内容正文:
专题06数列高考专项复习
专题6.1 等差数列和等比数列
6.1.1 等差数列
知识点梳理
1.定义:等差数列定义:一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,那么这个数列就叫等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,公差通常用字母d表示.用递推公式表示为或.
2.等差数列的通项公式:①;②.
等差数列的单调性:d>0为递增数列,d=0为常数列,d<0为递减数列.
3.等差中项的概念:如果a,A,b成等差数列,那么A叫做a与b的等差中项,其中.
4.等差数列的前n项和公式:若已知首项和末项,则,或等差数列
的首项是,公差是d,则其前n项和公式为.
典型例题
例1.设等差数列的前n项和为,且,则 .
例2.设是等差数列,且,,则的通项公式为 .
例3.设等差数列的前n项和为,若,,则的最大值为 .
例4.已知等差数列的前n项和为,,,若,则n的值为( )
A.8 B.9 C.10 D.11
例5.记为等差数列的前n项和.已知,,则( )
A. B. C. D.
随堂演练
1.记等差数列的前n项和为,若,,则 .
2.等差数列的前n项和为,若,,则的值为( )
A.8 B.10 C.12 D.14
3.已知等差数列前9项的和为27,,则( )
A.100 B.99 C.98 D.97
4.设为等差数列的前n项和,若,,则( )
A.-12 B.-10 C.10 D.12
5.记为等差数列的前n项和.若,,则的公差为( )
A.1 B.2 C.4 D.8
6.在等差数列中,若,,则=( )
A.-1 B.0 C.1 D.6
7.记为等差数列的前n项和,若,,则 .
8.已知数列是等差数列,是其前n项和.若,,则的值是 .
9.记为等差数列的前n项和,,,则= .
10.已知等差数列的公差为,集合,若,则ab= .
6.1.2 等差数列的性质
知识点梳理
1.等差数列的性质:
(1)等差数列中,从第2项起,每一项是它相邻二项的等差中项.[
(2)等差数列中,对任意,,.
(3)等差数列中,若,且,则.
特殊地,时,则,是的等差中项.
(4)等差数列中,()构成以md为公差的等差数列.
(5)等差数列被均匀分段求和后,得到的数列仍是等差数列,即成等差数列,公差为n2d.
(6)两个等差数列与的和差的数列仍为等差数列.
(7)若数列是等差数列,则仍为等差数列.
(8)数列是等差数列的充要条件是.
(9)设S偶与S奇分别为该数列的所有偶数之和与所有奇数项之和,则有:
①若共有2n-1项(为中间项),则,S奇-S偶=,.
②若共有2n项(和为中间项),则,S偶-S奇=,.
(10)若与为等差数列,且前n项和分别为与,则.
典型例题
例1.已知数列是等差数列,若,且,则k= .
例2.已知数列为等差数列,其前10项和,前100项的和,则前110项的和 .
例3.(1)已知等差数列共有2n+1项,其中奇数项的和为290,偶数项的和为261,求.
(2)一个等差数列的前12项之和为354,前12项中的偶数项之和与奇数项之和的比为32:27,求该等差数列的公差.
例4.已知等差数列,的前n项和分别为,,若对任意的正整数n,都有,则 .
随堂演练
1.在等差数列中,若,则 .
2.记为等差数列的前n项和,已知,=1,则=( )
A. B. C. D.
3.已知等差数列的前n项和为,若,则( )
A.-2 B. C.1 D.
4.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若S4=9,S12=6,则S8=( )
A. B. C.10 D.11
5.设为等差数列的前n项和,若,则等于( )
A. B. C. D.
6.记为等差数列的前n项和.若,,则( )
A.25 B.22 C.20 D.15
7.已知为等差数列,为其前n项和,若,,则 .
8.已知等差数列的前n项和为,且,则 .
9.在等差数列中,,其前n项和为,若,则 .
