内容正文:
专题4.6 等比数列的前n项和
【知识梳理】 1
【考点1:求等比数列的前n项和】 2
【考点2:等比数列前n项和的基本量计算】 3
【考点3:等比数列片段和性质及应用】 4
【考点4:等比数列奇、偶项和的性质及应用】 4
【考点5:等比数列前n项和的其他性质】 4
【考点6: 前n项和特点】 6
【考点7:前n项和与通项关系】 6
【考点8:等比数列的前n项和的应用】 8
【知识梳理】
1.等比数列的前n项和公式
若等比数列的首项为,公比为q,则等比数列的前n项和公式为
.
2.等比数列前n项和公式与指数函数的关系
(1)当q=1时,是关于n的正比例函数,点(n,)是直线y=x上的一群孤立的点.
(2)当q≠1时,.记A=,则=+A是一个指数式与一个常
数的和.当q>0且q≠1时,y=是指数函数,此时,点(n,)是指数型函数y=+A图象上的一群孤立的点.
3.Sn与an的关系
当公比q≠1时,等比数列的前n项和公式是,它可以变形为,设,则上式可以写成的形式,则Sn是an的一次函数.
4.等比数列前n项和的性质
已知等比数列{}的公比为q,前n项和为,则有如下性质:
(1).
(2)若(k)均不为0,则成等比数列,且公比为.
(3)若{}共有2n(n)项,则=q;
若{}共有(2n+1)(n)项,则=q.
【考点1:求等比数列的前n项和】
1.(2025·辽宁·模拟预测)等比数列满足,,记的前项和为,则( )
A.510 B. C.或264 D.510或
2.(山东省新高考联合质量测评2026届高三上学期12月联考数学试题)设等比数列的前项和为,公比,若,则 .
3.(25-26高三上·陕西榆林·月考)已知数列的前项和为,满足,则 .
4.(2025·四川凉山·一模)在等差数列中,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)已知数列是首项为1,公比为2的等比数列,求数列的前n项和.
5.(25-26高三上·宁夏银川·月考)设等差数列的前项和为,且,.
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【考点2:等比数列前n项和的基本量计算】
1.(2025·湖北·模拟预测)正项等比数列的前n项和为,,则( )
A.6 B.9 C.8 D.11
2.(25-26高三上·河北邢台·期中)已知等比数列的公比为,前项和为.若,,则( )
A. B. C. D.
3.(多选)(25-26高三上·四川绵阳·月考)记等差数列的公差为,且;记等比数列的公比为,为其前n项和,且,则下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.
4.(25-26高三上·湖北·月考)已知等比数列的各项均为正数,且前3项和为84,,则 .
5.(25-26高二上·江苏盐城·期中)设等比数列的前n项和为,若,,则的公比为 .
【考点3:等比数列片段和性质及应用】
1.(25-26高二上·福建龙岩·期中)已知等比数列的前项和为,若,则( )
A. B. C. D.
2.(2025·四川成都·二模)在等比数列中,,,则 .
3.(25-26高二上·福建漳州·月考)已知是等比数列的前项和,且,,则 .
4.(25-26高三上·江苏盐城·期中)设等比数列的前项和为,若公比,则 .
5.(25-26高三上·重庆·月考)已知等比数列的前项和为,若,则 .
【考点4:等比数列奇、偶项和的性质及应用】
1.(24-25高三上·重庆·月考)已知一个项数为偶数的等比数列所有项之和为所有奇数项之和的3倍,前2项之积为8,则( )
A.2 B.-2 C.-1 D.2或-2
2.(2025·河北秦皇岛·二模)已知等比数列的前6项和为126,其中偶数项和是奇数项和的2倍,则 .
3.(24-25高二上·全国·随堂练习)若等比数列共有项,其公比为2,其奇数项和比偶数项和少100,则数列的所有项之和为 .
4.(24-25高二上·全国·课堂例题)若等比数列共有奇数项,其首项为1,其偶数项和为170,奇数项和为341,则这个数列的公比为 ,项数为 .
