内容正文:
[基础达标练]
1.已知等比数列{an}中,a2=-4,a5=,则公比q=( )
A.-2 B.-
C. D.2
解析:B [∵a5=a2q3,即=-4q3,解得q=-.故选B.]
2.公比不为1的等比数列{an}满足a5a6+a4a7=18,若a1am=9,则m的值为( )
A.8 B.9 C.10 D.11
解析:C [由题意得,2a5a6=18,a5a6=9,∴a1am=a5a6=9,∴1+m=5+6,∴m=10.]
3.在各项均为正数的等比数列{bn}中,若b7·b8=3,则log3b1+log3b2+…+log3b14等于( )
A.5 B.6 C.7 D.8
解析:C [log3b1+log3b2+…+log3b14=log3(b1b2…b14)=log3(b7b8)7=7log33=7.]
4.(多选)设{an}是公比为2的等比数列,下列四个选项中是正确命题的有( )
A.是公比为的等比数列
B.{a2n}是公比为4的等比数列
C.{2an}是公比为4的等比数列
D.{anan+1}是公比为2的等比数列
解析:AB [由于数列{an}是公比为2的等比数列,则对任意的n∈N+,an≠0,且公比为q==2.对于A,===,即数列是公比为的等比数列,正确;对于B,=q2=4,即数列{a2n}是公比为4的等比数列,正确;对于C,=q=2,即数列{2an}是公比为2的等比数列,错误;对于D,==q2=4,即数列{anan+1}是公比为4的等比数列,错误.故选:AB.]
5.在等比数列{an}中,“a1>a2>a3”是“数列{an}递减”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
解析:C [当a1>a2>a3时,设公比为q,由a1>a1q>a1q2得
若a1>0,则1>q>q2,即0<q<1,此时,显然数列{an}是递减数列,
若a1<0,则1<q<q2,即q>1,此时,数列{an}也是递减数列,
反之,当数列{an}是递减数列时,显然a1>a2>a3.
故“a1>a2>a3”是“等比数列{an}递减”的充要条件.故选:C.]
6.在各项均为正数的等比数列{an}中,a6=3,则a4+a8=( )
A.有最小值6 B.有最大值6
C.有最大值9 D.有最小值3
解析:A [设等比数列{an}的公比为q(q>0).因为a6=3,所以a4==,a8=a6q2=3q2.所以a4+a8=+3q2≥2=6.当且仅当q=1时上式等号成立.]
7.设x,y,z是实数,9x,12y,15z成等比数列,且 , , 成等差数列,则 + 的值是 ________ .
解析:由题意可得所以y=.
所以2 =135xz.化简得15x2+15z2=34xz,两边同时除以15xz可得+= .
答案:
8.已知{an}为等比数列.
(1)若an>0,a2a4+2a3a5+a4a6=25,求a3+a5;
(2)若an>0,a5a6=9,求log3a1+log3a2+…+log3a10的值.
解:(1)a2a4+2a3a5+a4a6=a+2a3a5+a=(a3+a5)2=25,
∵an>0,∴a3+a5>0.∴a3+a5=5.
(2)根据等比数列的性质a5a6=a1a10=a2a9=a3a8=a4a7=9,
∴a1a2…a9a10=(a5a6)5=95.
∴log3a1+log3a2+…+log3a10=log3(a1a2…a9a10)=log395=10.
[能力提升练]
9.等比数列{an}满足a1+a3=10,a2+a4=5,则使a1a2…an最大的n为( )
A. B.3
C.3或4 D.4
解析:C [由题意,设等比数列{an}的公比为q,则a2+a4=(a1+a3)q,∴q=,
代入a1+a3=10,可得a1+=10,∴a1=8,故an=a1qn-1=8×n-1=24-n,
则a1a2…an=23×22×…×24-n=23+2+…+(4-n)=2=2,
由于y=2t为增函数,t=为开口向下的二次函数,对称轴为n=3.5,
又n∈N+,故当n=3或4时,a1a2…an取得最大值.故选:C.]
10.(多选)已知等比数列{an}的公比为q(q≠-1),记bn=am(n-1)+1+am(n-1)+2+…+am(n-1)+m,cn=am(n-1)+1·am(n-1)+2·…·am(n-1)+m(m,n∈N+),则以下结论中错误的是( )
A.数列{bn}为等差数列,公差为qm
B.数列{bn}为等比数列,公比为q2m
C.数列{cn}为等比数列,公比为q2m
D.数列{cn}为等比数列,公比为qmm
解析:ABD [bn=am(n-1)+1·(1+q+q2+…+qm-1),由q≠-1易知bn≠0,==qm,故数列{bn}为等比数列,公比为qm,A,B均错误;cn=a·q1+2+…+(m-1),==m =(qm)m=qm2,故数列{cn}为等比数列,公比为qm2,D错误.]
11.已知数列{an}中,a1=2,an+m=an·am(n,m∈N+),若ak+1+ak+2+ak+3+ak+4=480,则k= ________ .
A.3 B.4
C.5 D.6
解析:B [因为数列{an}中,a1=2,an+m=an·am(n,m∈N+),所以取m=1,则an+1=an·a1=2an,所以数列{an}是以2为首项,2为公比的等比数列,所以an=2n,又ak+1+ak+2+ak+3+ak+4=480,即2k+1+2k+2+2k+3+2k+4=480,即30×2k=480,解得k=4.]
12.(2022·新高考Ⅱ卷)已知{an}是等差数列,{bn}是公比为2的等比数列,且a2-b2=a3-b3=b4-a4.
(1)证明:a1=b1;
(2)求集合{k|bk=am+a1,1≤m≤500}中元素的个数.
解:(1)设数列{an}的公差为d,所以,,即可解得b1=a1=,所以原命题得证.
(2)由(1)知,b1=a1=,所以bk=am+a1⇔b1×2k-1=a1+(m-1)d+a1,即2k-1=2m,即m=2k-2∈[1,500],解得2≤k≤10,所以满足等式的解k=2,3,4,…,10,故集合{k|bk=am+a1,1≤m≤500}中的元素个数为10-2+1=9.
[素养培优练]
13.已知数列{an},{bn}均为等比数列,则下列结论中一定正确的有( )
A.数列{anbn}是等比数列
B.数列{an+bn}是等比数列
C.数列是等差数列
D.数列{lg(ab)}是等差数列
解析:ACD [设数列{an}的公比为q1,数列{bn}的公比为q2,所以an=a1q,bn=b1q.
对于A,anbn=a1b1qq=a1b1(q1q2)n-1,从而数列{anbn}的公比为q1q2,故A正确.对于B,an+bn=a1q+b1q,q1与q2不一定相等,所以数列{an+bn}不是等比数列,故B错误.对于C,lg=lg=lg+(n-1)lg,从而数列的公差为lg.故C正确.
对于D,lg(ab)=2lg|anbn|=2 lg|a1b1|+2(n-1)lg|q1q2|,从而数列{lg(ab)}的公差为2 lg|q1q2|,D正确.]
14.已知数列{an}满足a1=,an+1=an(n∈N+).设bn=,(n∈N+),且数列是递增数列,则实数λ的取值范围是 ________ .
解析:由an+1=an(n∈N+)可得,数列{an}是首项和公比均为的等比数列,所以an=,则bn==(n-2λ)2n,又因为{bn}是递增数列,所以bn+1-bn=(n+1-2λ)2n+1-(2-2λ)2n=(n+2-2λ)2n>0恒成立,
即n+2-2λ>0恒成立,所以2λ<(n+2)min=3,所以λ<.
答案:λ<
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