10.若一个等差数列的前3项和为34,最后3项和为146,且所有项的和为390,则该数列的项数为 .
6.1.3 等差数列前n和的最值的方法
知识点梳理
1.图像分析法:利用基本初等函数的图像及图像的变换来求最值.
2.函数性质法:利用基本初等函数的增减性等相关性质来求最值.
3.通项公式分析法:
①若恒成立,则单调递增,最小;若恒成立,则单调递减,最大.
②若,则先增后减,则其有最大值(所有的正项或非负项的和).
若,则先减后增,则其有最小值(所有的负项或非正项的和).
4.求导法:由于数列是特殊的函数,我们也可对于其通项公式对应的函数求导来研究其
单调性和最值.
典型例题
例1.若{an}是等差数列,首项a1>0,a23+a24>0,a23•a24<0,则使前n项和Sn>0成立的最大自然数n是( )
A.46 B.47 C.48 D.49
例2.设数列{an}的前n项和.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)求Sn的最大值及对应的n值.
随堂演练
1.已知等差数列的前n项和为,,,则的最小值为( )
A.-99 B.-100 C.-110 D.-121
2.(多选题)设等差数列的前n项和为,且.若,则( )
A.的最大值是 B.的最小值是
C. D.
3.设等差数列的前n项和为,且满足,,则,,,…,中最大的项为( )
A. B. C. D.
4.若等差数列满足,,则当n= 时,的前n项和最大.
5.设等差数列{an}的前n项和为Sn,若=−3,=−10,则= ,Sn的最小值为 .
6.已知等差数列5,,,…的前n项和为,当取到最值时,求n的值.
7.在等差数列{an}中,,,求当取到最值时n的值.
8.在等差数列{an}中,d<0,,求当取到最值时n的值.
9.在等差数列{an}中,已知,,试判断,,,…,中哪个最大,并说明理由.
6.1.4 等比数列的概念和基本公式
知识点梳理
1.如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项之比等于同一个常数,这个数列就叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,用q表示 ( q≠0).
2.等比数列的通项公式为( q≠0),推广形式:.
3.如果成等比数列,那么G叫做a与b的等比中项,且.
4.递推公式形式的定义:或.
5.等比数列的前n项和公式:.
注意:(k≠0,q≠1),为关于的指数型函数,且系数与常数互为相反数.
典型例题
例1.设等比数列{an}的前n项和为Sn,若S2=2,S4=6,则a5+a6=( )
A.8 B.10 C.14 D.18
例2.在等比数列{an}中,a2+a4=1,a7+a9=﹣16,则( )
A.﹣4 B.8 C.﹣16 D.16
例3.已知{an}是等比数列,Sn是数列{an}的前n项和,,则a4的值为( )
A.3 B.18 C.54 D.152
例4.等比数列{an}的各项均为实数,其前n项和为Sn,已知 ,,则= .
随堂演练
1.已知等比数列{an}公比为,前n项和为Sn,且满足,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
2.已知等比数列{an}的前n项和为Sn,则下列结论一定成立的是( )
A.若,则 B.
C.若,则 D.
3.已知等比数列{an}的前3项和为168,,则( )
A.14 B.12 C.6 D.3
4.设{an}是等比数列,下列说法一定正确的是( )
A.,,成等比数列 B.,,成等比数列
C.,,成等比数列 D.,,成等比数列
5.已知各项均为正数的等比数列{an}的前4项和为15,且,则( )
A.16 B.8 C.4 D.2
6.已知等比数列{an}满足,,则( )
A.21 B.42 C.63 D.84
7.在正项等比数列{an}中,已知公比,且,则等于 .
8.设等比数列{an}的各项均为正数,前n项和为Sn,若,,则 .
9.设等比数列{an}满足a1+a3=10,a2+a4=5,则a1a2…an的最大值为 .
10.设等比数列{an}的公比为q,对任意的n∈N*,均有前n项和为,公比q的取值范围是 .
