内容正文:
课时测评10 等比数列的性质及其实际应用
(时间:60分钟 满分:110分)
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(1—8小题,每小题5分,共40分)
1.已知数列{an}满足a1=5,anan+1=2n,则等于( )
A.4 B.2
C.5 D.
答案:A
解析:因为anan+1=2n,所以an-1an=2n-1(n≥2),所以=2(n≥2),
数列{an}的奇数项组成等比数列,偶数项组成等比数列,故=22=4.
2.在等比数列{an}中,a2,a18是方程x2+6x+4=0的两根,则a4a16+a10等于( )
A.6 B.2
C.2或6 D.-2
答案:B
解析:由题意知a2+a18=-6,a2·a18=4,所以a2<0,a18<0,故a10<0,所以a10=-=-2,因此a4·a16+a10=+a10=2,故选B.
3.在等比数列{an}中,若a1<0,a2=18,a4=8,则公比q等于( )
A. B.
C.- D.或-
答案:C
解析:因为a4=a2·q2,所以q2===.
又因为a1<0,a2>0,所以q<0.所以q=-.
4.在等比数列{an}中,若a2a3a6a9a10=32,则的值为( )
A.4 B.2
C.-2 D.-4
答案:B
解析:由a2a3a6a9a10=(a2a10)·(a3a9)·a6==32=25,得a6=2,
则==a6=2.
5.已知正项等比数列{an}中,an+1<an,a2a8=6,a4+a6=5,则=( )
A. B.
C. D.
答案:D
解析:在正项等比数列{an}中,a2·a8=a4·a6,因为a2·a8=6,a4+a6=5,
所以又an+1<an,所以a4=3,a6=2,所以==,故选D.
6.(多选)设{an}是等比数列,有下列四个命题,其中正确的是( )
A.{}是等比数列 B.{anan+1}是等比数列
C.是等比数列 D.{lg|an|}是等比数列
答案:ABC
解析:由{an}是等比数列可得=q(q为定值,n>1).
A中,=()2=q2为常数,故A正确;
B中,==q2,故B正确;
C中,==为常数,故C正确;
D中,不一定为常数,故D错误.
7.设数列{an}中a1=2,若等比数列{bn}满足an+1=anbn,且b1 010=1,则a2 020= .
答案:2
解析:根据题意,数列{bn}满足an+1=anbn,即=bn,
则有=()·()·()…·=b2 019·b2 018·b2 017…·b1,
而数列{bn}为等比数列,则b2 019·b2 018·b2 017…·b1=(b1 010)2 019=1,
则=1,又由a1=2,得a2 020=2.
8.在等比数列{an}中,已知a4a7=-512,a3+a8=124,且公比为整数,则a10= .
答案:512
解析:由a4·a7=-512,得a3·a8=-512.
由(舍去).
所以q= =-2.
所以a10=a3q7=-4×(-2)7=512.
9.(10分)已知数列{an}是等比数列,a3+a7=20,a1a9=64,求a11的值.
解:因为{an}为等比数列,
所以a1·a9=a3·a7=64.
又因为a3+a7=20,
所以a3=4,a7=16或a3=16,a7=4.
①当a3=4,a7=16时,=q4=4,
此时a11=a3q8=4×42=64.
②当a3=16,a7=4时,=q4=,
此时a11=a3q8=16×()2=1.
10.(10分)已知数列{an}为等比数列.
(1)若an>0,且a2a4+2a3a5+a4a6=36,求a3+a5的值;
(2)若数列{an}的前三项和为168,a2-a5=42,求a5,a7的等比中项.
解:(1)因为a2a4+2a3a5+a4a6=36,
所以+2a3a5+=36,即(a3+a5)2=36,
又因为an>0,所以a3+a5=6.
(2)设等比数列{an}的公比为q,
因为a2-a5=42,所以q≠1.
由已知,得
所以
若G是a5,a7的等比中项,
则有G2=a5·a7=a1q4·a1q6=q10=962×()10=9,
所以a5,a7的等比中项为±3.
(11—13小题,每小题5分,共15分)
11.《九章算术》“竹九节”问题:现有一根9节的竹子,自上而下各节的容积成等比数列,上面3节的容积之积为3,下面3节的容积之积为9,则第5节的容积为( )
A.2 B.
C.3 D.