5.(25-26高二上·重庆·月考)若等比数列 共有奇数项,且所有奇数项和 ,所有偶数项和 , 末项是192,则公比 .
【考点5:等比数列前n项和的其他性质】
1.(24-25高二上·甘肃金昌·期中)已知等比数列的前项和为,若,则的最小值为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
2.(24-25高二下·吉林松原·期中)设公比为q的等比数列的前n项和为,前n项积为,且,,,则下列结论正确的是( )
A. B.数列无最大值
C.是数列中的最大值 D.
3.(多选)(24-25高三下·江苏徐州·月考)已知数列不是常数列,其前项和为,则下列选项正确的是( )
A.若数列为等差数列,恒成立,则为递增数列
B.若数列为等差数列,,则的最大值在或7时取得
C.若数列为等比数列,则恒成立
D.若数列为等比数列,则数列也为等比数列
4.(2025·云南·一模)设等比数列的公比为,其前项和为,前项积为,并且满足条件,,,则下列结论正确的是(填序号) .
①
②
③的最大值为
④的最大值为
5.(2025高三·全国·专题练习)若数列满足,求证:.
【考点6: 前n项和特点】
1.(24-25高二下·四川南充·期中)已知等比数列的前项和(是常数),则的值为 .
2.(24-25高二下·广东佛山·月考)已知等比数列的前项和(是常数),则 .
3.(25-26高二上·河北邢台·月考)已知等比数列的前项和为,若,则 .
4.(多选)(25-26高三上·广东广州·月考)已知是等比数列的前n项和,若存在,,,使得,则( )
A.
B.是数列的公比
C.数列可能为等比数列
D.数列不可能为常数列
5.(多选)(2025·广东广州·模拟预测)已知等比数列的前项和,,的前n项积为,则( )
A. B.
C. D.数列是等比数列
【考点7:前n项和与通项关系】
1.(2025·江苏连云港·模拟预测)已知等比数列的前项和为,且,则( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一下·上海·期末)已知等比数列的前项和为,前项积为,则下列选项中正确的是( )
A.若,则数列严格增
B.若,则数列严格增
C.若数列严格增,则
D.若数列严格增,则
3.(多选)(24-25高二下·陕西·月考)记为数列的前项和.若,则( )
A. B.
C. D.
4.(25-26高二下·陕西·期中)已知等比数列的前项和.
(1)求实数的值;
(2)若,求.
5.(2025·新疆喀什·三模)记数列的前n项和为,已知
(1)证明:数列是等比数列;
(2)求数列的通项公式;
【考点8:等比数列的前n项和的应用】
1.(25-26高三上·甘肃白银·月考)已知一个热气球在第一分钟上升了的高度,在以后的每一分钟里,它上升的高度都是它前一分钟上升高度的60%,该热气球在前3分钟里上升的总高度为( )
A. B. C. D.
2.(25-26高三上·黑龙江牡丹江·月考)云冈石窟,古称为武州山石窟寺,是世界文化遗产.若某一石窟的某处“浮雕像”共7层,每一层的“浮雕像”个数是其下一层的2倍,共有1016个“浮雕像”,这些“浮雕像”构成一幅优美的图案,若从最下层往上每一层的“浮雕像”的个数构成数列,则的值为( )
A.8 B.12 C.14 D.16
3.(24-25高一下·上海·月考)近日,某网站发表了一项针对新冠肺炎疫情数据的最新分析,该研究显示,新冠病毒的中位潜伏期约4.75天,即病毒侵入人体到人体出现反应或开始呈现症状时平均4.75天;基本传染数(R0)达3.77,即每位患者平均传染3.77人.假如有一种细菌能够杀死新冠病毒,每个细菌在每秒钟杀死一个新冠病毒的同时自身分裂为2个,现有一个这样的细菌和500个病毒,则细菌将新冠病毒全部杀死至少需要( )
A.7秒钟 B.8秒钟 C.9秒钟 D.10秒钟
4.(24-25高二下·黑龙江哈尔滨·期中)高二学生小张计划将每年的压岁钱存入银行,从2025年起,每年3月1日到银行新存入2000元(一年定期),若年利率为2%保持不变,且每年到期存款均自动转为新的一年定期,到2035年3月1日将之前所有存款及利息全部取回,他可取回的钱数约为( )(单位:万元)
参考数据:,,
A.2.5 B.2.0 C.2.2 D.2.6
5.(25-26高三上·上海·期中)2025年6月底,某厂的废水池已储存废水75吨,以后每月新产生的6吨废水也存入废水池.该厂2025年7月开始对废水处理后进行排放,7月底排放4吨处理后的废水,计划以后每月月底排放一次,每月排放处理后的废水比上月增加1吨.