6.1.4 等比数列的常用性质
知识点梳理
1.一般地,在等比数列{an}中,若m+n=s+t,则有am·an=as·at(m,n,s,t∈N*).
若m+n=2k,则am·an=a(m,n,k∈N*).
2.,,,…构成以为公比的等比数列.
3.数列{an}是等比数列的充要条件是(k≠0,q≠0),数与常数互为相反数.
4.数列{an}为公比不为-1的等比数列,Sn为其前n项和,则Sn,S2n-Sn,S3n-S2n,…构成以为公比的等比数列.
5.若{an},{bn}为等比数列,则{anbn}也为等比数列.
6.既是等差数列又是等比数列的数列是非零的常数数列.
7.等比数列的单调性
(1)当q>1,或0<q<1,时,{an}是递增数列;
(2)当q>1,或0<q<1,时,{an}是递减数列;
(3)当q=1时,{an}是常数列;
(4)当q<0时,{an}是摆动数列.
典型例题
例1.数列{an}是各项均为正数的等比数列,{bn}是等差数列,且,则有( )
A. B.
C. D.与的大小不确定
例2.等比数列{an}中,,,则数列的前8项和等于
A.6 B.5 C.4 D.3
例3.已知Sn是等比数列{an}的前n项和,S3=1,S6=3,则S12=( )
A.7 B.8 C.15 D.16
例4.记Sn为公比大于1的等比数列{an}的前n项和,若,,则
S6= .
随堂演练
1.在等比数列{an}中,如果a1+a2+a3=24,a3+a4+a5=48,那么a7+a8+a9=( )
A.124 B.144 C.168 D.192
2.已知等比数列{an}的前n项和为Sn,若S4=1,S8=17,则S12的值为( )
A.81 B.145 C.256 D.273
3.设Sn是等比数列{an}的前n项和,若S3=4,a4+a5+a6=6,则( )
A. B. C. D.
4.记Sn为等比数列{an}的前n项和,若S4=-5,S6=21S2,则S8=( )
A.120 B.85 C.-85 D.-120
5.已知{an}为等比数列,,,则 .
6.已知数列{an}是递增的等比数列,,,则数列{an}的前n项和等于 .
7.设Sn是等比数列{an}的前n项和,若,则 .
8.已知数列{an}为正项等比数列,若,,则 .
9.若等比数列{an}的各项均为正数,且a10a11+a9a12=2e5,则lna1+lna2+…+lna20= .
10.在等比数列{an}中,
(1)S2=30,S3=155,求Sn;
(2)a1+a3=10,a4+a6,求S5;
(3)an>0,Sn=80,S2n=6560,前n项中最大的一项为54,求a1,q.
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专题06数列高考专项复习
专题6.1 等差数列和等比数列
6.1.1 等差数列
知识点梳理
1.定义:等差数列定义:一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,那么这个数列就叫等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,公差通常用字母d表示.用递推公式表示为或.
2.等差数列的通项公式:①;②.
等差数列的单调性:d>0为递增数列,d=0为常数列,d<0为递减数列.
3.等差中项的概念:如果a,A,b成等差数列,那么A叫做a与b的等差中项,其中.
4.等差数列的前n项和公式:若已知首项和末项,则,或等差数列
的首项是,公差是d,则其前n项和公式为.
典型例题
例1.设等差数列的前n项和为,且,则 .
解:∵,∴,,
∴,解得:.故答案为:.
例2.设是等差数列,且,,则的通项公式为 .
解:等差数列中,由,,得2a1+5d=6+5d=36,∴d=6.
∴an=3+6(n-1)=6n-3.
例3.设等差数列的前n项和为,若,,则的最大值为 .
解:∵,,∴,则,∴.所以的最大值为4.
例4.已知等差数列的前n项和为,,,若,则n的值为( )
A.8 B.9 C.10 D.11
解:由,,得,解得:.
