内容正文:
第13讲 等比数列
知识清单
知识点01:等比数列的概念
知识点02:等比中项
知识点03:等比数列的通项公式
知识点04:等比数列通项公式的推广和变形
知识点05:等比数列的常用性质
知识点06:等比数列的前n项和公式
知识点07:等比数列前n项和的性质
题型讲解
(举三反三)
题型1:等比数列的性质
题型2:等比数列的通项公式
题型3:等比数列的前n项和
强化训练
一、填空题(12)
二、单选题(4)
三、解答题(5)
知识点01 等比数列的概念
1.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比都等于同一个常数,那么这个数列叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,通常用字母q表示(q≠0).
2.递推公式形式的定义:=q(n∈N*且n>1).
知识点02 等比中项
如果在a与b中间插入一个数G,使a,G,b成等比数列,那么G叫做a与b的等比中项,此时,G2=ab.
知识点03 等比数列的通项公式
若等比数列{an}的首项为a1,公比为q,则an=a1qn-1(n∈N*).
知识点04 等比数列通项公式的推广和变形
等比数列{an}的公比为q,则
an=a1qn-1①
=amqn-m②
=·qn.③
其中当②中m=1时,即化为①.
当③中q>0且q≠1时,y=·qx为指数型函数.
知识点05 等比数列的常用性质
设数列{an}为等比数列,则:
(1)若k+l=m+n(k,l,m,n∈N*),则ak·al=am·an.
(2)若m,p,n成等差数列,则am,ap,an成等比数列.
(3)在等比数列{an}中,连续取相邻k项的和(或积)构成公比为qk(或)的等比数列.
(4)若{an}是等比数列,公比为q,则数列{λan}(λ≠0),,{a}都是等比数列,且公比分别是q,,q2.
(5)若{an},{bn}是项数相同的等比数列,公比分别是p和q,那么{anbn}与也都是等比数列,公比分别为pq和.
知识点06 等比数列的前n项和公式
已知量
首项、公比与项数
首项、公比与末项
求和公式
Sn=
Sn=
无穷等比数列前n项和
知识点07 等比数列前n项和的性质
1.数列{an}为公比不为-1的等比数列(或公比为-1,且n不是偶数),Sn为其前n项和,则Sn,S2n-Sn,S3n-S2n仍构成等比数列.
2.若{an}是公比为q的等比数列,则Sn+m=Sn+qnSm(n,m∈N*).
3.若{an}是公比为q的等比数列,S偶,S奇分别是数列的偶数项和与奇数项和,则:①在其前2n项中,=q;
②在其前2n+1项中,S奇-S偶=a1-a2+a3-a4+…-a2n+a2n+1==(q≠-1).
题型1:等比数列的性质
【例1-1】(24-25高二下·上海奉贤·期中)已知数列是等比数列,、、为正整数,则“”是“”的( ).
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
【答案】A
【分析】结合等比数列的性质判断“”和“”之间的逻辑推理关系,即可判断出答案.
【详解】由题意知数列是等比数列,设其公比为q,
则,,
当时,显然成立;
当时,不妨取,此时,满足,
但不成立,
故“”是“”的充分非必要条件,
故选:A
【例1-2】(24-25高二下·上海·期中)数列是等比数列,公比为,“”是“数列是严格增数列”的( )条件.
A.充分非必要 B.必要非充分
C.充要 D.既非充分也非必要
【答案】D
【分析】根据“”与“数列是严格增数列”的互相推出关系判断属于何种条件.
【详解】当时,取,则,显然不是严格增数列,
所以“”不能推出“数列是严格增数列”;
当数列是严格增数列时,设,
当时,是摆动数列,不符合要求,所以,
若,则,
若,则,
所以“数列是严格增数列”不能推出“”;
综上所述,“”是“数列是严格增数列”的既非充分也非必要条件,
故选:D.
【例1-3】(25-26高二下·上海·期末)已知等比数列满足:,,则公比______.
【答案】
【分析】利用等比数列的性质得到,进而确定,再代入得到,最后求解公比即可.
【详解】因为,所以由等比数列性质得,
因为,所以,即,
因为,所以,可得,代入可得,解得.
