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课时测评9 等比数列与指数函数
(时间:60分钟 满分:110分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1—8小题,每小题5分,共40分)
1.等比数列{an}的公比q=-,a1=,则数列{an}是( )
A.递增数列 B.递减数列
C.常数列 D.摆动数列
答案:D
解析:由公比q<0可知,该等比数列是摆动数列.
2.在数列{an}中,对任意n∈N+,都有an+1-2an=0(an≠0),则等于( )
A.1 B.
C. D.
答案:D
解析:由an+1-2an=0知an+1=2an,故{an}是等比数列,且q=2,则===.
3.已知数列{an}对任意的n≥2且n∈N+,满足=an-1an+1,且a1=1,a2=2,则数列{an}的通项公式为( )
A.an=2n B.an=2n-1
C.an=n D.无法确定
答案:B
解析:由题意可知数列{an}是等比数列,首项a1=1,公比q=2,所以an=2n-1.
4.若正项数列{an}满足a1=2,-3an+1an-4=0,则数列{an}的通项公式an等于( )
A.22n-1 B.2n
C.22n+1 D.22n-3
答案:A
解析:由-3an+1an-4=0,
得(an+1-4an)·(an+1+an)=0.
又{an}是正项数列,所以an+1-4an=0,=4.
由等比数列的定义知数列{an}是以2为首项,
4为公比的等比数列.由等比数列的通项公式,得an=2×4n-1=22n-1.
5.已知等比数列{an}的公比为q,首项a1>0,则“q<1”是“等比数列{an}为递减数列”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
答案:B
解析:若q<0,则等比数列{an}为摆动数列,由于等比数列{an}为递减数列,则q>0.
若a1>0,则an=a1qn-1>0,由an+1<an,所以q<1;
所以a1>0,等比数列{an}为递减数列⇔0<q<1,
所以若a1>0,“q<1”是“等比数列{an}为递减数列”的必要不充分条件.
6.(多选)设等比数列{an}的公比为q,前n项积为Tn,并且满足条件a1>1,a7a8>1,<0.则下列结论正确的是( )
A.0<q<1 B.a7>1
C.a8>1 D.Tn的最大项为T7
答案:ABD
解析:因为a1>1,a7a8>1,<0,
所以a7>1,0<a8<1,
所以A正确,B正确,C错误;T7是数列{Tn}中的最大项,故D正确.
7.在数列{an}中,a1=2,an+1=3an,则an= .
答案:2×3n-1
解析:因为an+1=3an且a1=2,所以=3,所以数列{an}是首项为2,公比为3的等比数列,所以an=2×3n-1.
8.等比数列{an}不具有单调性,且a5是a4和3a3的等差中项,则数列{an}的公比q= .
答案:-1
解析:因为a5是a4和3a3的等差中项,所以2a5=a4+3a3,得2a1q4=a1q3+3a1q2,解得q=或q=-1,又等比数列{an}不具有单调性,故q=-1.
9.(10分)已知数列{an}满足a1=1,an+1=2an+1,bn=an+1(n∈N+),求证:{bn}是等比数列.
证明:因为an+1=2an+1,bn=an+1,所以bn+1=an+1+1=2an+2=2(an+1)=2bn,
又因为b1=a1+1=2,
所以数列{bn}是以2为首项,2为公比的等比数列.
10.(10分)有四个数,前三个数成等差数列,它们的和为12,后三个数成等比数列,它们的和为19,求这四个数.
解:由于前三个数成等差数列,且它们的和为12,则第二个数为4,
设前三个数分别为4-d,4,4+d,由于后三个数成等比数列,则第四个数为,
因为后三个数之和为19,则4++=19,整理得d2+12d-28=0,解得d=2或d=-14.
若d=2,则这四个数分别为2,4,6,9;
若d=-14,则这四个数分别为18,4,-10,25.
因此,这四个数分别为2,4,6,9或18,4,-10,25.
(11—13小题,每小题5分,共15分)
11.在等比数列{an}中,首项a1<0,则{an}是递增数列的充要条件是公比q满足( )
A.q>1 B.q<1
C.0<q<1 D.q<0
答案:C
解析:先证必要性:
因为a1<0,且{an}是递增数列,
所以an<0,即q>0,且==q<1,则此时公比q满足0<q<1;
再证充分性:
因为a1<0,0<q<1,所以an<0,
所以==q<1,即an+1>an,则{an}是递增数列,
综上,{an}是递增数列的充要条件是公比q满足0<q<1.
12.在《九章算术》中“衰分”是按比例递减分配的意思.今共有粮98石,甲、乙、丙按序衰分,乙分得28石,则衰分比例为 .
答案:
解析:设衰分比例为q,则甲、乙、丙各分得,28,28q石,
所以+28+28q=98,所以q=2或.
又0<q<1,所以q=.
13.已知等比数列{an}满足a2a5=2a3,且a4,,2a7成等差数列,则a1a2a3·…·an的最大值为 .
答案:1 024
解析:因为等比数列{an}满足a2a5=2a3,且a4,,2a7成等差数列,
所以解得a1=16,q=,
所以an=16×()n-1=25-n,
所以a1a2a3·…·an=24+3+2+…+(5-n)=,
所以当n=4或n=5时,a1a2a3·…·an取最大值,且最大值为210=1 024.
14.(13分)已知各项均不为0的数列{an}中,a1,a2,a3成等差数列,a2,a3,a4成等比数列,a3,a4,a5的倒数成等差数列,证明:a1,a3,a5成等比数列.
证明:由已知,得2a2=a1+a3,①
=a2·a4,②
=+.③
由③得=,所以a4=.④
由①得a2=.⑤
将④⑤代入②,得=·.
所以a3=,即a3(a3+a5)=a5(a1+a3).化简,得=a1·a5.
又a1,a3,a5均不为0,所以a1,a3,a5成等比数列.
15.(5分)等比数列{an}的公比|q|>1,{an}中有连续四项在集合{-54,-24,-18,36,81}中,则q等于( )
A.- B.
C.- D.
答案:C
解析:因为{an}中的项必然有正有负,所以q<0.又|q|>1,所以q<-1.
由此可得{an}的连续四项为-24,36,-54,81.所以q=-.
16.(17分)设数列{an}是公比小于1的正项等比数列,已知a1=8,且a1+13,4a2,a3+9成等差数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若bn=an(n+2-λ),且数列{bn}是单调递减数列,求实数λ的取值范围.
解:(1)设数列{an}的公比为q.
由题意,可得an=8qn-1,且0<q<1.
由a1+13,4a2,a3+9成等差数列,
知8a2=30+a3,所以64q=30+8q2,
解得q=(舍去),
所以an=8×()n-1=24-n,n∈N+.
(2)bn=an(n+2-λ)=(n+2-λ)·24-n,
由bn>bn+1,
得(n+2-λ)·24-n>(n+3-λ)·23-n,
即λ<n+1,
所以λ<(n+1)min=2,
故实数λ的取值范围为(-∞,2).
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