(1)若按计划排放,该厂在哪一年的几月份排放后,第一次将废水池中的废水排放完毕?
(2)该厂加强科研攻关,提升废水处理技术,经过深度净化的废水可以再次利用.该厂从2026年1月开始对废水池中的废水进行深度净化,首次净化废水5吨,以后每月比上月提高20%的净化能力.试问:哪一年的几月份开始,废水池中的废水能全部被深度净化?
第 1 页 共 12 页
学科网(北京)股份有限公司
$
专题4.6 等比数列的前n项和
【知识梳理】 1
【考点1:求等比数列的前n项和】 2
【考点2:等比数列前n项和的基本量计算】 5
【考点3:等比数列片段和性质及应用】 8
【考点4:等比数列奇、偶项和的性质及应用】 9
【考点5:等比数列前n项和的其他性质】 11
【考点6: 前n项和特点】 14
【考点7:前n项和与通项关系】 18
【考点8:等比数列的前n项和的应用】 21
【知识梳理】
1.等比数列的前n项和公式
若等比数列的首项为,公比为q,则等比数列的前n项和公式为
.
2.等比数列前n项和公式与指数函数的关系
(1)当q=1时,是关于n的正比例函数,点(n,)是直线y=x上的一群孤立的点.
(2)当q≠1时,.记A=,则=+A是一个指数式与一个常
数的和.当q>0且q≠1时,y=是指数函数,此时,点(n,)是指数型函数y=+A图象上的一群孤立的点.
3.Sn与an的关系
当公比q≠1时,等比数列的前n项和公式是,它可以变形为,设,则上式可以写成的形式,则Sn是an的一次函数.
4.等比数列前n项和的性质
已知等比数列{}的公比为q,前n项和为,则有如下性质:
(1).
(2)若(k)均不为0,则成等比数列,且公比为.
(3)若{}共有2n(n)项,则=q;
若{}共有(2n+1)(n)项,则=q.
【考点1:求等比数列的前n项和】
1.(2025·辽宁·模拟预测)等比数列满足,,记的前项和为,则( )
A.510 B. C.或264 D.510或
【答案】D
【分析】由对数的计算解得,由等比数列的项的关系解得,讨论的值,由等比数列前项和公式求得
【详解】等比数列满足,即,
∴,
即,∴,
当时,.
当时,.
所以或.
故选:D.
2.(山东省新高考联合质量测评2026届高三上学期12月联考数学试题)设等比数列的前项和为,公比,若,则 .
【答案】
【分析】由,求得的值,从而可得公比,利用等比数列求和公式求解即可.
【详解】因为数列是等比数列,所以,,
所以是方程的两根,所以或,
所以公比或,所以或,
又,所以,所以
所以.
故答案为:.
3.(25-26高三上·陕西榆林·月考)已知数列的前项和为,满足,则 .
【答案】121
【分析】根据数列的前项和为与的关系,利用相减法得递推关系式,根据递推关系式求解,从而得的值.
【详解】因为,
则当时,,
相减得,即,所以,
又当时,,所以,
故数列是以为首项,为公比的等比数列,
则,所以.