故答案为:
【变式1-1】若数列是等比数列,且则的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】利用等比数列的性质可得,再利用对数法则进行运算化简即可.
【详解】数列是等比数列,则,
则.
故选:B
【变式1-2】(24-25高二下·上海·期中)在等比数列中,,且,则的值为__________.
【答案】
【分析】根据等比数列的性质即可得解.
【详解】由已知数列为等比数列,
则,
即,
所以,
又,所以,
故答案为:.
【变式1-3】(24-25高二下·上海宝山·月考)在等比数列中,,则________.
【答案】
【分析】根据等比数列的下标和性质整理可得,即可得结果.
【详解】因为数列为等比数列,且,
可得,即,
所以.
故答案为:.
题型2:等比数列的通项公式
【例2-1】(24-25高二下·上海奉贤·月考)对于数列,若存在实数,使得 对任意正整数 都成立,则称数列 是线性数列,则对于:① 等差数列一定是线性数列;② 等比数列一定是线性数列,下列说法正确的是( )
A.①正确②正确 B.①正确②错误
C.① 错误②正确 D.①错误②错误
【答案】A
【分析】根据“线性数列”的定义进行判断
【详解】数列为等差数列,则,即,
满足“线性数列”的定义,故①正确;
数列为等比数列,则,即,
满足“线性数列”的定义,故②正确;
故选:A
【例2-2】(25-26高二下·上海·期末)在等比数列中,,,则公比______.
【答案】
【分析】根据等比数列的通项公式可求公比.
【详解】在等比数列中,,,公比为,
由题意可得,解得.
故答案为:
【例2-3】(25-26高二下·上海·期末)已知数列满足,.
(1)求证: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)直接由等比数列的定义证明即可;
(2)直接根据(1)的结论计算即可.
【详解】(1),
,又,
数列是以为首项,为公比的等比数列.
(2)由(1)可得:,
.
【变式2-1】已知等比数列,是方程的两个实数根,则的值为( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据一元二次方程的韦达定理,根据等比数列的通项公式,可得答案.
【详解】由题意可得,,且数列为等比数列,设其公比为,
则,,.
故选:B.
【变式2-2】(25-26高二下·上海·期末)数列为等比数列,,公比,则______.
【答案】
【分析】利用等比数列的通项公式可求答案.
【详解】因为等比数列中,,公比,所以.
故答案为:
【变式2-3】(24-25高二下·上海·随堂练习)已知数列是各项均为正数的等比数列,且,.求数列的通项公式.
【答案】答案见解析
【分析】由已知得是公比为的等比数列,继而得是公比为的等比数列,根据等比数列的通项公式可求得答案.
【详解】因为数列是各项均为正数的等比数列,所以公比,
因为,所以,所以.
由题易知是公比为的等比数列,所以是公比为的等比数列.
因为,所以,
所以,所以,所以.
所以当时,;
当时,.
题型3:等比数列的前n项和
【例3-1】(24-25高二下·上海宝山·期末)设数列的前项和为,若对任意正整数,总存在正整数,使得,有结论:①可能为等差数列;②可能为等比数列.关于以上两个结论,正确的判断是( )
A.①成立,②成立 B.①不成立,②成立
C.①成立,②不成立 D.①不成立,②不成立
【答案】C
【分析】根据题设条件,逐项判断即可:取,则,满足题设,即可判断①;对是否等于1进行讨论,结合有理数性质即可判断②.
【详解】对于①,取,则,满足题设,①成立;
对于②;假设存在,,公比为,
当时,,,则,当时,对任意正整数,不存在正整数m,使得,
当时,,要使,则需,
即,由为常数,为确定的正整数,得是确定的数,
而为任意正整数,是变量,且当趋近于无穷大的正整数时,
趋近于)或趋近于无穷大(),因此②不成立.
故选:C
【例3-2】(24-25高二下·上海·期中)已知等比数列的首项为1,公比为,则__________.
【答案】2
【分析】应用等比数列求和公式结合极限计算求解.
【详解】等比数列的首项为1,公比为,则.
故答案为:2.
