内容正文:
第3节 等比数列及其前n项和
1.在等比数列{an}中,a2=2,a5=16,则a6=( )
A.28 B.32
C.64 D.14
解析:B [设等比数列{an}的公比为q,
∵a2=2,a5=16,
∴a1q=2,a1q4=16,解得a1=1,q=2.
则a6=25=32.]
2.已知数列{an}为等比数列,且a2a3a4=-a=-64,则tan=( )
A. B.-
C.- D.±
解析:B [数列{an}为等比数列,且a2a3a4=-a=-64=a,则a3=-4,a7=±8,
根据等比数列的性质可得a7=8舍去,
∴a7=-8,∴a4a6=a3·a7=32,
∴tan=tan
=tan
=-tan =-.]
3.(2025·北京卷)已知 {an} 是公差不为0的等差数列,a1=-2,若a3,a4,a6成等比数列,则a10=( )
A.-20 B.-18
C.16 D.18
解析:C [由等比中项的性质结合等差数列的基本量运算即可求解.
设等差数列{an}的公差为d(d≠0),
因为a3,a4,a6成等比数列,且a1=-2,
所以a=a3a6,即(-2+3d)2=(-2+2d)(-2+5d),解得d=2或d=0(舍去),
所以a10=a1+9d=-2+9×2=16.]
4.(多选题)已知数列{an}是等比数列, 则下列命题正确的是( )
A.数列{|an|}是等比数列
B.数列{anan+1}是等比数列
C.数列是等比数列
D.数列{lg a}是等比数列
解析:ABC [因为数列{an}是等比数列,所以=q.对于A,==|q|,所以数列{|an|}是等比数列,A正确;对于B,=q2,所以数列{anan+1}是等比数列,B正确;对于C,==,所以数列是等比数列,C正确;对于D,==,不一定是常数,所以D错误.]
5.数列{an}为正项递增等比数列,满足a2+a4=10,a=16,则loga1+loga2+…+loga10=( )
A.-45 B.45
C.-90 D.90
解析:D [因为{an}为正项递增等比数列,
所以an>an-1>0,公比q>1.
因为a2+a4=10,①且a=16=a3·a3=a2·a4,②
由①②解得a2=2,a4=8.又因为a4=a2·q2,得q=2或q=-2(舍).则得a5=16,a6=32,
因为loga1+loga2+…+loga10=5loga5a6
=5log16×32=5×9log2=45×2log=90.]
6.(2025·济南质检)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=a2q·a5q,显然an≠0,
则a4=q2,即a1q3=q2,则a1q=1,
因为a9a10=-8,则a1q8·a1q9=-8,
则q15=(q5)3=-8=(-2)3,则q5=-2,
则a7=a1q·q5=1×(-2)=-2.
答案:-2
7.(双空填空题)已知等比数列{an}的各项均为正数,其前n项和为Sn,若S2=,S4=,则a6=____________,an=____________.
解析:由题知数列{an}为等比数列,公比q>0且q≠1,由得解得故a6=a1q5=×25=8,an=a1qn-1=×2n-1=2n-3.
答案:8 2n-3
8.(2024·上海卷)等比数列{an}的首项a1>0,公比q>1,记In={x-y|x,y∈[a1,a2]∪[an,an+1]},若对任意正整数n,In是闭区间,则q的取值范围是________.
解析:由题意不妨设x>y,若x,y均在[a1,a2],则有x-y∈[0,a2-a1],若x,y均在[an,an+1],则有x-y∈[0,an+1-an],若x,y分别在两个区间,则x-y∈[an-a2,an+1-a1],又因为q>1,总有In是闭区间,则an-a2≤an+1-an恒成立即可,化简得qn-1(q-2)+q≥0,所以有q≥2恒成立.
答案:[2,+∞)
9.(2025·深圳市二模)已知等差数列{an}的公差为2,前n项和为Sn,且S1,S2,S4成等比数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若bn=,n∈N*,求数列{bn}的最大项.
解:(1)由题意知Sn=na1+n(n-1),
又因为S=S1·S4,
即(2a1+2)2=a1·(4a1+12),解得a1=1,
又d=2,所以an=2n-1.
(2)由(1)知bn==,
设t=2n-1,(t=1,3,5,…),
所以n=,又因为t>0,所以f(t)===,(t=1,3,5,…)
因为函数在t≥3时递减,所以f(t)的最大值可能出现在t=1或t=3时,
t=1时,n=1,b1==,
t=3时,n=2,b2==>,
所以数列{bn}的最大项为b2=.
10.(2024·全国甲卷(文))已知等比数列{an}的前n项和为Sn,且2Sn=3an+1-3.
(1)求{an}的通项公式;
(2)求数列{Sn}的前n项和.
解:(1)因为2Sn=3an+1-3,所以2Sn+1=3an+2-3,两式相减可得2an+1=3an+2-3an+1,即3an+2=5an+1,所以等比数列{an}的公比q=,又因为2S1=3a2-3=5a1-3,即2a1=5a1-3,所以a1=1,所以{an}的通项公式为an=n-1.
(2)因为2Sn=3an+1-3,
所以Sn=(an+1-1)=.
设数列{Sn}的前n项和为Tn
则Tn=×-n
=×n-n-.
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