内容正文:
课时精练(三十) 等比数列
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
[基础保分练]
1. [2022·江西南昌二模]已知公比不为1的正项等比数列 的前 项和为 ,若 ,则公比 ( A )
A. 3 B. 2 C. D.
[解析][由题知公比不为1且为正,由 ,得 ,整理得 ,所以 .故选
2. [2023·四川宜宾模拟]如图,作一个边长为1的正方形,再将各边的中点相连作第二个正方形,依此类推,共作了 个正方形,设这 个正方形的面积之和为 ,则 ( B )
A. B. C. D.
[解析][依题意,从第2个正方形开始,以后每个正方形边长都是相邻前一个的 ,而所有正方形都相似,则从第2个正方形开始,每个正方形面积都是相邻前一个的 ,因此,将各正方形面积依次排成一列可得等比数列 ,其首项 ,公比 ,所以 .故选
3. [2021·全国甲卷]等比数列 的公比为 ,前 项和为 .设甲: ,乙: 是递增数列,则( B )
A. 甲是乙的充分条件但不是必要条件
B. 甲是乙的必要条件但不是充分条件
C. 甲是乙的充要条件
D. 甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件
[解析][当 , 时, ,此时数列 递减,所以甲不是乙的充分条件.
当数列 递增时,有 ,若 ,则 ,即 ;若 ,则 ,不存在,所以甲是乙的必要条件.
综上,甲是乙的必要条件但不是充分条件.故选
4. [2022·广东佛山三模]已知公比为 的等比数列 的前 项和 , ,且 ,则 ( C )
A. 48 B. 32 C. 16 D. 8
[解析][因为公比为 的等比数列 的前 项和 ①,
当 时, ,
当 时, ②,
得 ,
所以 ,则 ,又 ,所以 ,解得 ,
所以 ,则 .故选
5. [2023·安徽安庆期末]已知函数 ,各项互不相等的等比数列 满足 , ,记 ,则( D )
A. B. C. D.
[解析][由已知 ,即 ,得 ,故 ,又 ,
所以 ,公比 , ,
当 时, , ,故 错误;
当 时, , , ,故 错误;
当 时, ,所以 偶数项均正,奇数项均负,此时 , ,即 ,故 错误;
由 , ,可知
当 时, ,当 时, ,当 时, ,
所以当 时, 各项均正,满足 ;当 时, 偶数项均正,奇数项均负,仍满足 ,故 正确.故选
6. [2023·湖南怀化一模](多选)设 是各项为正数的等比数列, 是其公比, 是其前 项的积,且 , ,则下列选项中成立的是( ABD )
A. B.
C. D. 与 均为 的最大值
[解析][由已知数列各项均为正,因此乘积 也为正,公比 ,
又 , ,故 , , 正确;
, ,即 , 正确;
由 得 , ,所以 ,而 , ,因此 , 错;
由上知 , 先增后减, 与 均为 的最大值, 正确.故选
7. [2023·湖北武汉模拟](多选)已知数列 满足 , , 为数列 的前 项和,则下列结论正确的是( BC )
A. 是等比数列
B. 是等比数列
C.
D. 中存在不相等的三项构成等差数列
[解析][数列 中, , , ,则 , ,
因此,数列 是以 为首项,公比为3的等比数列, ,
数列 是以 为首项,公比为3的等比数列, , 正确;
因为 , ,则数列 不是等比数列, 不正确;
, 正确;
假定 中存在不相等的三项构成等差数列,令此三项依次为 , , ,且 , , , ,则有 ,而 ,即 ,又 ,因此 不成立,所以 中不存在不相等的三项构成等差数列, 不正确.故选
8. [2022·福建厦门模拟]已知等比数列 的前 项和为 ,若 , ,则 .
[解析]由已知条件得
解得
所以 .
9. [2022·衡阳八中模拟]设 为正项等比数列 (公比 )前 项的积,若 ,则 .
[解析]由题意得, ,
所以 ,根据等比数列的性质,可得 ,
设等比数列的公比为 ,
所以 ,
,
所以 .
10. [2022·上海青浦二模]已知数列 的通项公式为 ,数列 是首项为1,公比为 的等比数列,若 ,其中 ,2, ,10,则公比 的取值范围是 .
[解析]由题可知, ,因为 ,即 ,则 ,
又因为 ,即 ,则 ,
因为 ,则 ,又 ,2, ,10,所以 ,则 ,
所以 .
[能力提升练]
11. [2023·山东德州高三期末](多选)定义在区间 上的函数 ,如果对于任意给定的等比数列 , 仍是等比数列,则称 为“保等比数列函数”.下列函数是“保等比数列函数”的为( AC )
A. B. C. D.
[解析][设等比数列 的公比为 .
对于 ,则 ,故 是“保等比数列函数”;
对于 ,则 常数,故 不是“保等比数列函数”;
对