【例3-3】(24-25高二下·上海·期末)已知等差数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)设数列满足,求的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据条件求数列的公差即可得到通项公式.
(2)由(1)可得数列是以4为首项,4为公比的等比数列,利用公式即可求出.
【详解】(1)设数列的公差为,
∵,∴
∴,
∴.
(2)由(1)得,
∴,
∴数列是以4为首项,4为公比的等比数列,
∴.
【变式3-1】若数列的前n项和满足,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】令,求出,由可得,两式相减可证得数列是从第二项开始,为公比的等比数列,再由等比数列的前项和求解即可.
【详解】令可得,又因为,所以,
由可得,
两式相减可得:,则,
所以,又因为,
所以数列是从第二项开始,为公比的等比数列,
所以,
.
故选:B.
【变式3-2】(24-25高二下·上海奉贤·月考)已知等比数列的前 项和 满足 ,则 _____.
【答案】273
【分析】由等比数列片段和的性质可解.
【详解】等比数列的前 项和 满足成等比数列,
所以,即.
故答案为:273
【变式3-3】(24-25高二下·上海黄浦·月考)已知数列的前n项和为
(1)若数列为等差数列,,求数列的通项公式;
(2)若数列为等比数列,,求满足时,正整数n的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据、,利用等差数列的前n项和公式算出公差d,进而可得的通项公式;
(2)求出等比数列的公比,求出和的关表达式,将化简为关于n的不等式,进而求得n的最小值.
【详解】(1)(1)根据题意,设等差数列的公差为d,
又由,则,
又,则,解得,
所以;
(2)根据题意,设的公比为q,
,则,解可得,
则,而,
若,则有,
化简得,又由且,则有,
所以n的最小值为
一、填空题
1.(24-25高二下·上海青浦·月考)若数列为首项为3,公比为2的等比数列,则_______.
【答案】189
【分析】根据给定条件,利用等比数列前项和公式计算即得.
【详解】由数列为首项为3,公比为2的等比数列,得.
故答案为:189
2.(24-25高二下·上海青浦·期末)已知等比数列中,,,则这个数列的公比_____.
【答案】3
【分析】根据等比数列任意两项之间的关系式,由数列的项,求数列公比.
【详解】由题知,得,解得.
故答案为:3.
3.(24-25高二下·上海·月考)已知在等比数列 中, ,则 _____.
【答案】
【分析】利用等比数列通项公式的基本量计算,结合等比数列的性质求值.
【详解】设等比数列的公比为,则,
则,即,所以,即.
所以.
故答案为:9.
4.(25-26高二下·上海普陀·期末)设是等比数列,,,则的通项公式______.
【答案】
【分析】利用已知条件求出公比,再写出数列的通项公式.
【详解】,且,,又.
,.
故答案为:
5.(25-26高二下·上海·期末)已知为无穷等比数列.若,则的公比为__________.
【答案】
【分析】设等比数列的公比为,根据题意,得到,列出方程,即可求解.
【详解】设等比数列的公比为,
因为,可得,所以,
又因为,可得无穷等比数列的和,
整理得,解得或,
因为,所以.
故答案为:.
6.(24-25高二下·上海·期中)已知数列为等比数列,、,则______
【答案】
【分析】根据等比数列性质,,求出,进而得到答案.
【详解】因为数列为等比数列,、,
所以,所以,
又,所以,即,
所以.
故答案为:
7.(25-26高二下·上海浦东新·月考)已知等比数列,第三项是12,第六项是96,则___________.
【答案】
【分析】先通过等比数列的通项公式求出首项和公比,再用前项和公式计算即可.
【详解】因为,,代入通项公式,
得:
除以,消去得:,
因此,公比,
将代入:
即:,解得:,
把,,, 代入()得:
.
故答案为:.
8.(25-26高二下·上海嘉定·期末)等差数列的公差不为0,前项和为,若成等比数列,则__________.
【答案】/
【分析】设等差数列的公差为,根据条件得,再利用等差数列的前项和公式及等差数列的通项公式,即可求解.
【详解】设等差数列的公差为,因为,,成等比数列,
则,所以,整理得到,
所以,
故答案为:.
