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课时分层评价7 等比数列的概念及其通项公式
(时间:90分钟 满分:100分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1—9,每小题5分,共45分)
1.已知数列的通项公式为an=3×,则数列是( )
A.以1为首项,为公比的等比数列
B.以3为首项,为公比的等比数列
C.以1为首项,3为公比的等比数列
D.以3为首项,3为公比的等比数列
答案:A
解析:因为a1=1,==,所以数列是以1为首项,为公比的等比数列.故选A.
2.已知等比数列{an}满足a1=-1,a4=8,则a7等于( )
A.32 B.-32
C.64 D.-64
答案:D
解析:法一:由题意知,a4=a1q3=-q3=8,所以q=-2,所以a7=a1q6=-(-2)6=-64.故选D.
法二:由题意知,a4是a1,a7 的等比中项 ,所以=a1×a7 ,所以 a7=-64.故选D.
3.在等比数列{an}中,满足2a4=a6-a5,则公比是( )
A.1 B.1或-2
C.-1或2 D.-1或-2
答案:C
解析:法一:由已知得2a1·q3=a1·q5-a1·q4,即2=q2-q,所以q=-1,或q=2.故选C.
法二:因为a5=a4q,a6=a4·q2,所以由已知条件得2a4=a4·q2-a4·q,即2=q2-q,所以q=-1,或q=2.故选C.
4.已知a,b,c均为正数,若a+b+c,b+c-a,c+a-b,a+b-c成等比数列,且公比为q,则q3+q2+q的值为( )
A.0 B.1
C.3 D.不确定
答案:B
解析:依题意,有q3+q2+q=++=1.故选B.
5.(多选)下列说法中不正确的是( )
A.等比数列中的某一项可以为0
B.等比数列中公比的取值范围是(-∞,+∞)
C.若一个常数列是等比数列,则这个常数列的公比为1
D.若b2=ac,则a,b,c成等比数列
答案:ABD
解析:对于A,因为等比数列中的各项都不为0,所以A不正确;对于B,因为等比数列的公比不为0,所以B不正确;对于C,若一个常数列是等比数列,则这个常数不为0,根据等比数列的定义知此数列的公比为1,所以C正确;对于D,只有当a,b,c都不为0时,a,b,c才成等比数列,所以D不正确.故选ABD.
6.(多选)下面关于公比为q的等比数列{an}的叙述不正确的是( )
A.q>1⇒{an}为递增数列
B.{an}为递增数列⇒q>1
C.0<q<1⇔{an}为递减数列
D.q>1⇒/{an}为递增数列,且{an}为递增数列⇒/q>1
答案:ABC
解析:若a1=-2,q=2>1,则{an}的各项为-2,-4,-8,…,是递减数列,故A不正确;若等比数列{an}的各项为-16,-8,-4,-2,…是递增数列,但q=<1,故B不正确,D正确;若a1=-16,q=∈(0,1),则{an}的各项为-16,-8,-4,…,显然是递增数列,故C不正确.故选ABC.
7.(开放题)(2025·北京丰台高二期中)等比数列满足如下条件:①a1>0;②单调递增,试写出满足上述所有条件的数列的一个通项公式an= .
答案:2n(答案不唯一)
解析:满足上述所有条件的一个数列的通项公式an=2n.
8.在160与5中间插入4个数,使它们同这两个数成等比数列,则这4个数依次为 .
答案:80,40,20,10
解析:设这6个数所成等比数列的公比为q,则5=160q5,所以q5=,所以q=.所以这4个数依次为80,40,20,10.
9.已知a,1,b成等差数列,a2,1,b2成等比数列,则= .
答案:1或
解析:因为a,1,b成等差数列,所以a+b=2.又因为a2,1,b2成等比数列,所以a2b2=1,所以ab=±1,a2+b2=(a+b)2-2ab=2或6,所以=1或=.
10.(13分)在各项均为负数的数列{an}中,2an=3,且a2·a5=.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)-是否为该数列的项?若是,为第几项?
解:(1)因为2an=3,
所以=,数列{an}是公比为的等比数列,
又a2·a5=,
所以)5=()3,由于各项均为负,
故a1=-,an=-()n-2(n∈N*).
(2)设an=-,则-=-()n-2,()n-2=()4,所以n=6,
所以-是该数列的项,为第6项.
(11—13,每小题5分,共15分)
11.(2025·天津模拟)已知正项等比数列{an}中,a4,3a3,a5成等差数列,若数列{an}中存在两项am,an,使得a1为它们的等比中项,则+的最小值为( )
A.1 B.3
C.6 D.9
答案:B
解析:设正项等比数列{an}的公比为q(q>0),由a4,3a3,a5成等差数列,得6a3=a4+a5,即6a3=a3q+a3q2,又a3>0,所以q2+q-6=0,由q>0,解得q=2,若数列{an}中存在两项am,an,使得a1为它们的等比中项,则(a1)2=am·an,即2=a1·2m-1·a1·2n-1,得2m+n-2=2,则m+n=3,
故+=+)(m+n)=(1+++4)≥(5+2)=3,当且仅当=,即m=1,n=2时等号成立,所以+的最小值为3.故选B.
12.等比数列{an}的公比为q,且|q|≠1,a1=-1,若am=a1·a2·a3·a4·a5,则m等于 .
答案:11
解析:因为a1·a2·a3·a4·a5=a1·a1q·a1q2·a1q3·a1q4=·q10=-q10,am=a1=-,所以-q10=-,所以10=m-1,所以m=11.
13.(新定义)若数列{an}满足-=0,则称{an}为“追梦数列”.已知数列为“追梦数列”,且b1=2,则数列{bn}的通项公式为bn= .
答案:3n-1
解析:根据题意,“追梦数列”{an}满足-=0(n∈N*),即an=3an+1,则数列{an}是公比为的等比数列.若数列为“追梦数列”,则=×()n-1=,则bn+1=3n,则bn=3n-1.
14.(17分)已知在数列{an}中,a1=1且2=6an+2n-1(n∈N*).
(1)求证:数列为等比数列;
(2)求数列{an}的通项公式.
解:(1)证明:因为2=6an+2n-1(n∈N*),所以=3an+n-,
所以===3.
因为a1+=1+=,
所以为等比数列,首项为,公比为3.
(2)由(1)得,an+=×3n-1=×3n,
所以an=×3n-.
(15、16,每小题5分,共10分)
15.(新情境)如图给出了一个“三角形数阵”,已知每一列数成等差数列,从第三行起,每一行数成等比数列,而且每一行的公比都相等,记第i行第j列的数为aij(i,j∈N*),则a53的值为( )
A. B.
C. D.
答案:C
解析:第一列数构成首项为,公差为的等差数列,所以a51=+(5-1)×=.又因为从第三行起每一行数成等比数列,而且每一行的公比都相等,所以第5行构成首项为,公比为的等比数列,所以a53=×=.故选C.
16.(新定义)(多选)在数列{an}中,如果对任意n∈N*都有=k(k为常数),则称{an}为等差比数列,k称为公差比.下列说法正确的是( )
A.等差数列一定是等差比数列
B.等差比数列的公差比一定不为0
C.若an=-3n+2,则数列{an}是等差比数列
D.若等比数列是等差比数列,则其公比等于公差比
答案:BCD
解析:对于等差数列{an},考虑an=1,=1,=1,无意义,故A错误;若等差比数列的公差比为0,=0,则-=0,则-an=0与题目矛盾,故B正确;若an=-3n+2,则===3,数列{an}是等差比数列,故C正确;若等比数列是等差比数列,则an=a1,q≠1,===q,故D正确.故选BCD.
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