则等差数列的公差d=2,∴,,
∵,得,解得:n=9.故选:B.
例5.记为等差数列的前n项和.已知,,则( )
A. B. C. D.
解:由题意可得:,解得:,∴.故选:A.
随堂演练
1.记等差数列的前n项和为,若,,则 .
解:∵等差数列的前n项和为,若,,
∴,解得:,,所以.故答案为:14.
2.等差数列的前n项和为,若,,则的值为( )
A.8 B.10 C.12 D.14
解:设等差数列的公差为,∵,,
∴3×2+=12,解得=2,则a6=2+2×5=12.故答案为:C.
3.已知等差数列前9项的和为27,,则( )
A.100 B.99 C.98 D.97
解:由已知得:,解得:,,所以.
故选:C.
4.设为等差数列的前n项和,若,,则( )
A.-12 B.-10 C.10 D.12
解:设等差数列的公差为d,
∵,,∴,即,解得:d=-3,
∴.故选:B.
5.记为等差数列的前n项和.若,,则的公差为( )
A.1 B.2 C.4 D.8
解:等差数列的公差设为d,由a4+a5=24,S6=48,
可得2a1+7d=24,6a1+×6×5d=48,解得d=4,a1=-2,故答案为:4.
6.在等差数列中,若,,则=( )
A.-1 B.0 C.1 D.6
解:在等差数列中,若a2=4,a4=2,则a4=(a2+a6)=(4+a6)=2,解得:a6=0.故选:B.
7.记为等差数列的前n项和,若,,则 .
解:设等差数列的公差为d,由,得,
解得:,
所以S10=10a1+45d=-40+135=95.故答案为:95.
8.已知数列是等差数列,是其前n项和.若,,则的值是 .
解:设等差数列的首项为,公差为d,
则,解得.∴.
故答案为:16.
9.记为等差数列的前n项和,,,则= .
解:设等差数列的公差为d,则由,可得:,
∴.故答案为:4.
10.已知等差数列的公差为,集合,若,则ab= .
解:设等差数列的首项为a1,则通项,∴,
又∵余弦函数周期为公差为,满足,∴的取值周期为3,即:
,,,,…循环,由题意可知,集合S中仅有两个元素,故上述三个值中必有两个相等.考虑,
由余弦函数性质可得:若,则
(取“-”,因“+”号无整数解),解得:,
代入计算三个余弦值:当n=1时,,
当n=2时,,当n=3时,,
因此,集合S的可能取值为或,两种情况均有ab=.故答案为:.
6.1.2 等差数列的性质
知识点梳理
1.等差数列的性质:
(1)等差数列中,从第2项起,每一项是它相邻二项的等差中项.
(2)等差数列中,对任意,,.
(3)等差数列中,若,且,则.
特殊地,时,则,是的等差中项.
(4)等差数列中,()构成以md为公差的等差数列.
(5)等差数列被均匀分段求和后,得到的数列仍是等差数列,即成等差数列,公差为n2d.
(6)两个等差数列与的和差的数列仍为等差数列.
(7)若数列是等差数列,则仍为等差数列.
(8)数列是等差数列的充要条件是.
(9)设S偶与S奇分别为该数列的所有偶数之和与所有奇数项之和,则有:
①若共有2n-1项(为中间项),则,S奇-S偶=,.
②若共有2n项(和为中间项),则,S偶-S奇=,.
(10)若与为等差数列,且前n项和分别为与,则.
典型例题
例1.已知数列是等差数列,若,且,则k= .
解:∵,,则,,
解得:,,设等差数列的公差为d,则,
∵,∴,即,解得:.
故答案为:18.
例2.已知数列为等差数列,其前10项和,前100项的和,则前110项的和 .
解:∵数列,,,…,,成等差数列,设其公差为d。则数列的前100项的和与上述新数列的前10项和相等,即:
,解得d=-22,∴,∴.