9.(24-25高二下·上海·随堂练习)已知等比数列满足,,若的前n项和,则______.
【答案】5
【分析】根据等比数列的通项公式求出公比与,再根据等比数列的求和公式列式求解.
【详解】设等比数列的公比为,
因为,,所以,解得,
所以.
因为,所以,
所以,解得,
故答案为:5.
10.(24-25高二下·上海·月考)已知数列 为公比为 的无穷项等比数列, 为其前 项和,满足 ,则 的取值范围是_____.
【答案】
【分析】根据等比数列的前n项和公式及已知得到 的取值范围.
【详解】数列 为公比为 的无穷项等比数列,
又,易知,
若,,
故,
当,则,此时,显然无解;
当,则,此时,可得;
当,则,此时,可得;
当,则,此时,显然无解;
若,则,显然不成立;
综上,.
故答案为:.
11.(24-25高二下·上海·月考)有一列正方体,棱长组成以1为首项,为公比的等比数列,体积分别记为、、、…、、…,则________.
【答案】
【分析】根据题意,由条件可得该列正方体的体积构成以1为首项,为公比的等比数列,结合等比数列的求和公式代入计算,即可得到结果.
【详解】因为正方体棱长组成以1为首项,为公比的等比数列,
所以该列正方体的体积构成以1为首项,为公比的等比数列,
则,
当时,,
所以.
故答案为:
12.(24-25高二下·上海·月考)记等比数列的前项和为,若,下列四个命题:①是递减数列;②有最大项;③是递增数列;④有最小项.其中真命题的序号是______.
【答案】②③④
【分析】由已知条件可得首项和公比的范围,结合等比数列的通项公式和求和公式对选项分析即可.
【详解】设等比数列的公比为,因为,
所以,且,
对于①,当时,是递减数列,,是摆动数列,故①错误;
对于②,当时,是递减数列,最大项为,
当,是摆动数列,,
所以数列的奇数项为正,偶数项为负,最大项为第一项,故②正确;
对于③,,且,则,所以,
因为单调递减,所以单调递增,
所以单调递增,故③正确;
对于④,当时,是递减数列,有最小项,没有最大项,
当,是摆动数列,因为,所以数列奇数项为正,偶数项为负,且单调递减,
所以数列有最小项为最大项为,故④正确.
故答案为:②③④.
二、单选题
13.已知和均为等差数列,而为等比数列,且,则的值等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据等差和等比数列定义直接化简所求式子即可.
【详解】由题意知:,,,
.
故选:B.
14.(25-26高二下·上海宝山·期末)已知数列的前项和,下列结论正确的是( )
A.当且仅当时,是等比数列 B.当且仅当时,是等比数列
C.当且仅当时,是等比数列 D.当且仅当时,是等比数列
【答案】B
【分析】先由前项和公式求出数列的通项公式,再利用等比数列首项必须满足通项公式的条件,解出参数的值并验证.
【详解】当时,,
当时,,
若是等比数列,则,因此,解得;
当时,,,,
又,所以,
因为当时,,
此时数列是首项为,公比为的等比数列;
即当且仅当时,是等比数列,
故选:B.
15.(24-25高二下·上海·课堂例题)已知等差数列的公差,若,,成等比数列,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据等比中项可得,即可根据等差数列基本量化简计算.
【详解】在公差为的等差数列中,,,成等比数列,
,即,由于,
,
所以.
故选:D.
16.(24-25高二下·上海·期末)在等比数列中,公比为q,其前n项积为,并且满足,,,则下列结论不正确的是( )
A. B.
C.的值是中最大的 D.使成立的最大自然数n等于4046
【答案】C
【分析】分析条件可得数列为递减数列,选项A正确;根据等比数列的性质可得选项B正确;根据可得选项C错误;根据,可得选项D正确.
【详解】∵,∴,∴.
∵,∴,即一个大于1,一个小于1,
∵,∴数列为递减数列,故,即,选项A正确.
,选项B正确.
,选项C错误.
,
,选项D正确.
故选:C.