故答案为:121.
4.(2025·四川凉山·一模)在等差数列中,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)已知数列是首项为1,公比为2的等比数列,求数列的前n项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据等差数列基本量运算求得,即可求解;
(2)利用等比数列及求得,然后结合等差数列和等比数列求和公式,利用分组求和法求和即可.
【详解】(1)设等差数列的公差为d,由题意得,
解得,所以.
(2)因为数列是首项为1,公比为2的等比数列,
所以.
从而,
所以.
5.(25-26高三上·宁夏银川·月考)设等差数列的前项和为,且,.
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据等差数列的通项公式和前项和公式,计算出等差数列的基本量,即可求得的通项公式;
(2)求出数列的通项公式,利用分组求和法,求得数列的前项和.
【详解】(1)设等差数列的公差为.
由题可知,,解得.
的通项公式为.
(2)因为,且当时,,
所以是首项为,公比为的等比数列,
所以;
又,
所以.
所以.
【考点2:等比数列前n项和的基本量计算】
1.(2025·湖北·模拟预测)正项等比数列的前n项和为,,则( )
A.6 B.9 C.8 D.11
【答案】B
【分析】由等比数列求和公式求得,进而可求解.
【详解】设等比数列的公比为,
则
即,解得:,
又,
解得,
则,
故选:B
2.(25-26高三上·河北邢台·期中)已知等比数列的公比为,前项和为.若,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由等比数列求和公式求得,进而逐项判断即可.
【详解】因为,,
所以.由题意,得,
解得,则或.
因为,所以.
当时,,解得,
,
满足,,
所以,;
当时,,解得,
,
满足,,
所以,.
故A,B,D错误,C正确.
故选:C.
3.(多选)(25-26高三上·四川绵阳·月考)记等差数列的公差为,且;记等比数列的公比为,为其前n项和,且,则下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】由等差数列项的关系列出方程,解得首项和公差,判断A、B选项;先验证及是否成立,然后由等比数列前项和公式列出方程组,然后整理得到关于的方程,然后解得,判断C选项;由及计算得到,判断D选项.
【详解】等差数列的公差为,由题意可得解得故A,B正确;
等比数列的公比为,若,则,与题意不符,所以;
若,则,与题意不符,所以;
由,得,整理得,
解得或(舍去),则,故C错误;
因为,所以,故D正确.
故选:ABD.
4.(25-26高三上·湖北·月考)已知等比数列的各项均为正数,且前3项和为84,,则 .
【答案】/1.5
【分析】根据等比数列的性质,讨论是否符合,从而利用前项和公式与通项公式列方程求解的值,从而得的值.
【详解】设等比数列的公比为,由于,所以,
若,则,与题意矛盾,所以,
则,解得,
所以.
故答案为:.
5.(25-26高二上·江苏盐城·期中)设等比数列的前n项和为,若,,则的公比为 .
【答案】/0.5
【分析】根据数列的前n项和的概念,拆分前8项和为“奇数项和”与“偶数项和”,再结合等比数列的定义即可求解.
【详解】等比数列的前8项和,
即:;
因为,,代入上式得:,
所以.
又因为,,,,
因此,,即,.
故答案为:
【考点3:等比数列片段和性质及应用】
1.(25-26高二上·福建龙岩·期中)已知等比数列的前项和为,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由已知条件结合等比数列的性质得,,成等比数列,由此能求出.
【详解】设,则,因为为等比数列,所以,,仍成等比数列.
因为,所以,所以,故.
故选:C
2.(2025·四川成都·二模)在等比数列中,,,则 .
【答案】20
【分析】根据等比数列性质利用整体的比值求出公比满足,即可计算出结果.
【详解】设等比数列的公比为,
由可得,即得;
因此.
故答案为:
3.(25-26高二上·福建漳州·月考)已知是等比数列的前项和,且,,则 .
