内容正文:
【2025届体育单招数学零基础讲义】 数学朱老师
等比数列及其前项和知识点·梳理
①等比数列的有关概念
1)等比数列的定义:一个数列从第2项开始,每一项与它的前一项的比值都等于同一个常数
的数列,其中这个常数称为公比.
2)等比数列定义式:.
3)等比中项:若成等比数列,则.
4)等比数列的通项公式:或.
5)等比数列的前项和:(当时),(当时).
②等比数列的单调性
单调递增
,
单调递减
,
③等比数列的性质
已知数列是等比数列,是数列的前项和.
1)若,则有;
2)若数列是等比数列,公比为,则是等比数列;
3)数列成等比数列;
4)相邻奇数项或者偶数项的符号保持一致.
重点题型·归类精讲
题型一 等比数列基本量的计算
【例1-1】(2024年真题)等比数列中,
A、2 B、4 C、9 D、252
【例1-2】(2021年真题)若是公比为3的等比数列,且,则 .
【例1-3】(2020年真题)等比数列中,若,则__ _
【例1-4】(2012年真题)已知是等比数列,,则___
【例1-5】(2011年真题)已知是等比数列,,则
【例1-6】(2010年真题)是各项均为正数的等比数列,已知,则___
【例1-7】(2008年真题)是等比数列的前项和,已知,公比,则
A.2 B.3 C.5 D.8
【例1-8】(2006年真题)设等比数列的第3项,第8项,则第5项___(用数字作答)
【例1-9】(2004年真题)已知等比数列的公比是2,且前4项的和为1,那么前8项之和为___
【变式1】在等比数列中,
(1)已知,,求;
(2)已知,,,求;
(3)已知,,求.
(4),,求;
(5),,求;
题型二 等比中项
【例2-1】已知数列为等比数列,,则( )
A.2 B.4 C.8 D.16
【例2-2】已知等比数列中,,,则( )
A.4或 B. C.4 D.8
【例2-3】等比数列中,,,则与的等比中项为( )
A.12 B. C. D.30
【例2-4】已知,,若a,b,c三个数成等比数列,则( )
A.5 B.1 C. D.或1
【变式1】已知各项均为正数的等比数列,,,则( )
A.7 B.8 C.9 D.10
【变式2】等比数列中,,则与的等比中项为( )
A.24 B. C. D.
【变式3】已知数列为等比数列,是它的前项和,若,且与的等差中项为,则( )
A.35 B.33 C.31 D.30
题型三 等比数列的性质
【例3-1】(2024年真题)等比数列中,
A、2 B、4 C、9 D、252
【例3-2】(2013年真题)若等比数列前项和为,则
A、-5 B、0 C、1 D、-1
【例3-3】等比数列的前项和为,若,则( )
A.2 B.-2 C.1 D.-1
【例3-4】设等比数列的前项和是.已知,则( )
A.13 B.12 C.6 D.3
【变式1】已知等比数列的前n项和为,若,则等于( )
A. B. C. D.
【变式2】等比数列的前项和为,且,则( )
A. B. C. D.
【变式3】已知数列是等比数列,为其前项和,若,,则( )
A.27 B.39 C.81 D.120
题型四 等差数列与等比数列综合
【例4-1】(2019年真题)已知是各项均为正数的等比数列,且成等差数列,则的公比为___
【例4-2】(2018年真题)已知是公差不为零的等差数列,,且成等比数列
(1)求的通项公式
(2)设,求数列的前项和
【例4-3】(2016年真题)已知是等比数列,,数列满足
(1)证明数列是等差数列
(2)求的前项和的最大值
【例4-4】(2009年真题)是等比数列,是公差不为零的等差数列,已知
(1)求和的通项公式
(2)设的前项和为,是否存在正整数,使?若存在,求出,若不存在,说明理由。
【例4-5】(2003年真题)已知等差数列中,,且又成等比数列,,求公差及项数
课后模拟·巩固练习
1.正项等比数列中,,,则( )
A. B.3 C.6 D.9
2.在等比数列中,若,则( )
A.6 B.9 C. D.