三、解答题
17.(24-25高二下·上海·期中)在数列中,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前n项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)构造等比数列即可求解;
(2)由公式法求和、分组求和法即可求解.
【详解】(1)因为,
所以数列是以为首项,3为公比的等比数列,
所以,所以;
(2)因为,
所以.
18.(24-25高二下·上海·月考)已知等差数列的前项和为,,且,数列为等比数列,公比为2,且.
(1)求数列与的通项公式;
(2)设数列满足,求数列的前项和.
【答案】(1);
(2)
【分析】(1)由等差数列与等比数列前项和公式,分别求得公差与,带入等差数列与等比数列的通项公式即可;
(2)由等差数列与等比数列前项和公式可得.
【详解】(1)设的公差为,因为,所以,
又,则,故,
所以;
因为,,所以,解得,
所以.
(2)结合(1)可得:
.
19.(25-26高二下·上海宝山·期末)已知为等差数列,为等比数列,满足,
(1)求和通项公式;
(2)记,为的前项和,求,并求出的最小值.
【答案】(1),;
(2),最小值为.
【分析】(1)由已知两项分别求等差数列和等比数列的基本量,进而求出两个数列的通项公式;
(2)分组求和求出的前项和,法一:根据求出最小值即可;法二:判断数列的单调性即可求出最值.
【详解】(1)由题,所以,即,
所以;
又,所以,即,所以;
(2)由,分组求和可得.
法一:若为最小值,则有,
即,
解得,易知数列,为递增数列,
当时,不等式组成立,即当时,取得最小值.
法二:当时,
,
易知为递增数列,当时,,即;
当时,,即;
所以,即当时,取得最小值.
20.(24-25高二下·上海·月考)已知函数,数列是正项等比数列,且,
(1)计算的值;
(2)用书本上推导等差数列前n项和的方法,求的值.
【答案】(1)1;
(2).
【分析】(1)直接代入化简即可;
(2)由(1),结合等比数列性质,即可求解.
【详解】(1)因为函数,
所以
(2)因数列是正项等比数列,且,则,
所以,
同理,
令,
又,
则有,故,
所以.
21.(24-25高二下·上海黄浦·期末)若数列与都是严格增数列且无公共项,将它们的项合并在一起并按由小到大的顺序排列,在得到的新数列中,来自的任意两项均不相邻,则称为的“隔数列”.
(1)若是首项与公差均为整数的等差数列,,且数列是数列的“隔数列”,求的通项公式;
(2)若,是首项为1,公比为的等比数列,且数列是数列的“隔数列”,求整数的值;
(3)设是公比为的无穷等比数列,其前项和为,若是的“隔数列”,求的取值范围.
【答案】(1)或
(2)
(3)
【分析】(1)设等差数列的首项为,公差为,则且,依题意可得,即可求出与,即可求出;
(2)设的公比为,依题意可得或,即可求出的取值范围,从而得解;
(3)依题意可得且,对一切正整数恒成立,即可求出的取值范围.
【详解】(1)设等差数列的首项为,公差为,则且,
由数列是数列的“隔数列”,
则,且,
所以且,即,所以或,
所以或;
(2)设的公比为,
因为数列是数列的“隔数列”,
即数列是数列的“隔数列”,
所以或,
解得或,即或,
所以或,
所以整数的值为.
(3)因为是的“隔数列”,
所以与都是严格增数列,
由是严格增数,可知对一切正整数恒成立,
又由是严格增数列,可知,即对一切正整数恒成立,
所以且,
这时因为对于一切大于等于的整数恒成立,
故必有,
即对一切正整数恒成立,
即对一切正整数恒成立,
即对一切正整数恒成立,所以,即,
所以的取值范围为.
【点睛】关键点点睛:本题关键是理解所给定义,再结合等差(等比)数列的基本量计算即可.
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第13讲 等比数列
知识清单
知识点01:等比数列的概念
知识点02:等比中项
知识点03:等比数列的通项公式
知识点04:等比数列通项公式的推广和变形
知识点05:等比数列的常用性质
知识点06:等比数列的前n项和公式
知识点07:等比数列前n项和的性质
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(举三反三)
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题型2:等比数列的通项公式
题型3:等比数列的前n项和
强化训练
一、填空题(12)
二、单选题(4)
三、解答题(5)
知识点01 等比数列的概念
1.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比都等于同一个常数,那么这个数列叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,通常用字母q表示(q≠0).
