内容正文:
课时梯级训练(8) 等比数列的概念与通项公式
1.已知等差数列{an}的公差为2,其前n项和为Sn,若a2是a1与a5的等比中项,则S7等于( )
A.108 B.64
C.49 D.48
C 解析:由题意知,等差数列{an}的公差为2,
因为a2是a1与a5的等比中项,可得a=a1a5,即(a1+2)2=a1(a1+8),解得a1=1,
所以S7=7a1+d=7×1+×2=49.
2.如果-1,a,b,c,-9成等比数列,那么( )
A.b=3,ac=9 B.b=-3,ac=9
C.b=3,ac=-9 D.b=-3,ac=-9
B 解析:∵b2=(-1)×(-9)=9且b与首项-1同号,∴b=-3,且a,c必同号.∴ac=b2=9.
3.在等比数列{an}中,满足2a4=a6-a5,则公比是( )
A.1 B.1或-2
C.-1或2 D.-1或-2
C 解析:方法一 由已知得2a1·q3=a1·q5-a1·q4,即2=q2-q,∴q=-1或q=2.
方法二 ∵a5=a4q,a6=a4q2,∴由已知条件得2a4=a4·q2-a4·q,即2=q2-q,∴q=-1或q=2.
4.(多选)下列各组数成等比数列的是( )
A.1,-2, 4,-8 B.-,2,-2,4
C.x,x2,x3,x4 D.a-1,a-2,a-3,a-4
ABD 解析:由等比数列的定义,知ABD是等比数列,C中当x=0时,不是等比数列.
5.在160与5中间插入4个数,使它们同这两个数成等比数列,则这4个数依次为________________________________________________________________________.
答案:80,40,20,10 解析:设这6个数所构成等比数列的公比为q,则5=160q5,∴q5=,∴q=,∴这4个数依次为80,40,20,10.
6.(2024·贺州高二期中)在正项等比数列{an}中,a5是a4与6a3的等差中项,{an}的公比为________________________________________________________________________.
答案:2 解析:设正项等比数列{an}的公比为q(q>0),
因为a5是a4与6a3的等差中项,所以2a5=6a3+a4,即2a1q4=6a1q2+a1q3,
即2q2-q-6=0,解得q=2或q=-(舍去).
7.(2024·重庆高二期中)在数列{an}中,an+2=10an+3an+1,则数列{an+1+2an}的公比q=________________________________________________________________________.
答案:5 解析:由条件可知an+2+2an+1=5an+1+10an=5(an+1+2an),
所以=5,
所以数列{an+1+2an}是公比为5的等比数列,即q=5.
8.已知等比数列{an}的前三项和为168,a2-a5=42,求a5,a7的等比中项.
解:设该等比数列{an}的公比为q,首项为a1,
∵
∴
∵1-q3=(1-q)(1+q+q2).
上述两式相除,得q(1-q)=⇒q=.
∴a1===96.
若G是a5,a7的等比中项,则应有
G2=a5·a7=a1q4·a1q6=aq10=962·()10=9.
∴a5,a7的等比中项是±3.
9.数列{an},{bn}满足下列条件:a1=0,a2=1,an+2=,bn=an+1-an.
(1)求证:{bn}是等比数列;
(2)求{bn}的通项公式.
(1)证明:∵2an+2=an+an+1,
∴===-.
∴{bn}是等比数列.
(2)解:∵b1=a2-a1=1,公比q=-,
∴bn=1×(-)n-1=(-)n-1.
10.下列选项中是{an}为等比数列的充要条件的是( )
A.an+1=anq(q为常数) B.an=a1qn-1(q为常数)
C.a=anan+2≠0 D.an+1=
C 解析:对于A,an+1=anq,当q=0,an=0时,等式成立,此时不是等比数列,故错误;对于B,an=a1qn-1,当q=0,a1=0时,等式成立,此时不是等比数列,故错误;对于C,根据等比中项可以判定此数列为等比数列,故正确;对于D,an+1=,当an=0,an+1=0,an+2=0时,等式成立,此时不是等比数列,故错误.
11.(2024·海淀高二期中)已知a1,2,a2,8成等比数列,-2,b1,b2,b3,5成等差数列,则(a1+a2)(b1+b3)=________.
答案:15或-15 解析:因为a1,2,a2,8成等比数列,所以q2==4,解得q=-2或q=2,
当q=-2时,a1=-1,a2=-4,
当q=2时,a1=1,a2=4,
∴a1+a2=-5或a1+a2=5.
∵-2,b1,b2,b3,5成等差数列,
∴b1+b3=-2+5=3,
∴(a1+a2)(b1+b3)=-15或15.
12.已知数列{an}满足a1=1,nan+1=2(n+1)an.设bn=.
(1)求b1,b2,b3;
(2)判断数列{bn}是否为等比数列,并说明理由;
(3)求{an}的通项公式.
解:(1)由条件可得an+1=an.
将n=1代入得,a2=4a1,
而a1=1,所以a2=4.
将n=2代入得,a3=3a2,所以a3=12.
从而b1=1,b2=2,b3=4.
(2){bn}是首项为1,公比为2的等比数列.
由条件可得=,即bn+1=2bn.
又b1=1,所以{bn}是首项为1,
公比为2的等比数列.
(3)由(2)可得=2n-1,所以an=n·2n-1.
13.各项均为正数的等比数列{an},其公比q≠1,且a3·a7=4,请写出一个符合条件的通项公式an.
解:因为{an}为正项等比数列,所以a3·a7=a=4,所以a5=2.又q≠1,不妨令q=2,所以an=a1qn-1=a5qn-5=2×2n-5=2n-4. 故答案为an=2n-4(只要{an}为正项等比数列(不为常数列)且a5=2即可).
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