3.已知等比数列满足,,则( )
A.26 B.78 C.104 D.130
4.在等比数列中,若,则的公比( )
A. B. C. D.4
5.在等比数列中,成等差数列,则( )
A.3 B. C.9 D.
6.已知正项等比数列的前三项和为28且,则( )
A. B. C. D.
7.已知,等比数列,,,…,的第4项为( )
A.12 B. C.9 D.
8.已知是单调递增的等比数列,,则公比的值是( )
A.2 B.-2 C.3 D.-3
9.已知等差数列的公差为2,若成等比数列,则( )
A. B. C.4 D.
二、填空题
10.和的等比中项是 .
11.2和4的等差中项为 ,等比中项为 .
12.首项为1的等比数列中,,,成等差数列,则公比 .
13.设为公比的等比数列的前n项和,且成等差数列,则 .
14.已知数列是首项的等比数列,且,,成等差数列,则其公比q等于 .
三、解答题
15.等比数列中,,.
(1)求的通项公式:
(2)记为的前n项和,若,求m.
16.已知等差数列满足,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设等比数列各项均为正数,其前项和,若,,求.
17.已知数列是公差不为零的等差数列,,且、、成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)设数列的前项和为,求.
挫折是强者的进身之阶,弱者的无底深渊第 1 页 共 1 页
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$$【2025届体育单招数学零基础讲义】 数学朱老师
等比数列及其前项和知识点·梳理
①等比数列的有关概念
1)等比数列的定义:一个数列从第2项开始,每一项与它的前一项的比值都等于同一个常数
的数列,其中这个常数称为公比.
2)等比数列定义式:.
3)等比中项:若成等比数列,则.
4)等比数列的通项公式:或.
5)等比数列的前项和:(当时),(当时).
②等比数列的单调性
单调递增
,
单调递减
,
③等比数列的性质
已知数列是等比数列,是数列的前项和.
1)若,则有;
2)若数列是等比数列,公比为,则是等比数列;
3)数列成等比数列;
4)相邻奇数项或者偶数项的符号保持一致.
重点题型·归类精讲
题型一 等比数列基本量的计算
【例1-1】(2024年真题)等比数列中,
A、2 B、4 C、9 D、252
【答案】B
【解析】
快速求解,数列为等比数列,也为等比数列
【例1-2】(2021年真题)若是公比为3的等比数列,且,则 .
【答案】
【解析】数列是公比为3的等比数列,也就是说有一列数,后面一个数是前面一个数的3倍,那么第3个数就是第1个数的9倍,,即,后一项是前一项的3倍,那么这列数依次是
【例1-3】(2020年真题)等比数列中,若,则__ _
【答案】2
【解析】本题可以通过先算出公比、首项或者直接估值求解。
首项即第1个数是,公比是2、即后一个数是前一个数的2倍,所以第2个数,第3个数
【例1-4】(2012年真题)已知是等比数列,,则___
【答案】73
【解析】
【例1-5】(2011年真题)已知是等比数列,,则
【答案】3
【解析】
【例1-6】(2010年真题)是各项均为正数的等比数列,已知,则___
【答案】21
【解析】(舍去),公比;或
【例1-7】(2008年真题)是等比数列的前项和,已知,公比,则
A.2 B.3 C.5 D.8
【答案】A
【解析】公比为1,则数列各项相等,,故
【例1-8】(2006年真题)设等比数列的第3项,第8项,则第5项___(用数字作答)
【答案】48
【解析】
【例1-9】(2004年真题)已知等比数列的公比是2,且前4项的和为1,那么前8项之和为___
【答案】17
【解析】前8项的和
【变式1】在等比数列中,
(1)已知,,求;
【答案】
【解析】等比数列中,,,则.
(2)已知,,,求;
【答案】
【解析】等比数列中,,,,由,可得.
(3)已知,,求.