【答案】9
【分析】根据等比数列的片段和的性质及等比中项求解即可.
【详解】由已知,显然公比,
所以成等比数列,
所以,即,解得或者,
因为,所以舍去,
故答案为:9
4.(25-26高三上·江苏盐城·期中)设等比数列的前项和为,若公比,则 .
【答案】64
【分析】利用等比数列的性质求解即可.
【详解】由等比数列的性质得.
故答案为:64.
5.(25-26高三上·重庆·月考)已知等比数列的前项和为,若,则 .
【答案】
【分析】根据等比数列的片段和的性质可得也成等比数列,借助于等比中项列式求解即得.
【详解】等比数列中,,
因也成等比数列,则,
即,解得:.
故答案为: .
【考点4:等比数列奇、偶项和的性质及应用】
1.(24-25高三上·重庆·月考)已知一个项数为偶数的等比数列所有项之和为所有奇数项之和的3倍,前2项之积为8,则( )
A.2 B.-2 C.-1 D.2或-2
【答案】D
【分析】设数列共有项,设所有奇数项之和为,由题意表求出和,利用求出公比,再结合求出即可.
【详解】设首项为,公比为,数列共有项,则满足首项为,公比为,项数为项,设所有奇数项之和为,
因为所有项之和是奇数项之和的3倍,所以,
所以,,
故满足,解得,
又,
所以.
故选:D
2.(2025·河北秦皇岛·二模)已知等比数列的前6项和为126,其中偶数项和是奇数项和的2倍,则 .
【答案】2
【分析】根据已知有,结合等比数列的性质得,再应用等比数列的通项公式求首项.
【详解】由题设,可得,
若的公比为,则,
所以,则.
故答案为:2
3.(24-25高二上·全国·随堂练习)若等比数列共有项,其公比为2,其奇数项和比偶数项和少100,则数列的所有项之和为 .
【答案】300
【分析】设等比数列的奇数项之和为,偶数项之和为则,,则可求出,值,从而得出答案.
【详解】设等比数列的奇数项之和为,偶数项之和为,
则,
,
由题意可得:,即,解得,
故数列的所有项之和是.
故答案为:300.
4.(24-25高二上·全国·课堂例题)若等比数列共有奇数项,其首项为1,其偶数项和为170,奇数项和为341,则这个数列的公比为 ,项数为 .
【答案】 2 9
【分析】利用等比数列奇数项和与偶数项和的关系,及前n项和公式列式计算即可得解.
【详解】在等比数列中,由,得,解得,
设这个数列共有项,则,解得,所以这个等比数列的项数为9.
故答案为:2;9
5.(25-26高二上·重庆·月考)若等比数列 共有奇数项,且所有奇数项和 ,所有偶数项和 , 末项是192,则公比 .
【答案】
【分析】由奇数项和,偶数项和及末项的关系式,代入数据得,再计算求出公比.
【详解】设等比数列有项,则奇数项有项,偶数项有项,
设公比为,得到奇数项和为,
偶数项和为,
所以,
即,
可得:,解得.
故答案为:
【考点5:等比数列前n项和的其他性质】
1.(24-25高二上·甘肃金昌·期中)已知等比数列的前项和为,若,则的最小值为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
【答案】D
【分析】利用,,成等比数列,借助,可以把看成一个关于的二次函数,从而可求最小值.
【详解】由题意知,,成等比数列,所以,
即,所以,
当时,取得最小值3.
故选:D.
2.(24-25高二下·吉林松原·期中)设公比为q的等比数列的前n项和为,前n项积为,且,,,则下列结论正确的是( )
A. B.数列无最大值
C.是数列中的最大值 D.
【答案】D
【分析】分析得到,当时,,当时,,从而得到有最大值,最大值为,,,得到D正确,ABC错误.
【详解】A选项,,若,则对任意的,都有,则,不合要求,A错误;
BC选项,若,则,与矛盾,不合要求,
当时,,又,
所以,即,
又,故满足要求,
故当时,,当时,,
故有最大值,最大值为,BC错误;
D选项,当时,,当时,,
故,,
所以,D正确.