答案:D
解析:法一:依题意可设竹子自上而下各节的容积成等比数列{an},设其公比为q(q≠0),由上面3节的容积之积为3,下面3节的容积之积为9,
可知解得a1q=,q3=,所以第5节的容积为a1q4=a1q·q3=·=.故选D.
法二:依题意可设,竹子自上而下各节的容积成等比数列{an},由上面3节的容积之积为3,下面3节的容积之积为9,可知a1a2a3=3,a7a8a9=9,由等比数列的性质可知a1a2a3a7a8a9=(a1a9)·(a2a8)·(a3a7)==27.所以a5=.故选D.
12.等比数列{an}是递减数列,前n项的积为Tn,若T13=4T9,则a8a15等于( )
A.±2 B.±4
C.2 D.4
答案:C
解析:因为T13=4T9,所以a1a2…a9a10a11a12a13=4a1a2…a9,所以a10a11a12a13=4.
又因为a10·a13=a11·a12=a8·a15,所以(a8·a15)2=4,所以a8a15=±2.
又因为{an}为递减数列,所以q>0,所以a8a15=2.
13.在等比数列{an}中,若a7a11=6,a4+a14=5,则= .
答案:或
解析:因为{an}是等比数列,所以a7·a11=a4·a14=6,
又a4+a14=5,所以
因为=q10,所以q10=或q10=.
而=q10,所以=.
14.(13分)已知在等差数列{an}中,a3+a6=17,a1a8=-38,且a1<a8.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)调整数列{an}的前三项a1,a2,a3的顺序,使它们成为等比数列{bn}的前三项,求{bn}的通项公式.
解:(1)由已知,得17=a3+a6=a1+a8,
又a1a8=-38,a1<a8,所以a1=-2,a8=19,
所以数列{an}的公差d=3,所以an=3n-5.
(2)由(1)得a1=-2,a2=1,a3=4.依题意可得数列{bn}的前三项为b1=1,b2=-2,b3=4或b1=4,b2=-2,b3=1.
①当等比数列{bn}的前三项为b1=1,b2=-2,b3=4时,公比q=-2,bn=(-2)n-1;
②当等比数列{bn}的前三项为b1=4,b2=-2,b3=1时,公比q=-,bn=.
15.(5分)(多选)在数列{an}中,若=k(k为常数),则称{an}为“等差比数列”,下列对“等差比数列”的判断错误的是( )
A.k不可能为0
B.“等差比数列”中的项不可能为0
C.等差数列一定是“等差比数列”
D.等比数列一定是“等差比数列”
答案:BCD
解析:因为当k=0时,根据“等差比数列”的定义,有=0,即有an+2-an+1=0,这与分母不为0矛盾,所以k≠0,故选项A正确;
因为当an=n-1时,==1为常数,
所以数列{an}为“等差比数列”,且a1=0,故选项B错误;
又当数列{an}为非零常数列时,数列{an}既是等差数列又是等比数列,但an+1-an=0,此时数列{an}不是“等差比数列”,故选项C、D错误,故选BCD.
16.(17分)已知{an}是等差数列,满足a1=2,a4=14,数列{bn}满足b1=1,b4=6,且{an-bn}是等比数列.
(1)求数列{an}和{bn}的通项公式;
(2)若任意n∈N+,都有bn≤bk成立,求正整数k的值.
解:(1)设{an}的公差为d,则d==4,
所以an=2+(n-1)×4=4n-2,
故{an}的通项公式为an=4n-2(n∈N*).
设cn=an-bn,则{cn}为等比数列.
c1=a1-b1=2-1=1,
c4=a4-b4=14-6=8,
设{cn}的公比为q,则q3==8,故q=2.
则cn=2n-1,即an-bn=2n-1.
所以bn=4n-2-2n-1(n∈N+).
故{bn}的通项公式为bn=4n-2-2n-1(n∈N+).
(2)由题意得,bk应为数列{bn}的最大项.
由bn+1-bn=4(n+1)-2-2n-4n+2+2n-1=4-2n-1(n∈N+).
当n<3时,bn+1-bn>0,bn<bn+1,
即b1<b2<b3;
当n=3时,bn+1-bn=0,即b3=b4;
当n>3时,bn+1-bn<0,bn>bn+1,即b4>b5>b6>…,
所以k=3或k=4.
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