【答案】
【解析】等比数列中,,,由,可得.
(4),,求;
【答案】
【解析】,又,故,故
(5),,求;
【答案】或
【解析】由,可得,即,解得或
题型二 等比中项
【例2-1】已知数列为等比数列,,则( )
A.2 B.4 C.8 D.16
【答案】B
【解析】由题设,则,所以.故选:B
【例2-2】已知等比数列中,,,则( )
A.4或 B. C.4 D.8
【答案】C
【解析】设公比为,则,
因为,,所以,所以.故选:C.
【例2-3】等比数列中,,,则与的等比中项为( )
A.12 B. C. D.30
【答案】C
【分析】根据等比中项定义直接求解即可.
【详解】记与的等比中项为G,则,所以.故选:C
【例2-4】已知,,若a,b,c三个数成等比数列,则( )
A.5 B.1 C. D.或1
【答案】D
【分析】根据三个数成等比数列,列式计算,即可得答案.
【详解】由题意知,,a,b,c三个数成等比数列,则,故,故选:D
【变式1】已知各项均为正数的等比数列,,,则( )
A.7 B.8 C.9 D.10
【答案】C
【解析】由等比数列,,,有,又因为各项均为正数,所以.故选:C.
【变式2】等比数列中,,则与的等比中项为( )
A.24 B. C. D.
【答案】C
【详解】与的等比中项为,,则.故选:C.
【变式3】已知数列为等比数列,是它的前项和,若,且与的等差中项为,则( )
A.35 B.33 C.31 D.30
【答案】D
【详解】设等比数列的公比为,,,,,
与的等差中项为,,即,解得,,由,可得,.故选:D.
题型三 等比数列的性质
【例3-1】(2024年真题)等比数列中,
A、2 B、4 C、9 D、252
【答案】B
【解析】
快速求解,数列为等比数列,也为等比数列
【例3-2】(2013年真题)若等比数列前项和为,则
A、-5 B、0 C、1 D、-1
【答案】D
【解析】
【例3-3】等比数列的前项和为,若,则( )
A.2 B.-2 C.1 D.-1
【答案】A
【解析】设等比数列的公比为q,当时,,不合题意;
当时,等比数列前项和公式,
依题意.故选:A
【例3-4】设等比数列的前项和是.已知,则( )
A.13 B.12 C.6 D.3
【答案】A
【解析】方法一 因为,所以,,
所以,所以.又,得,
所以.
故选:A.
方法二 因为,,所以,
所以,所以.故选:A.
【变式1】已知等比数列的前n项和为,若,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】依题意,所以等比数列的前n项和为,
所以,解得.故选:D.
【变式2】等比数列的前项和为,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由等比数列性质可知,成等比数列,因为,所以,所以成等比数列,所以,所以,所以.故选:C.
【变式3】已知数列是等比数列,为其前项和,若,,则( )
A.27 B.39 C.81 D.120
【答案】D
【解析】由题知,,,因为数列成等比数列,
所以,所以.故选:D.
题型四 等差数列与等比数列综合
【例4-1】(2019年真题)已知是各项均为正数的等比数列,且成等差数列,则的公比为___
【答案】2
【解析】成等差数列;则
(等比数列第3项第2项乘以1个公比)
(等比数列第4项第2项乘以公比、再乘以公比,即)
或者(舍去)
【例4-2】(2018年真题)已知是公差不为零的等差数列,,且成等比数列
(1)求的通项公式
(2)设,求数列的前项和
解:(1)成等比数列,,因为,所以。
(2)。等比数列,首项为2,尾项为,前项和
【例4-3】(2016年真题)已知是等比数列,,数列满足
(1)证明数列是等差数列
(2)求的前项和的最大值
解:,数列是公差为-2的等差数列
(2),所以当或时取最大值,
【例4-4】(2009年真题)是等比数列,是公差不为零的等差数列,已知
(1)求和的通项公式
(2)设的前项和为,是否存在正整数,使?若存在,求出,若不存在,说明理由。
(1)解:设数列公比为,数列公差为
,则,即
,则,即
把代入得或
(舍),
所以数列通项公式
数列通项公式
(2)解:
;
【例4-5】(2003年真题)已知等差数列中,,且又成等比数列,,求公差及项数
解:成等比数列
或
若,则,故
解得,或
课后模拟·巩固练习
1.正项等比数列中,,,则( )
A. B.3 C.6 D.9
【答案】B
【解析】设等比数列的公比为,因为数列为正项等比数列,所以,由题,
则,所以,所以.故选:B
2.在等比数列中,若,则( )
A.6 B.9 C. D.
