内容正文:
课时冲关36 等比数列
对应学生用书 P270
[基础巩固练]
一、单选题
1.已知各项均为正数的等比数列{an}的前4项和
为15,且a5=3a3+4a1,则a3= ( )
A.16 B.8 C.4 D.2
解析:C [由题意知
a1>0,q>0,
a1+a1q+a1q2+a1q3=15,
a1q4=3a1q2+4a1,
ì
î
í
ï
ï
ïï
解得
a1=1,
q=2,{ ∴a3=a1q
2=4.]
2.若数列{an}为等比数列,且a1,a5 是方程x2+
4x+1=0的两根,则a3= ( )
A.-2 B.1
C.-1 D.±1
解析:C [由a1+a5=-4<0,a1a5=1>0,可
知a1<0,a5<0,则a3<0,又a23=a1a5=1,则a3
=-1.]
3.记等比数列{an}的前n项和为Sn.若S3=3,S8
-S5=-96,则S6= ( )
A.-3 B.-6
C.-21 D.-24
解析:C [设等比数列{an}的公比为q(q≠0),
则
S8-S5
S3
=
a8+a7+a6
a1+a2+a3
=
a3q5+a2q5+a1q5
a1+a2+a3
=q5
=-32,解得:q=-2,
又S6=a1+a2+a3+a4+a5+a6=(a1+a2+
a3)+a1q3+a2q3+a3q3,
所以S6=S3(1+q3)=3×(1-8)=-21.]
4.等比数列{an}的公比为q,前n项和为Sn.设甲:
q>0,乙:{Sn}是递增数列,则 ( )
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:B [当a1<0,q>1时,an=a1qn-1<0,此
时数列{Sn}递减,所以甲不是乙的充分条件.
当数列{Sn}递增时,有Sn+1-Sn=an+1=a1qn>
0,若a1>0,则qn>0(n∈N∗ ),即q>0;
若a1<0,则qn<0(n∈N∗ ),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.]
5.英国数学家亚历山大艾利斯提出用音分来精
确度量音程,音分是度量不同乐音频率比的单
位,也可以称为度量音程的对数标度单位.一个
八度音程为1200音分,它们的频率值构成一个
等比数列.八度音程的冠音与根音的频率比为
2,因此这1200个音的频率值构成一个公比为
1200
2的等比数列.已知音 M 的频率为m,音分
值为k,音N 的频率为n,音分值为l.若m= 2
n,则k-l= ( )
A.400 B.500 C.600 D.800
解析:C [由题意可知,1200个音的频率值构
成一个公比为
1200
2的等比数列,
设第一个音频率值为a1,所以an=a1(
1200
2)n-1,
故m=a1(
1200
2)k-1,n=a1(
1200
2)l-1,
因为m=2n,所以mn=
a1(
1200
2)k-1
a1(
1200
2)l-1
=(
1200
2)k-l=
2⇒2
k-l
1200=2
1
2 ⇒k-l1200=
1
2⇒k-l=600.
]
6.(2025遵义模拟)数列{an}满足a1=
1
2
,对任
意正 整 数 p,q 都 有 apaq =
1
p+
1
q
æ
è
ç
ö
ø
÷ap+q,
则
a6
a8
= ( )
A.4 B.163 C.6 D.
32
3
解析:B [由apaq=
1
p+
1
q
æ
è
ç
ö
ø
÷ap+q,得(p+q)
ap+q=papqaq,令bn=nan(n∈N
∗ ),
依题意,对任意正整数p,q都有bp+q=bpbq,令
p=1,q=n(n∈N∗ ),
则∀n∈N∗ ,bn+1=b1bn,而b1=a1=
1
2
,即bn+1
=12bn
,
因此数列{bn}是以
1
2
为首项,1
2
为公比的等比
数列,bn=
1
2n
,即nan=
1
2n
,an=
1
n2n
,
所以
a6
a8
=8×2
8
6×26
=163.
]
293
高考总复习 数学 A版
二、多选题
7.已知数列{an}的前n项和为Sn,Sn=2an+1(n
∈N∗ ),则下列结论中正确的是 ( )
A.a1=-1
B.S5=-32
C.数列{an}是等比数列
D.数列{Sn-1}的前n项和为2-2n+1
解析:ACD [因为Sn=2an+1(n∈N∗ ),所以
Sn+1=2an+1+1,两式相减得an+1=2an+1-2an,
n∈N∗ ,所以an+1=2an,n∈N∗ ,因为a1=S1=
2a1+1,所以a1=-1,所以数列{an}是以-1为
首项,2为公比的等比数列,则an=(-1)×2n-1
=-2n-1,Sn=2an+1=-2n+1.综上可知,选
项 A,C正确;当n=5时,S5=-25+1=-31,
选项B 错误;因为Sn-1=-2n,Sn+1-1=-
2n+1,所以
Sn+1-1
Sn-1
=2,又S1-1=-2,所以数
列{Sn-1}是首项为-2,公比为2的等比数列,
则数列{Sn-1}的前n项和为
-2(1-2n)
1-2 =2-
2n+1,选项 D正确.]
8.设等比数列{an}的前n项积为Tn,下列命题为
真命题的是 ( )
A.若T3=1,a8=2,则T9=16 2
B.若T3=1,T5=32,则a2+a3=3
C.若a2a3=2,则T3T5=8
D.若T5=32,则|a2|+|a4|≥4
解析:BD [对于 A,易知 T3=a32,T5=a53,T9
=a95,
若T3=1,则a2=1,又因为a8=2,所以a5=±
a2a8=± 2,
所以T9=(± 2)9=±16 2,故 A 错误;
对于B,若T3=1,T5=32,则a2=1,a3=2,所以
a2+a3=3,故B正确;
对于C,若a2a3=2,则T3T5=a32a53=(a2a3)3a23
=8a23,故C错误;
对于 D,若T5=32,则a3=2,
所以|a2|+|a4|≥2
|a2||a4|=2 |a
2
3|=4,
当且 仅 当|a2|=|a4|=2 时 等 号 成 立,故 D
正确.]