故答案为:-110.
例3.(1)已知等差数列共有2n+1项,其中奇数项的和为290,偶数项的和为261,求.
(2)一个等差数列的前12项之和为354,前12项中的偶数项之和与奇数项之和的比为32:27,求该等差数列的公差.
解:(1)∵,,∴.
(2)∵,,∴=354且.
解得:=27,.∴公差.
例4.已知等差数列,的前n项和分别为,,若对任意的正整数n,都有,则 .
解:因为,又,∴.故答案为:.
随堂演练
1.在等差数列中,若,则 .
解:由,得到=5,则.故答案为:10.
2.记为等差数列的前n项和,已知,=1,则=( )
A. B. C. D.
解:∵,∴,解得:,
又∵=1,∴公差,故.故选:B.
3.已知等差数列的前n项和为,若,则( )
A.-2 B. C.1 D.
解:根据等差数列求和公式:,∴.故答案为:.
4.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若S4=9,S12=6,则S8=( )
A. B. C.10 D.11
解:等差数列{an}的前n项和为Sn,S4=9,S12=6,
由题知S4,S8﹣S4,S12﹣S8成等差数列,即9,S8﹣9,6﹣S8成等差数列,
即2(S8﹣9)=9+6﹣S8,解得S8=11.
故选:D.
5.设为等差数列的前n项和,若,则等于( )
A. B. C. D.
解:∵为等差数列的前n项和,所以,,成等差数列,.
又∵,设,,∴,则,∴.
故选:D.
6.记为等差数列的前n项和.若,,则( )
A.25 B.22 C.20 D.15
解:∵,,∴,,∴,则,
∴.
故选:C.
7.已知为等差数列,为其前n项和,若,,则 .
解:∵为等差数列,又,∴,又,∴,
∴.
故答案为:6.
8.已知等差数列的前n项和为,且,则 .
解:由,得:,则.
故答案为:12.
9.在等差数列中,,其前n项和为,若,则 .
解:设等差数列的前n项和为,则,∴是等差数列.
因为,所以的公差为1,又,∴,∴.
故答案为:2022.
10.若一个等差数列的前3项和为34,最后3项和为146,且所有项的和为390,则该数列的项数为 .
解:不妨设该数列为,则a1+a2+a3=34,an+an-1+an-2=146,Sn=390,
故3(a1+an)=34+146=180,可得a1+an=60,
故,解得n=13,即这个数列的项数为13.
故答案为:13.
6.1.3 等差数列前n和的最值的方法
知识点梳理
1.图像分析法:利用基本初等函数的图像及图像的变换来求最值.
2.函数性质法:利用基本初等函数的增减性等相关性质来求最值.
3.通项公式分析法:
①若恒成立,则单调递增,最小;若恒成立,则单调递减,最大.
②若,则先增后减,则其有最大值(所有的正项或非负项的和).
若,则先减后增,则其有最小值(所有的负项或非正项的和).
4.求导法:由于数列是特殊的函数,我们也可对于其通项公式对应的函数求导来研究其
单调性和最值.
典型例题
例1.若{an}是等差数列,首项a1>0,a23+a24>0,a23•a24<0,则使前n项和Sn>0成立的最大自然数n是( )
A.46 B.47 C.48 D.49
解:∵{an}是等差数列,并且a1>0,a23+a24>0,a23•a24<0
可知{an}中,a23>0,a24<0,∴a1+a46=a23+a24>0
故使前n项和Sn>0成立的最大自然数n是46,
故选:A.
例2.设数列{an}的前n项和.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)求Sn的最大值及对应的n值.