2.递推公式形式的定义:=q(n∈N*且n>1).
知识点02 等比中项
如果在a与b中间插入一个数G,使a,G,b成等比数列,那么G叫做a与b的等比中项,此时,G2=ab.
知识点03 等比数列的通项公式
若等比数列{an}的首项为a1,公比为q,则an=a1qn-1(n∈N*).
知识点04 等比数列通项公式的推广和变形
等比数列{an}的公比为q,则
an=a1qn-1①
=amqn-m②
=·qn.③
其中当②中m=1时,即化为①.
当③中q>0且q≠1时,y=·qx为指数型函数.
知识点05 等比数列的常用性质
设数列{an}为等比数列,则:
(1)若k+l=m+n(k,l,m,n∈N*),则ak·al=am·an.
(2)若m,p,n成等差数列,则am,ap,an成等比数列.
(3)在等比数列{an}中,连续取相邻k项的和(或积)构成公比为qk(或)的等比数列.
(4)若{an}是等比数列,公比为q,则数列{λan}(λ≠0),,{a}都是等比数列,且公比分别是q,,q2.
(5)若{an},{bn}是项数相同的等比数列,公比分别是p和q,那么{anbn}与也都是等比数列,公比分别为pq和.
知识点06 等比数列的前n项和公式
已知量
首项、公比与项数
首项、公比与末项
求和公式
Sn=
Sn=
无穷等比数列前n项和
知识点07 等比数列前n项和的性质
1.数列{an}为公比不为-1的等比数列(或公比为-1,且n不是偶数),Sn为其前n项和,则Sn,S2n-Sn,S3n-S2n仍构成等比数列.
2.若{an}是公比为q的等比数列,则Sn+m=Sn+qnSm(n,m∈N*).
3.若{an}是公比为q的等比数列,S偶,S奇分别是数列的偶数项和与奇数项和,则:①在其前2n项中,=q;
②在其前2n+1项中,S奇-S偶=a1-a2+a3-a4+…-a2n+a2n+1==(q≠-1).
题型1:等比数列的性质
【例1-1】(24-25高二下·上海奉贤·期中)已知数列是等比数列,、、为正整数,则“”是“”的( ).
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
【例1-2】(24-25高二下·上海·期中)数列是等比数列,公比为,“”是“数列是严格增数列”的( )条件.
A.充分非必要 B.必要非充分
C.充要 D.既非充分也非必要
【例1-3】(25-26高二下·上海·期末)已知等比数列满足:,,则公比______.
【变式1-1】若数列是等比数列,且则的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式1-2】(24-25高二下·上海·期中)在等比数列中,,且,则的值为__________.
【变式1-3】(24-25高二下·上海宝山·月考)在等比数列中,,则________.
题型2:等比数列的通项公式
【例2-1】(24-25高二下·上海奉贤·月考)对于数列,若存在实数,使得 对任意正整数 都成立,则称数列 是线性数列,则对于:① 等差数列一定是线性数列;② 等比数列一定是线性数列,下列说法正确的是( )
A.①正确②正确 B.①正确②错误
C.① 错误②正确 D.①错误②错误
【例2-2】(25-26高二下·上海·期末)在等比数列中,,,则公比______.
【例2-3】(25-26高二下·上海·期末)已知数列满足,.
(1)求证:数列是等比数列;
(2)求数列的通项公式.
【变式2-1】已知等比数列,是方程的两个实数根,则的值为( ).
A. B. C. D.
【变式2-2】(25-26高二下·上海·期末)数列为等比数列,,公比,则______.
【变式2-3】(24-25高二下·上海·随堂练习)已知数列是各项均为正数的等比数列,且,.求数列的通项公式.
