q)=eq \r(2)-1.
答案:eq \r(2)-1
14.在數(shù)列{an}中,aeq \\al(2,n+1)+2an+1=anan+2+an+an+2,且a1=2,a2=5.
(1)證明:數(shù)列{an+1}是等比數(shù)列;
(2)求數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn.
解:(1)證明:∵aeq \\al(2,n+1)+2an+1=anan+2+an+an+2,
∴(an+1+1)2=(an+1)(an+2+1),
即eq \f(an+1+1,an+1)=eq \f(an+2+1,an+1+1).
∵a1=2,a2=5,∴a1+1=3,a2+1=6,∴eq \f(a2+1,a1+1)=2,
∴數(shù)列{an+1}是以3為首項(xiàng),2為公比的等比數(shù)列.
(2)由(1)知,an+1=3·2n-1,
∴an=3·2n-1-1,∴Sn=eq \f(3?1-2n?,1-2)-n=3·2n-n-3.
15.(2020·新高考全國(guó)卷Ⅰ)已知公比大于1的等比數(shù)列{an}滿足a2+a4=20,a3=8.
(1)求{an}的通項(xiàng)公式;
(2)記bm為{an}在區(qū)間(0,m](m∈N*)中的項(xiàng)的個(gè)數(shù),求數(shù)列{bm}的前100項(xiàng)和S100.
解:(1)設(shè){an}的公比為q.
由題設(shè)得a1q+a1q3=20,a1q2=8.
解得q=2或q=eq \f(1,2)(舍去).所以a1=2.
所以{an}的通項(xiàng)公式為an=2n.
(2)由題設(shè)及(1)知b1=0,且當(dāng)2n≤m
這是一份新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)教案第6章第2節(jié) 等差數(shù)列及其前n項(xiàng)和(含解析),共18頁(yè)。
這是一份新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)講練教案6.3 等比數(shù)列及其前n項(xiàng)和(含解析),共18頁(yè)。
這是一份新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)講練教案6.2 等差數(shù)列及其前n項(xiàng)和(含解析),共18頁(yè)。
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