解:(1)根据题意,数列{an}的前n项和,
则
an=Sn﹣Sn﹣1=﹣n2+26n﹣[﹣(n﹣1)2+26(n﹣1)]=﹣2n+27,
当n=1时,a1=S1=25也满足上式,所以数列{an}的通项公式为an=﹣2n+27;
(2)根据题意,由(1)的结论,an=﹣2n+27,
则数列{an}为公差为﹣2的等差数列,
当1≤n≤13时,an>0,当n≥14时,an<0,
所以当n=13时,Sn取最大值,Sn最大值为S13=13a1(﹣2)=169.
随堂演练
1.已知等差数列的前n项和为,,,则的最小值为( )
A.-99 B.-100 C.-110 D.-121
解:设的公差为d,∵,,可得,解得:d=2.
∴,可得:,
∴当n=11时,取最小值为.故选:D.
2.(多选题)设等差数列的前n项和为,且.若,则( )
A.的最大值是 B.的最小值是
C. D.
解:由可得:,整理得:,
∴等差数列是递增数列,∵,∴,,且,
∴的最小值是,且,.故选:BCD.
3.设等差数列的前n项和为,且满足,,则,,,…,中最大的项为( )
A. B. C. D.
解:在等差数列中,∵,,∴,,
∴,,∴.
由此可知数列为递减数列,因此,,…,为正,,,…为负,则,,…,为正,,,…为负,则:,,…,,,,…,.
又∵,,∴最大.故选:C.
4.若等差数列满足,,则当n= 时,的前n项和最大.
解:由等差数列的性质可得:,又∵,∴,
∴,∴,.∴数列的前8项和最大.故答案为:8.
5.设等差数列{an}的前n项和为Sn,若=−3,=−10,则= ,Sn的最小值为 .
解:等差数列{an}中,,得:,又=−3,
∴公差,∴,
有等差数列性质可得:时,an≤0,时,an>0,∴Sn的最小值为S4或S5,即为-10.故答案为:-10.
6.已知等差数列5,,,…的前n项和为,当取到最值时,求n的值.
解:解法一:由已知可得:,,所以.
当n=7或8时,取到最大值.
解法二:∵,,
∴.又∵,,
∴前n项和有最大值,又,,.
∴当n=7或8时,取到最大值.
7.在等差数列{an}中,,,求当取到最值时n的值.
解:由,可得:.∴且为递减数列.
∵,.∴当n=5时,取到最大值.
8.在等差数列{an}中,d<0,,求当取到最值时n的值.
解:由得:.
∵,所以,,.∴当n=16或17时,取到最大值.
9.在等差数列{an}中,已知,,试判断,,,…,中哪个最大,并说明理由.
解:∵,.
∴,.
∴,.所以最大.
6.1.4 等比数列的概念和基本公式
知识点梳理
1.如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项之比等于同一个常数,这个数列就叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,用q表示 ( q≠0).
2.等比数列的通项公式为( q≠0),推广形式:.
3.如果成等比数列,那么G叫做a与b的等比中项,且.
4.递推公式形式的定义:或.
5.等比数列的前n项和公式:.
注意:(k≠0,q≠1),为关于的指数型函数,且系数与常数互为相反数.
典型例题
例1.设等比数列{an}的前n项和为Sn,若S2=2,S4=6,则a5+a6=( )
A.8 B.10 C.14 D.18
解:在等比数列{an}中,S2,S4﹣S2,S6﹣S4成等比数列,
即2,4,S6﹣S4成等比数列,所以42=2×(S6﹣S4),所以a5+a6=S6﹣S4=8.故选:A.
例2.在等比数列{an}中,a2+a4=1,a7+a9=﹣16,则( )
A.﹣4 B.8 C.﹣16 D.16
解:设等比数列{an}的公比为q,
则,即q5=﹣16,
∴.故选:C.
例3.已知{an}是等比数列,Sn是数列{an}的前n项和,,则a4的值为( )
A.3 B.18 C.54 D.152
解:∵,∴当时,,
两式相减可得:,即:,
即,∴的公比是3.
令n=1,,又,结合两式可解得:.
所以.故选:C.