题型3:等比数列的前n项和
【例3-1】(24-25高二下·上海宝山·期末)设数列的前项和为,若对任意正整数,总存在正整数,使得,有结论:①可能为等差数列;②可能为等比数列.关于以上两个结论,正确的判断是( )
A.①成立,②成立 B.①不成立,②成立
C.①成立,②不成立 D.①不成立,②不成立
【例3-2】(24-25高二下·上海·期中)已知等比数列的首项为1,公比为,则__________.
【例3-3】(24-25高二上·上海·期末)已知等差数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)设数列满足,求的前项和.
【变式3-1】若数列的前n项和满足,且,则( )
A. B. C. D.
【变式3-2】(24-25高二下·上海奉贤·月考)已知等比数列的前 项和 满足 ,则 _____.
【变式3-3】(24-25高二下·上海黄浦·月考)已知数列的前n项和为
(1)若数列为等差数列,,求数列的通项公式;
(2)若数列为等比数列,,求满足时,正整数n的最小值.
一、填空题
1.(24-25高二下·上海青浦·月考)若数列为首项为3,公比为2的等比数列,则_______.
2.(24-25高二下·上海青浦·期末)已知等比数列中,,,则这个数列的公比_____.
3.(24-25高二下·上海·月考)已知在等比数列 中, ,则 _____.
4.(25-26高二下·上海普陀·期末)设是等比数列,,,则的通项公式______.
5.(25-26高二下·上海·期末)已知为无穷等比数列.若,则的公比为__________.
6.(24-25高二下·上海·期中)已知数列为等比数列,、,则______
7.(25-26高二下·上海浦东新·月考)已知等比数列,第三项是12,第六项是96,则___________.
8.(25-26高二下·上海嘉定·期末)等差数列的公差不为0,前项和为,若成等比数列,则__________.
9.(24-25高二下·上海·随堂练习)已知等比数列满足,,若的前n项和,则______.
10.(24-25高二下·上海·月考)已知数列 为公比为 的无穷项等比数列, 为其前 项和,满足 ,则 的取值范围是_____.
11.(24-25高二下·上海·月考)有一列正方体,棱长组成以1为首项,为公比的等比数列,体积分别记为、、、…、、…,则________.
12.(24-25高二下·上海·月考)记等比数列的前项和为,若,下列四个命题:①是递减数列;②有最大项;③是递增数列;④有最小项.其中真命题的序号是______.
二、单选题
13.已知和均为等差数列,而为等比数列,且,则的值等于( )
A. B. C. D.
14.(25-26高二下·上海宝山·期末)已知数列的前项和,下列结论正确的是( )
A.当且仅当时,是等比数列 B.当且仅当时,是等比数列
C.当且仅当时,是等比数列 D.当且仅当时,是等比数列
15.(24-25高下·上海·课堂例题)已知等差数列的公差,若,,成等比数列,则的值是( )
A. B. C. D.
16.(24-25高二下·上海·期末)在等比数列中,公比为q,其前n项积为,并且满足,,,则下列结论不正确的是( )
A. B.
C.的值是中最大的 D.使成立的最大自然数n等于4046
三、解答题
17.(24-25高二下·上海·期中)在数列中,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前n项和.
18.(24-25高二下·上海·月考)已知等差数列的前项和为,,且,数列为等比数列,公比为2,且.
(1)求数列与的通项公式;
(2)设数列满足,求数列的前项和.
19.(25-26高二下·上海宝山·期末)已知为等差数列,为等比数列,满足,
(1)求和通项公式;
(2)记,为的前项和,求,并求出的最小值
20.(24-25高二下·上海·月考)已知函数,数列是正项等比数列,且,
(1)计算的值;
(2)用书本上推导等差数列前n项和的方法,求的值.
21.(24-25高二下·上海黄浦·期末)若数列与都是严格增数列且无公共项,将它们的项合并在一起并按由小到大的顺序排列,在得到的新数列中,来自的任意两项均不相邻,则称为的“隔数列”.
(1)若是首项与公差均为整数的等差数列,,且数列是数列的“隔数列”,求的通项公式;
(2)若,是首项为1,公比为的等比数列,且数列是数列的“隔数列”,求整数的值;
(3)设是公比为的无穷等比数列,其前项和为,若是的“隔数列”,求的取值范围.
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