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课时精练(三十二) 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·合肥市第六中学模拟]若等比数列 满足 , ,则 等于( A )
A. B. C. D.
[解析][设等比数列 的公比为 ,
则 ,所以 ,又 ,
所以 ,所以 .故选 .]
2. [2022·重庆诊断]设等比数列 的前 项和为 , , ,则 ( C )
A. B. C. D.
[解析][设等比数列 的公比为 ,则 ,又 , ,
所以 ,故 ,又 ,
即 .故选 .]
3. 我国古代数学著作《算法统宗》中有这样一个问题:“三百一十五里关,初步健步不为难,次日脚痛减一半,六朝才得到其关,要见次日行里数,请公仔细算相还.”其大意为:“有一个人走315里路,第一天健步行走,从第二天起脚痛,每天走的路程为前一天的一半,走了6天后到达目的地.”则该人第一天走的路程为( C )
A. 180里 B. 170里 C. 160里 D. 150里
[解析][设该人第 天走 里路,则 是公比为 的等比数列,
由题意得 ,解得 .故选 .]
4. [2021·马鞍山市高考数学质量监测]已知正项等比数列 中, , , 表示数列 的前 项和,则 的取值范围是( A )
A. B. C. D.
[解析][设正项等比数列 的首项为 ,公比为 ,因为 , ,
所以 解得
所以 ,
故 ,
所以 .
由于数列 单调递增,当 时, ,
故 的取值范围是 .故选 .]
5. (多选)在公比为 的等比数列 中, 为其前 项和,若 , ,则下列说法正确的是( ABC )
A. B. 数列 是等差数列
C. 数列 是等比数列 D. 数列 是等比数列
[解析][因为等比数列 的公比为 , ,则 ,而 ,解得 , 正确;
前 项和 ,则 ,数列 是等差数列, 正确;
又 ,则 ,有 ,数列 是等比数列, 正确;
因为 ,则 ,显然 不是常数,所以数列 不是等比数列, 不正确.故选 .]
6. (多选)在等比数列 中,公比为 ,其前 项积为 ,并且满足 , , ,下列选项中,结论正确的是( ABD )
A. B.
C. 的值是 中最大的 D. 使 成立的最大自然数 等于198
[解析][对于 ,因为 ,
所以 ,所以 .
因为 ,所以 .
又因为 ,
所以 ,且 .
所以 ,故 正确;
对于 ,因为 , ,所以 ,
即 ,故 正确;
对于 ,由于 ,而 ,
故有 ,故 错误;
对于 , ,
,故 正确.故选 .]
7. 已知 是公比为 的等比数列,其前 项和为 ,若 ,则 .
[解析]当 时,由 ,得 ,显然不成立;
当 时,由 ,得 , .
8. [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 .
9. [2022·上海外国语附中月考]设数列 满足 ,若 ,则 .
[解析]因为 ,
则 ,
所以 ,所以数列 是公比为 的等比数列,
因为 ,
所以 .
10. 如图所示,正方形上连接着等腰直角三角形,等腰直角三角形腰上再连接正方形, ,如此继续下去得到一个树状图形,称为“勾股树”.若某勾股树含有 个正方形,且其最大的正方形的边长为 ,则其最小正方形的边长为 .
[解析]由题意,得正方形的边长构成以 为首项, 为公比的等比数列,现已知共含有 个正方形,则有 ,所以 ,所以最小正方形的边长为 .
11. 已知公比不为1的等比数列 满足 ,且 , , 构成等差数列.
(1) 求 的通项公式;
[解析]设公比为 ,由题意得 ,
所以 ,
又因为 ,所以 或1(舍去),
因为 ,所以 ,所以 ,
所以 .
(2) 记 为 的前 项和,求使 成立的最大正整数 的值.
[解析] .
因为 ,所以 ,
所以 ,
显然, 为奇数,即 .
解得 ,所以满足条件的最大正整数 的值为3.
12. 在 ; ; 这三个条件中任选一个,补充到下面的横线上,并解答相应问题.
已知数列 满足 ,且 .
(1) 证明:数列 为等比数列;
证明:数列 中, ,且 ,
所以 ,
所以数列 是公比为3的等比数列.
(2) 若 ,是否存在等比数列 的前 项和为 ?若存在,求 的通项公式;若不存在,说明理由.
注:如果选择多个条件分别解答,则按第一个解答计分.
[解析]选择条件①,不存在.
因为 ,所以 ,
因为 是公比为3的等比数列,所以 ,
解得 ,所以 , .
所以 ,
,所以 ,
因为 ,不符合上式,
所以数列 不是等比数列,所以不存在.
选择条件②,不存在.