例4.等比数列{an}的各项均为实数,其前n项和为Sn,已知 ,,则= .
解:由 ,可得: ,,
两式相除得:,,,代入得:,∴.故答案为:32.
随堂演练
1.已知等比数列{an}公比为,前n项和为Sn,且满足,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
解:∵等比数列{an}公比为,且满足,∴,解得:,故C错误;
又,∴,故D正确;
又,,所以,故B错误;
又,,,故不成立,故A错误. 故选:D.
2.已知等比数列{an}的前n项和为Sn,则下列结论一定成立的是( )
A.若,则 B.
C.若,则 D.
解:当时,则,∵与同号,∴.故选:C.
3.已知等比数列{an}的前3项和为168,,则( )
A.14 B.12 C.6 D.3
解:设等比数列{an}的公比为,若,则,所以,
则,解得:,.∴.故选:D.
4.设{an}是等比数列,下列说法一定正确的是( )
A.,,成等比数列 B.,,成等比数列
C.,,成等比数列 D.,,成等比数列
解:,,,,,
则.故选:D.
5.已知各项均为正数的等比数列{an}的前4项和为15,且,则( )
A.16 B.8 C.4 D.2
解:设正数的等比数列{an}的公比为q,则由题意可得:,
解得:,,∴.故选:C.
6.已知等比数列{an}满足,,则( )
A.21 B.42 C.63 D.84
解:由得:,∴,
∴,∴.故选:B.
7.在正项等比数列{an}中,已知公比,且,则等于 .
解:∵,∴,
∴.
8.设等比数列{an}的各项均为正数,前n项和为Sn,若,,则 .
解:由题意可知:,即,
即,即.由题意可知:,所以.
∴.故答案为:15.
9.设等比数列{an}满足a1+a3=10,a2+a4=5,则a1a2…an的最大值为 .
解:设等比数列{an}的公比为q,由得:,解得:,.
∴a1a2…an=,
∴当n=3或4时,a1a2…an的最大值为.
10.设等比数列{an}的公比为q,对任意的n∈N*,均有前n项和为,公比q的取值范围是 .
解:∵{an}是等比数列,,可以得到:,q≠0.
当q=1时,.
当q≠1时,,即,可转化为:①或②
解不等式组①得:;解不等式组②得:且q≠0;
综上,q的取值范围是(-1,0)∪(0,+∞).故答案为:(-1,0)∪(0,+∞).
6.1.4 等比数列的常用性质
知识点梳理
1.一般地,在等比数列{an}中,若m+n=s+t,则有am·an=as·at(m,n,s,t∈N*).
若m+n=2k,则am·an=a(m,n,k∈N*).
2.,,,…构成以为公比的等比数列.
3.数列{an}是等比数列的充要条件是(k≠0,q≠0),数与常数互为相反数.
4.数列{an}为公比不为-1的等比数列,Sn为其前n项和,则Sn,S2n-Sn,S3n-S2n,…构成以为公比的等比数列.
5.若{an},{bn}为等比数列,则{anbn}也为等比数列.
6.既是等差数列又是等比数列的数列是非零的常数数列.
7.等比数列的单调性
(1)当q>1,或0<q<1,时,{an}是递增数列;
(2)当q>1,或0<q<1,时,{an}是递减数列;
(3)当q=1时,{an}是常数列;
(4)当q<0时,{an}是摆动数列.
典型例题
例1.数列{an}是各项均为正数的等比数列,{bn}是等差数列,且,则有( )
A. B.
C. D.与的大小不确定
解:∵.故选:B.
例2.等比数列{an}中,,,则数列的前8项和等于
A.6 B.5 C.4 D.3
解:在等比数列{an}中,,,∴.
∴.故选:C.
