内容正文:
4.3.2等比数列的前n项和
(时间:120分钟,分值:150分)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每个小题绐岀的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.一个等比数列前项的和为48,前项的和为60,则前项的和为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
根据等比数列前和的性质,简单计算即可得到结果.
【详解】
设该等比数列的前和为,
则,,成等比数列,
所以
故选:C
2.数列,,,…,,…的前n项和为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
由于,所以利用裂项相消法求和.
【详解】
∵
∴
=
=
故选:B
3.若,则正整数的最小值为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】B
【分析】
依题意,不等式的左边是以首项为1,公比为的等比数列的前n+1项和,利用等比数列求和公式把左边简化得到和的表达式,然后解不等式即可求得结果.
【详解】
不等式的左边是以首项为1,公比为的等比数列的前n+1项和,
则左边,
解不等式,可以得到,
所以,即n的最小值为6.
故选B.
4.已知数列{an}是等比数列,且公比q不为1,Sn为数列{an}的前n项和,则下列结论中一定正确的为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】
当q=﹣1,且n若为偶数,则有Sn=0,排除选项即得解.
【详解】
当q=﹣1,且n若为偶数,则有Sn=0,∴S4=S8=S12=0,
此时,A,B,C不一定成立. 所以选.(根据等比数列的性质也可以得到选项正确)
故选:D.
5.已知数列满足,且对任意都有,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
由,得,两式相除可得,从而可得数列 为等比数列,首项为 ,公比为,进而可求出的值,可得答案
【详解】
∵数列 满足,
时, 时, ,可得 .
,数列 为等比数列,首项为 ,公比为 .
.
∵对任意 都有,则 的取值范围为
故选:D.
6.已知数列的前项和为,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
由,根据与的关系,得出是首项为,公比为的等比数列,结合等比数列的求和公式,即可求解.
【详解】
由数列的前项和,
当时,可得,所以;
当时,,所以,
所以是首项为,公比为的等比数列,
所以,,所以.
故选:B.
7.在各项都为正数的数列中,首项为数列的前项和,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
当时,,故可以得到,因为,进而得到,所以是等比数列,进而求出
【详解】
由,得,得,
又数列各项均为正数,且,
∴,∴,即
∴数列是首项,公比的等比数列,其前项和,得,
故选:C.
8.已知数列满足,,,则数列的前2021项的和为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
利用累加法得到,带入得到,再利用分组求和法计算得到答案.
【详解】
,即.
.
.
故
.
故选:A.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9.设数列的前项和为,且满足,则下列说法不正确的是( )
A.可能为等差数列 B.一定为等比数列
C.使得 D.的最小值为
【答案】ACD
【分析】
利用相减的方法求得通项公式,求得前项和,然后分析数列的性质,判断各选项.
【详解】
首先由题意,
由,得时,,
相减得,,也适合,所以,
数列是等比数列,不是等差数列,A错,B正确;
,所以不存在,使得,C错;
,.当且仅当,即时,等号成立,但,因此取不到.D错误,
故选:ACD.
10.已知等比数列的公比为q,前n项和,设,记的前n项和为,则下列判断正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】BD
【分析】
先求得的取值范围,根据的取值范围进行分类讨论,利用差比较法比较出和的大小关系.
【详解】
由于是等比数列,,所以,
当时,,符合题意;
当时,,即,上式等价于①或②.解②得.解①,由于可能是奇数,也可能是偶数,所以.
综上所述,的取值范围是.
,所以,所以,而,且.
所以,当,或时,,即,故BD选项正确,C选项错误.
当时,,即.
当或时,,A选项错误.
综上所述,正确的选项为BD.
故选:BD
11.在数列中,其前的和是,下面正确的是( )
A.若,,则
B.若 ,则
C.若 ,则
D.若 ,且,则
【答案】ABC
【分析】
A:应用等差数列前n项和公式求;B:应用错位相减法求;C:应用分组求和及等差、等比前n和公式求;D:根据的关系及已知条件,构造数列即可求.
【详解】
A:由题设,是首项为1,公差为2的等差数列,则,正确;
B:由