内容正文:
课时作业(七) 等比数列的定义及通项公式
[基础达标练]
1.设{an}为等比数列,下列数列一定为等比数列的是( )
A.{2an} B.{a}
C.{2an} D.{log2|an|}
解析:选AB 设an=a1qn-1,对于A,2an=2a1qn-1,所以数列{2an}是等比数列;对于B,a=aq2n-2=a(q2)n-1,所以数列{a}是等比数列;对于C,2an=2a1qn-1,==2a1qn-1-a1qn-2不是一个常数,所以数列{2an}不是等比数列;对于D,=不是一个常数,所以数列{log2|an|}不是等比数列.
2.已知等比数列{an}满足a1+a2=3,a2 +a3=6,则a7=( )
A.64 B.81
C.128 D.243
解析:选A 由题意
解得∴a7=1·26=64.
3.设a1=2,数列{1+2an}是公比为3的等比数列,则a6=( )
A.607.5 B.608
C.607 D.159
解析:选C ∵1+2an=(1+2a1)×3n-1,
∴1+2a6=5×35,∴a6==607.
4.等比数列{an}的公比为q,且|q|≠1,a1=-1,若am=a1·a2·a3·a4·a5,则m等于( )
A.9 B.10
C.11 D.12
解析:选C 因为a1·a2·a3·a4·a5=a1·a1q·a1q2·a1q3·a1q4=a·q10=-q10,又am=a1qm-1=-qm-1,所以-q10=-qm-1,所以10=m-1,所以m=11.
5.在等比数列{an}中,若a1 +a2=18,a2 +a3=12,则公比q为________.
解析:因为a1+a2=a1(1+q)=18,
a2+a3=a1q(1+q)=12,
则公比q===.
答案:
6.若数列{an}为等比数列,且a1+a2 =1,a3+a4 =4,则a9 +a10=________.
解析:∵a1+a2=a1(1+q)=1, ①
a3+a4=a1q2(1+q)=4, ②
②÷①得q2=4⇒或
∴a9+a10=a1q8 (1+q)
=
答案:28
7.在等比数列{an}中,
(1)已知an=128,a1=4,q=2,求n;
(2)已知an=625,n=4,q=5,求a1;
(3)a3=2,a2+a4=,求通项公式an.
解:(1)因为an=a1qn-1,
所以4·2n-1=128,
所以2n-1=32,所以n-1=5,n=6.
(2)a1===5,故a1=5.
(3)设等比数列{an}的公比为q,则q≠0.
a2==,a4=a3q=2q,
所以+2q=,解得q1=, q2=3.
当q=时,a1=18,
所以an=18×=2×33-n,
当q=3时,a1=,
所以an=×3n-1=2×3n-3.
综上,当q=时,an=2×33-n;
当q=3时,an=2×3n-3.
8.设{an},{bn}是公比不相等的两个等比数列,cn=an+bn,证明:数列{cn}不是等比数列.
证明:设{an},{bn}的公比分别为p,q,且p≠q.
因为c=(a2+b2)2=(a1p+b1q)2=ap2+bq2+2a1b1pq,c1c3=(a1+b1)(a1p2+b1q2)=ap2+bq2+a1b1(p2+ q2),所以c-c1c3=2a1b1pq-a1b1(p2+q2)=-a1b1(p+q)2.
由于p≠q,所以p-q≠0,又a1≠0,b1≠0,
因此≠.
故数列{cn}不是等比数列.
[能力提升练]
9.已知在等比数列{an}中,各项都是正数,且a1,a3,2a2成等差数列,则等于( )
A.1+ B.1-
C.3+2 D.3-2
解析:选C 由题意知2×a3=a1+2a2,
即a1q2=a1+2a1q,
∴q2-2q-1=0.∴q=1+或q=1-(舍去).
==q2=(1+)2=3+2.
10.如图给出了一个“三角形数阵”.已知每一列数成等差数列,从第三行起,每一行数成等比数列,而且每一行的公比都相等,
,
,,
,,,
…
记第i行第j列的数为aij(i,j∈N+),则a53=( )
A. B. C. D.
解析:选C 第一列构成首项为,公差为的等差数列,所以a51=+(5-1)×=.又因为从第三行起每一行数成等比教列,而且每一行的公比都等于,所以第5行构成首项为,公比为的等比数列,所以a53=×=.
11.已知-7,a1,a2,-1四个实数成等差数列,-4,b1,b2,b3,-1五个实数成等比数列,则=________.
解析:由题意,知a2-a1==2,
设公比为q,则-1=(-4)·q4,
∴q2=,∴b2=-4×q2=-2.
所以==-1.
答案:-1
12.设等比数列{an}满足a1 +a3=10,a2 +a4=5,则a1a2……an的最大值为________.
解析: 设{an}的公比为q,由a1+a3=10,a2+a4=5,得a1=8,q=,所以an=(n∈N+),即数列为递减数列.当n≤4时,an≥1;当n≥5时,0<an<1,所以当n=3或n=4时,a1a2…an最大,又a2=4,a3=2,a4=1,所以a1a2……an≤a1a2a3a4=64.
答案:64
13.已知数列{an}满足:a1+a2+…+an=n-an.
(1)求证:数列{an-1}是等比数列;
(2)令bn=(2-n)(an-1),求数列{bn}的最大项.
解:(1)证明:当n=1时,a1=1-a1,∴a1=.
又a1+a2+…+an+an+1=n+1-an+1,
即n-an+an+1=n+1-an+1,
∴2an+1=1+an,∴an+1-1=(an-1).
又a1-1=-≠0,
∴数列{an-1}是首项为-,公比为的等比数列.
(2)由(1),知an-1=×=-,
∴bn=(2-n)·(an-1)=,
∴bn+1-bn=-=.
当n<3时,bn+1-bn>0,即b1<b2<b3,
当n=3时,bn+1-bn=0,即b4=b3,
当n>3时,bn+1-bn<0,即b4>b5>b6>…,
∴数列{bn}的最大项为b4=b3=.
[素养拓展练]
14.在①a3=5,a2+a5=6b2;②b2=2,a3+a4=3b3;③S3=9,a4+a5=8b2三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并解答.
已知等差数列{an}的公差为d(d>1),前n项和为Sn,等比数列{bn}的公比为q,且a1=b1,d=q,________,求数列{an},{bn}的通项公式.
解:选条件①:
因为a3=5,所以a1+2d=5,
因为a2+a5=6b2,a1=b1,d=q,
所以2a1+5d=6a1d,
联立
解得或(舍去),
则a1=b1=1,d=q=2,
故an=a1+(n-1)d=2n-1,bn=b1qn-1=2n-1.
选条件②:
因为b2=2,a1=b1,d=q,所以a1d=2,
因为a3+a4=3b3,所以2a1+5d=3a1d2,
联立
解得或(舍去),
则a1=b1=1,d=q=2,
故an=a1+(n-1)d=2n-1,bn=b1qn-1=2n-1.
选条件③:
因为S3=9,所以3a1+3d=9,
因为a4+a5=8b2,a1=b1,d=q,
所以2a1+7d=8a1d,
联立
解得或(舍去),
则a1=b1=1,d=q=2,
故an=a1+(n-1)d=2n-1,
bn=b1qn-1=2n-1.
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