例3.已知Sn是等比数列{an}的前n项和,S3=1,S6=3,则S12=( )
A.7 B.8 C.15 D.16
解:因为Sn是等比数列{an}的前n项和且S3≠0,
可知S3,S6﹣S3,S9﹣S6,S12﹣S9也成等比数列,
又因为S3=1,S6=3,则设公比q,
可得4,,
所以S9=S6+4=7,S12=S9+8=15,
故选:C.
例4.记Sn为公比大于1的等比数列{an}的前n项和,若,,则
S6= .
解:设等比数列{an}的公比为q,由,得,即,
由,得,即2q2﹣5q+2=0,
解得q=2或(舍去),所以,所以.故答案为:.
随堂演练
1.在等比数列{an}中,如果a1+a2+a3=24,a3+a4+a5=48,那么a7+a8+a9=( )
A.124 B.144 C.168 D.192
解:等比数列{an}中,如果a1+a2+a3=24,a3+a4+a5=(a1+a2+a3)q2=48,
则24q2=48,得q2=2,又.故选:D.
2.已知等比数列{an}的前n项和为Sn,若S4=1,S8=17,则S12的值为( )
A.81 B.145 C.256 D.273
解:根据题意,因为数列{an}是等比数列,则有(S8﹣S4)2=S4×(S12﹣S8),
又由S4=1,S8=17,所以S8﹣S4=16,所以,
所以S12=256+17=273.故选:D.
3.设Sn是等比数列{an}的前n项和,若S3=4,a4+a5+a6=6,则( )
A. B. C. D.
解:∵Sn是等比数列{an}的前n项和,S3=4,a4+a5+a6=6,∴S6=4+6=10,
∵{an}是等比数列,∴S3,S6﹣S3,S9﹣S6是等比数列,
∴(S9﹣S6)•S3=(S6﹣S3)2,解得S9﹣S6=9,∴S9=9+6+4=19,∴.故选:B.
4.记Sn为等比数列{an}的前n项和,若S4=-5,S6=21S2,则S8=( )
A.120 B.85 C.-85 D.-120
解:设等比数列{an}的公比为q,首项为,
若q=-1,则S4=0,与题意不符;若q=1,则S6=6=3×2=3S2,与题意不符.
∴由S4=-5,S6=21S2可得:,解得:,
∴.故答案为:C.
5.已知{an}为等比数列,,,则 .
解:设等比数列{an}的公比为q,则,则,即,则.
又∵,则,则,则,则.
故答案为:-2.
6.已知数列{an}是递增的等比数列,,,则数列{an}的前n项和等于 .
解:由题意:,,由两式可解得,或,,
而数列{an}是递增的等比数列,所以,,即,∴,
∴前n项和为:.故答案为:.
7.设Sn是等比数列{an}的前n项和,若,则 .
解:设等比数列{an}的公比为q,∵,,
∴,所以,,
∴.
∴.故答案为:.
8.已知数列{an}为正项等比数列,若,,则 .
解:由
∴,又,∴.故答案为:.
9.若等比数列{an}的各项均为正数,且a10a11+a9a12=2e5,则lna1+lna2+…+lna20= .
解:由等比数列的性质得:a10a11=a9a12,∴a10a11=.
所以lna1+lna2+…+lna20=50.故答案为:50.
10.在等比数列{an}中,
(1)S2=30,S3=155,求Sn;
(2)a1+a3=10,a4+a6,求S5;
(3)an>0,Sn=80,S2n=6560,前n项中最大的一项为54,求a1,q.
解:(1)S2=30,S3=155,
∴公比q≠1,,解得a1=q=5,或,a1=180.
∴Sn或Sn.
(2)∵a1+a3=10,a4+a6,∴,解得,
∴S5.
(3)an>0,Sn=80,S2n=6560,设公比为q≠1.则80,6560,
可得qn=81,a1=q﹣1.
(q﹣1)=8154,可得q≤3.
∵an>0,∴1<q≤3.解得a1=2,q=3,n=4,满足前n项中最大的一项为54.
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