故选:D
3.(多选)(24-25高三下·江苏徐州·月考)已知数列不是常数列,其前项和为,则下列选项正确的是( )
A.若数列为等差数列,恒成立,则为递增数列
B.若数列为等差数列,,则的最大值在或7时取得
C.若数列为等比数列,则恒成立
D.若数列为等比数列,则数列也为等比数列
【答案】ABC
【分析】A通过举反例可判断选项正误;
B由题可得,据此可判断选项正误;
C由题得表达式,分类讨论公比为1,不为1两种情况,可判断选项正误;
D验证是否为常数可判断选项正误.
【详解】A选项,假设数列首项,公差为0,则,但不为递增数列,故A错误;
B选项,设首项为,公差为,因,则.
则,,即当时,;时,;时,,
则的最大值在或7时取得,故B正确;
C选项,设数列首项为,公比为,且,则.
当,则;时,;时,.
综上,时,,故C正确;
D选项,,因不一定为常数,则数列不一定是等比数列,故D错误.
故选:
4.(2025·云南·一模)设等比数列的公比为,其前项和为,前项积为,并且满足条件,,,则下列结论正确的是(填序号) .
①
②
③的最大值为
④的最大值为
【答案】①②③
【分析】根据题意,再利用等比数列的定义以及性质逐一判断即可.
【详解】因为,,,
所以,所以,故①正确.
,故②正确;
又,所以的最大值为,故③正确.
因为,,所以恒有,所以无最大值,故④错误;
故答案为:①②③
5.(2025高三·全国·专题练习)若数列满足,求证:.
【答案】证明见解析
【分析】利用放缩法证明即可.
【详解】,,
当时,不等式显然成立.
当时,
.
【考点6: 前n项和特点】
1.(24-25高二下·四川南充·期中)已知等比数列的前项和(是常数),则的值为 .
【答案】
【分析】根据求出数列的通项公式,结合等比数列的定义可得出关于的等式,解之即可.
【详解】因为等比数列的前项和,
当时,,
当时,,
满足,即,解得,故,
故对任意的,,即数列为等比数列,故.
故答案为:.
2.(24-25高二下·广东佛山·月考)已知等比数列的前项和(是常数),则 .
【答案】
【分析】由求出数列的通项公式,根据该数列为等比数列求出的值,即可得出的值.
【详解】因为等比数列的前项和(是常数),
当时,,
当且时,,
因为数列是等比数列,则也满足,
即,解得,故,
且对任意的,,即数列为等比数列,故,
故答案为:.
3.(25-26高二上·河北邢台·月考)已知等比数列的前项和为,若,则 .
【答案】
【分析】根据等比数列前项和公式特征求解即可.
【详解】设等比数列公比为,则,
即等比数列的前项和要满足,
又因为,所以.
故答案为:
4.(多选)(25-26高三上·广东广州·月考)已知是等比数列的前n项和,若存在,,,使得,则( )
A.
B.是数列的公比
C.数列可能为等比数列
D.数列不可能为常数列
【答案】ABD
【分析】设出等比数列的公比为,分和两种情形,分别表示出,并与比较对照,分别用和表示出,然后逐一分析判断各选项即可.
【详解】设等比数列的公比为,
若,则,此时是关于的一次函数,数列为常数列,
而不是关于的一次函数,所以,数列不可能为常数列,故D正确;
因为,所以,又,
所以,故B正确;
,故A正确;
因为,也均不为0,所以不可能为一常数,
即数列不可能为等比数列,故C错误.
故选:ABD
5.(多选)(2025·广东广州·模拟预测)已知等比数列的前项和,,的前n项积为,则( )
A. B.
C. D.数列是等比数列
【答案】ABD
【分析】利用前项和和通项公式可知判断B,求解建立方程求出判断A,利用指数运算和等差数列求和公式求得判断C,再利用等比数列定义判断D即可.