【答案】A
【解析】因为,所以(负值舍去),所以.故选:A
3.已知等比数列满足,,则( )
A.26 B.78 C.104 D.130
【答案】B
【解析】设等比数列公比为,根据已知可得,,
所以,,解得,所以,.
故选:B.
4.在等比数列中,若,则的公比( )
A. B. C. D.4
【答案】B
【解析】设等比数列的公比为,因为且,可得,可得.故选:B.
5.在等比数列中,成等差数列,则( )
A.3 B. C.9 D.
【答案】C
【解析】设的公比为,
则由题意可知或,
显然时,,无意义舍去;所以.故选:C
6.已知正项等比数列的前三项和为28且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由题意设公比为,则,即,解得满足题意,所以.故选:C.
7.已知,等比数列,,,…,的第4项为( )
A.12 B. C.9 D.
【答案】B
【详解】因为等比数列,,,…,则
解得或,又,所以,则,所以公比,等比数列的第项为.故选:B
8.已知是单调递增的等比数列,,则公比的值是( )
A.2 B.-2 C.3 D.-3
【答案】A
【详解】因为是等比数列,所以,则,解得或,
又因为是单调递增的等比数列,所以,所以公比.故选:A.
9.已知等差数列的公差为2,若成等比数列,则( )
A. B. C.4 D.
【答案】C
【详解】数列是公差为2的等差数列,,,成等比数列,,即,解得,故选:C.
二、填空题
10.和的等比中项是 .
【答案】【详解】设和的等比中项为,则,解得.故答案为:
11.2和4的等差中项为 ,等比中项为 .
【答案】 3
【详解】2和4的等差中项为,2和4的等比中项为,故答案为:3,
12.首项为1的等比数列中,,,成等差数列,则公比 .
【答案】2
【详解】设等比数列的公比为,因为,,成等差数列,所以,所以,
因为首项为1,所以,所以,故.故答案为:2
13.设为公比的等比数列的前n项和,且成等差数列,则 .
【答案】10
【详解】由题意,,解得(舍)或,∴.故答案为:10
14.已知数列是首项的等比数列,且,,成等差数列,则其公比q等于 .
【答案】
【详解】∵,,成等差数列,∴,即,∴,
∴,∴或 (舍).∴.故答案为:.
三、解答题
15.等比数列中,,.
(1)求的通项公式:
(2)记为的前n项和,若,求m.
【答案】(1)或.(2).
【详解】(1)等比数列中,,.
,解得,
当时,,
当时,,
的通项公式为,或.
(2)记为的前n项和.
当,时,,
由,得,,无解;
当,时,,
由,得,,解得.
16.已知等差数列满足,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设等比数列各项均为正数,其前项和,若,,求.
【答案】(1);(2).
(2)设等比数列的公比为,求出、的值,可得出关于和的方程组,解出这两个量,再利用等比数列的求和公式可求得.
【详解】(1)设等差数列的公差为,,解得,因此,数列的通项公式;
(2)设各项均为正数的等比数列的公比为,,则,,
,,,,即,解得或(舍去),
.
17.已知数列是公差不为零的等差数列,,且、、成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)设数列的前项和为,求.
【答案】(1);(2).
【详解】(1)设数列的公差为,则,
由,得,整理得,得,
因此,;
(2),且,所以,数列是以为首项,以为公比的等比数列,因此,.
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