内容正文:
4.3.1
等比数列
【知识目录】
1、 等比数列的概念
2、 等比中项及“高斯技巧”
3、 等差等比纠缠数列
4、 二阶等比数列
5、 奇偶分段和正负相间的数列
6、 等比数列有关的最值
7、 高中联赛题选。
典例分类精讲
· 一、等比数列的概念
1.基本定义和公式:
(1)定义:数列{an}若满足=q(q为常数)称为等比数列。q为公比。
(2)通项公式:an=a1qn-1(a10、q0)。
2.等比数列通项涉及到指数幂形式,所以对应的计算要稍微复杂些,一般情况下是构造首项和公比的方程,在实际计算过程中,常常通俗的归纳为“等差数列两式常做差,等比数列两式常做商”
【典型例题】
【例1】下列数列一定是等比数列的是( )
A.数列1,2,6,18,…
B.数列中,,
C.常数列,,…,,…
D.数列中,
【答案】D
【分析】
对四个选项按等比数列的定义一一验证即可.
【详解】
对于A,,,故不是等比数列;
对于B,前3项是等比数列,多于3项时,无法判定,故不一定是等比数列;
对于C,当时,不是等比数列;
对于D,该数列符合等比数列的定义,一定是等比数列.
故选:D.
【例2】已知等比数列,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
根据等比数列的性质即可求出.
【详解】
∵,,
∴,又,∴.故选:D.
【例3】如图给出了一个“三角形数阵”,已知每一列数成等差数列,从第三行起,每一行数成等比数列,而且每一行的公比都相等,记第i行第j列的数为aij(i,j∈N*),则a53的值为( )
,
,,
…
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】
先判断出“三角形数阵”的数排布规律,即可求解.
【详解】
第一列构成首项为,公差为的等差数列,所以a51=+(5-1)×=.
又因为从第三行起每一行数成等比数列,而且每一行的公比都相等,
所以第5行构成首项为,公比为的等比数列,
所以a53==.故选:C
【例4】如果,,,,成等比数列,那么( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【分析】
,,,,成等比数列,利用等比中项求解.
【详解】
因为,,,,成等比数列,
所以,且与首项同号,所以.故选:B
【例5】已知等比数列中,,,则( )
A.16 B.8 C.4 D.2
【答案】C
【分析】
设等比数列的公比为,则由题意可得从而可求出,进而可求出答案
【详解】
等比数列中,设其公比为,,,
∴解得∴,故选:C.
【例6】已知等比数列,则下面对任意正整数都成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】
对于AD,当时,不成立,对于B,利用等比数列的通项公式化简判断即可,对于C,当时,不成立
【详解】
根据题意,依次分析选项:对于A,当时,与异号,则,A错误;
对于B,,B正确;
对于C,,则不一定成立,C错误;
对于D,,则不一定成立,D错误.
故选:B
【例7】设是公比为的等比数列,,令,若数列有连续四项在集合中,则值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
由题意转化条件得数列的连续四项在集合中,结合等比数列的性质即可得解.
【详解】
,且数列有连续四项在集合中,
,数列的连续四项在集合中,
因为是等比数列,等比数列中一定有正项和负项相邻,则,所以等比数列各项的绝对值递增或递减.
按绝对值的顺序排列上述数值得,相邻两项相除,
则可得是数列的连续四项,
或(舍去)
故选:A.
【对点实战】
1.设数列为公比不为的等比数列,则下面四个数列:①;②(为非零常数);③;④其中是等比数列的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【分析】
设数列的公比为,则,根据等比数列的定义逐一判断①②③④即可得正确答案.
【详解】
设数列的公比为,则,
对于①,因为是常数,所以是等比数列;
对于②,因为是常数,所以是等比数列;
对于③,因为是常数,所以是等比数列;
对于④,因为是常数,所以是等比数列;
所以①②③④都是等比数列,所以等比数列有个,
故选:D.
2.已知等比数列满足,,则( )
A.12 B.16
C.32 D.64
【答案】D
【分析】
根据等比数列性质以及题中所给条件直接求解即可.
【详解】
因为
所以解得或(舍去),所以.
所以.
故选:D
3.已知为等比数列,下列结论中正确的是( )
A.
B.若,则
C.若,则
D.
【答案】C
【分析】
利用特殊值排除错误选项,利用等比数列的性质证明正确选项.
【详解】
若,则,所以AB选项错误.
若,则,所以D选项错误.
对于C选项,由于,公比,所以,即,所以C选项正确.
故选:C
4.在递增的正项等比数列中,和是方程的两个根,则( ).
A.4 B.