【详解】对于B,当时,.
又为等比数列,则,故B正确,
对于A,则,所以,解得,故A正确,
对于C,而
,故C错误,
对于D,又,
且,
所以数列是以为首项,为公比的等比数列,故D正确.
故选:ABD
【考点7:前n项和与通项关系】
1.(2025·江苏连云港·模拟预测)已知等比数列的前项和为,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】化简表达式,求出首项和公比,即可求出.
【详解】由题意,,
在等比数列中,,
设公比为q,
,解得,
∴,
当时,,解得:,
∴是以2为首项,3为公比的等比数列,
∴.
故选:A.
2.(24-25高一下·上海·期末)已知等比数列的前项和为,前项积为,则下列选项中正确的是( )
A.若,则数列严格增
B.若,则数列严格增
C.若数列严格增,则
D.若数列严格增,则
【答案】D
【分析】A项、B项、C项可通过举反例判断,由数列是单调递增可证得,,进而可判断D项.
【详解】设等比数列,,
对于A,由,得,则,即,
所以当时,满足,但不是单调递增,故A错误;
对于B,由,得,则,
所以当时,满足,满足,但不是单调递增,故B错误;
对于C,当时,由,,此时满足数列单调递增,但,
故C错误;
对于D,由数列是单调递增,则,所以,故,
即,所以,且,
又因为所以即,故D正确.
故选:D
3.(多选)(24-25高二下·陕西·月考)记为数列的前项和.若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】A令即可;利用降标作差求出,即可求出数列的通项公式,即可判断BC选项;D将通项公式代入即可.
【详解】当时,,解得,A正确.
当时,,所以,即,
则是以为首项,2为公比的等比数列,所以,C正确;
由上知,B错误;
,D正确.
故选:ACD
4.(25-26高二下·陕西·期中)已知等比数列的前项和.
(1)求实数的值;
(2)若,求.
【答案】(1).
(2).
【分析】(1)根据给定的前n项和,求出数列的通项,即可计算作答;
(2)由(1)可知,,求解即可.
【详解】(1)当时,,
数列是等比数列,满足,
,解得.
(2)由(1)可知,,
,
,解得.
5.(2025·新疆喀什·三模)记数列的前n项和为,已知
(1)证明:数列是等比数列;
(2)求数列的通项公式;
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)利用和等比数列的定义即可求证;
(2)由(1)通过等比数列求通项公式即可求解.
【详解】(1)因为 ,
所以当时, ;
当时, ,
所以 ,
即 ,
又 ,
所以 ,
所以数列是首项为,公比为 的等比数列;
(2)由(1)得,
所以.
【考点8:等比数列的前n项和的应用】
1.(25-26高三上·甘肃白银·月考)已知一个热气球在第一分钟上升了的高度,在以后的每一分钟里,它上升的高度都是它前一分钟上升高度的60%,该热气球在前3分钟里上升的总高度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据等比数列的前项和公式求解即可.
【详解】由题意,热气球每分钟上升的高度构成等比数列,且首项,公比.
则该热气球在前3分钟里上升的总高度.
故选:C.
2.(25-26高三上·黑龙江牡丹江·月考)云冈石窟,古称为武州山石窟寺,是世界文化遗产.若某一石窟的某处“浮雕像”共7层,每一层的“浮雕像”个数是其下一层的2倍,共有1016个“浮雕像”,这些“浮雕像”构成一幅优美的图案,若从最下层往上每一层的“浮雕像”的个数构成数列,则的值为( )
A.8 B.12 C.14 D.16
【答案】B
【分析】推导出是以2为公比的等比数列,且,解得,由此能求出的值.
【详解】从最下层往上“浮雕像”的数量构成一个数列,
因为每一层的“浮雕像”个数是其下一层的2倍,
所以是以2为公比的等比数列,
由于共有1016个“浮雕像”,即,
整理得:,解得,
所以,
所以.