三、填空题
9.已知{an}为等比数列,a2a4a5=a3a6,a9a10=-8,
则a7= .
解析:设{an}的 公 比 为q(q≠0),则a2a4a5=
a3a6=a2qa5q,显然an≠0,
则a4=q2,即a1q3=q2,则a1q=1,因为a9a10=
-8,则a1q8a1q9=-8,
则q15=(q5)3=-8=(-2)3,则q5=-2,
则a7=a1qq5=1×(-2)=-2.
答案:-2
10.设数列{xn}满足logaxn+1=1+logaxn(a>0,a
≠1),若x1+x2++x100=100,则x101+x102
++x200= .
解析:∵logaxn+1=1+logaxn(a>0,a≠1),则
1=logaxn+1-logaxn=loga
xn+1
xn
,
∴
xn+1
xn
=a,∴ 数 列 {xn}是 公 比 为a 的 等 比
数列,
∵x1+x2++x100=100,
∴x101+x102++x200=a100(x1+x2++
x100)=100a100.
答案:100a100
四、解答题
11.已知数列{an}满足a1=1,nan+1=2(n+1)an.
设bn=
an
n.
(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=
2(n+1)
n 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.理
由如下:由条件可得an+1
n+1=
2an
n
,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
an
n=2
n-1,所以an=n2n-1.
393
第六章 数列
12.已知{an}为正项等比数列,
bn=
an-1,n为奇数,
an+2,n为偶数,{ 记Sn 为数列{bn}的前n
项和,b3=3,S3=7.
(1)求{an}的通项公式;
(2)求Sn.
解:(1)设等比数列{an}的公比为q(q>0),b3
=a3-1=3,即a3=4,
S3=b1+b2+b3=a1-1+a2+2+a3-1=a1+
a2+a3=7,
所以4
q2
+4q+4=7
,
解得q=2或q=-23
(舍去),
所以数 列 {an}的 通 项 公 式 是 an =42n-3
=2n-1.
(2)由(1)可得,
bn=
an-1,n为奇数
an+2,n为偶数{ ,
即bn=
2n-1-1,n为奇数,
2n-1+2,n为偶数.{
①当n为偶数时,n-1为奇数,此时
Sn=b1+b2+b3+b4++bn-1+bn
=(20-1)+(21+2)+(22-1)+(23+2)+
+(2n-2-1)+(2n-1+2)
=(20+21+22+23++2n-2+2n-1)-1n2
+2n2=
1-2n
1-2+
n
2=2
n+n2-1
;
②当n为奇数时,n-1为偶数,
此时Sn=Sn-1+bn
=2n-1+n-12 -1+2
n-1-1
=2n+n2-
5
2.
∴Sn=
2n+n2-
5
2
,n为奇数,
2n+n2-1
,n为偶数.
ì
î
í
ï
ï
ï
ï
[能力提升练]
13.[多选]已知数列{an}和各项均为正数的等比
数列{bn}满足:∑
n
i=1
(ai+i)=2bn-2,b1=2,b2+
b3 是b3 与b4 的等差中项,数列{an}的前n项
和为Sn,则下列结论正确的是 ( )
A.数列{an-bn}是等差数列
B.Sn=2n+1-2-
n(n+1)
2
C.数列{an}是递增数列
D.∑
n
i=1
1
ai
<21-1bn
æ
è
ç
ö
ø
÷
解析:ABC [设{bn}的公比为q.
由题知b3+b4=2(b2+b3)⇒b4-b3-2b2=0⇒
q2-q-2=0⇒q=2 或 -1(舍),故bn=2n,
∑
n
i=1
(ai+i)=Sn+
n(n+1)
2 =2bn-2=2
n+1-2,
∑
n-1
i=1
(ai+i)=2n-2,an+n=2bn-2bn-1=2n+1
-2n=2n,an=2n-n,an-bn=-n,故{an-bn}
为等差数列,A 正确;Sn=2+22++2n-
(1+2++n)=2(2n-1)-n
(n+1)
2
,B 正
确;an+1-an=2n-1≥1,故{an}是递增数列,C
正确;当n=1时,1a1
=1,21-1b1
æ
è
ç
ö
ø
÷ =1,矛盾,
故 D错误.]
14.已知等比数列{an}的公比q大于2,存在k∈
N∗ ,使3ak+1-ak 恰是{an}中的某一项,则q的
值为 .
解析:假设m∈N∗ ,且3ak+1-ak=am,
即3a1qk-a1qk-1=a1qm-1,
∴3q-1=qm-k,∵q>2,∴3q-1>5,
从而m-k∈N∗ ,
当m-k=1时,q=12
(舍去);
当m-k=2时,q=3± 52
,
∵q>2,∴q=3+ 52
;
当m-k≥3时,记f(q)=qx-3q+1(x≥3,x
∈N∗ ,q>2),
则f(q)>0.证明如下:
f′(q)=xqx-1-3>3×23-1-3>0,
∴f(q)>f(2)=2x-5>0,
∴3q-1<qm-k.
综上,q=3+ 52 .
答案:3+ 5
2
493
高考总复习 数学 A版