故选:B
3.(24-25高一下·上海·月考)近日,某网站发表了一项针对新冠肺炎疫情数据的最新分析,该研究显示,新冠病毒的中位潜伏期约4.75天,即病毒侵入人体到人体出现反应或开始呈现症状时平均4.75天;基本传染数(R0)达3.77,即每位患者平均传染3.77人.假如有一种细菌能够杀死新冠病毒,每个细菌在每秒钟杀死一个新冠病毒的同时自身分裂为2个,现有一个这样的细菌和500个病毒,则细菌将新冠病毒全部杀死至少需要( )
A.7秒钟 B.8秒钟 C.9秒钟 D.10秒钟
【答案】C
【分析】设第秒种的细菌的个数为,且,求得通项公式,据题意可得,求解即可.
【详解】设第秒种的细菌的个数为,且,
又每个细菌在每秒钟杀死一个新冠病毒的同时自身分裂为2个,
所以数列是以为首项,2为公比的等比数列,所以,
则经过秒钟共杀死个新冠病毒,
依题意,需使,即,所以,
因是增函数,且,故.
即细菌将新冠病毒全部杀死至少需要9秒钟.
故选:C
4.(24-25高二下·黑龙江哈尔滨·期中)高二学生小张计划将每年的压岁钱存入银行,从2025年起,每年3月1日到银行新存入2000元(一年定期),若年利率为2%保持不变,且每年到期存款均自动转为新的一年定期,到2035年3月1日将之前所有存款及利息全部取回,他可取回的钱数约为( )(单位:万元)
参考数据:,,
A.2.5 B.2.0 C.2.2 D.2.6
【答案】C
【分析】本题是复利计息问题,逐年分析寻找规律,然后根据等比数列的求和公式即可求解.
【详解】由题意,2025年存的2000元共存了10年,本息和为万元,
2026年存的2000元共存了9年,本息和为万元,
2034年存的2000元共存了1年,本息和为万元,
所以到2035年3月1日将之前所有存款及利息全部取回,他可取回的钱数约为万元,
故选:C.
5.(25-26高三上·上海·期中)2025年6月底,某厂的废水池已储存废水75吨,以后每月新产生的6吨废水也存入废水池.该厂2025年7月开始对废水处理后进行排放,7月底排放4吨处理后的废水,计划以后每月月底排放一次,每月排放处理后的废水比上月增加1吨.
(1)若按计划排放,该厂在哪一年的几月份排放后,第一次将废水池中的废水排放完毕?
(2)该厂加强科研攻关,提升废水处理技术,经过深度净化的废水可以再次利用.该厂从2026年1月开始对废水池中的废水进行深度净化,首次净化废水5吨,以后每月比上月提高20%的净化能力.试问:哪一年的几月份开始,废水池中的废水能全部被深度净化?
【答案】(1)2026年9月
(2)2026年的11月
【分析】(1)利用等差数列的通项公式和求和公式得到不等式,解出即可;
(2)设从2025年7月起第个月深度净化的废水量为,由已知条件,,当时,数列是首项为5,公比为1.2的等比数列,而从2025年7月起第个月废水存量为:,再结合等比数列的前项和公式求解.
【详解】(1)设从2025年7月起第个月处理后的废水排放量为,
则数列是首项为4,公差为1的等差数列,
所以,
令,整理得,
解得或,
又因为是正整数,则,
当时,处理后的废水排放量大于新产生的6吨废水,所以不会有废水存积.
故该厂在2026年9月底第一次将废水池中的废水排放完毕;
(2)设从2025年7月起第个月深度净化的废水量为吨,
由已知条件,,
当时,数列是首项为5,公比为1.2的等比数列,
则数列的前项和,
而从2025年7月起第个月废水存量为:,
当时,,
当时,,
所以2026年的11月份开始,废水池中的废水能全部被深度净化.
第 1 页 共 12 页
学科网(北京)股份有限公司
$