内容正文:
选修三 第五章 数列
5.3 等比数列
知识点一 相关概念
1.定义:一个数列从第2项起,每一项与它前一项的比等于同一常数(不为零),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,
定义的表达式为(n∈N*,q为非零常数)(或).
2.等比中项:如果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.
即学即练
1.(25-26高二上·河北石家庄·期末)2 和18的等比中项为( )
A.- 6 B.6 C.12 D.- 6或6
【答案】D
【难度】0.94
【知识点】确定等比中项
【分析】根据等比中项定义即可得到答案.
【详解】2和18的等比中项为.
故选:D.
2.(多选)(23-24高二下·贵州黔东南·月考)为等比数列的前三项,则的可能值为( )
A.4 B.5 C. D.
【答案】AC
【难度】0.94
【知识点】等比中项的应用
【分析】根据给定条件,利用等比数列定义列式求解即得.
【详解】由为等比数列的前三项,得,所以或.
故选:AC
知识点二 等比数列的基本量公式
1.通项公式:设等比数列的首项为,公比为,则它的通项公式.
2.等比数列{an}的公比为,其前项和为
(1)等比数列的前n项和公式有两种形式,在求等比数列的前n项和时,首先要判断公比是否为1,再由的情况选择相应的求和公式,当不能判断公比是否为1时,要分与两种情况讨论求解.
(2)已知,,(项数),则利用求解;已知,,,则利用求解.
(3),为指数型函数,且系数与常数互为相反数.
即学即练
1.(25-26高二上·广东东莞·期末)在正项等比数列中,,,则公比为( )
A.2 B. C.3 D.
【答案】A
【难度】0.94
【知识点】等比数列通项公式的基本量计算
【分析】根据等比数列的性质即可求解.
【详解】由可得,由于,故,且
由可得,故,
故选:A
2.(多选)(22-23高二下·全国·单元测试)在等比数列中,,前三项和,则公比q的值为( )
A.1 B. C. D.
【答案】AB
【难度】0.94
【知识点】等比数列前n项和的基本量计算
【分析】根据给定条件,列出方程求解即得.
【详解】等比数列中,,前三项和,则,于是,
解得或,所以公比q的值为或1.
故选:AB
知识点三 等比数列的常用性质
1.对任意的正整数m,n,p,t,若m+n=p+t,则am·an=ap·at.
特别地,若m+n=2p,则am·an=a.
2.衍生等比数列
(1)设{an}为等比数列,则(为非零常数),,仍为等比数列.
(2)设与为等比数列,则也为等比数列.
(3)为等比数列,等间距抽取为等比数列,公比为.
(4)为等比数列,等长度截取:Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…为等比数列,公比为
(若时,则m是奇数).
(5)为等比数列,若a1·a2·…·an=Tn,则Tn,,,…成等比数列
3.等比数列的单调性(等比数列的单调性由首项与公比决定).
当或时,为递增数列;
当或时,为递减数列.
即学即练
1.(24-25高二下·河南南阳·期末)已知等比数列的前项和为,则( )
A.14 B.18 C.20 D.30
【答案】D
【难度】0.94
【知识点】等比数列片段和性质及应用
【分析】根据等比数列的前项和的片段和性质得到新的等比数列即可求解.
【详解】是等比数列,,
成首项为2,公比为2的等比数列,
,故.
故选:D.
2.(多选)(24-25高二上·陕西西安·期末)等比数列是递减数列,是其公比,则下列说法一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【难度】0.85
【知识点】等比数列的单调性、等比数列的通项公式的指数函数特征
【分析】根据等比数列的单调性求解判断.
【详解】,为递减数列,
则或.故BD正确.
故选:BD.
知识点四 等比数列的判断与证明
1.定义法:(,∈N*,)(或者)(是常数)是等比数列.
2.等比中项法: (,)是等比数列.
3.通项公式:是指数函数是等差数列.
即学即练
1.(25-26高二上·天津蓟州·月考)非零数列中“对任意且都成立”是“是等比数列”的( )条件
A.充分不必要 B.必要不充分 C.充要 D.既不充分也不必要
【答案】C
【难度】0.94
【知识点】充要条件的证明、等比中项的应用、由递推关系证明等比数列
【分析】根据等比中项的性质,结合充分、必要条件的定义,即可得答案.
【详解】因为为非零数列,由,可得,对任意且都成立,
则是等比数列,充分性成立;
若是等比数列,则,即,对任意且都成立,必要性成立,
所以非零数列中“对任意且都成立”是“是等比数列”的充要条件.
故选:C
2.(多选)(24-25高二上·江苏盐城·期末)已知数列,下列结论正确的有( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则数列是等比数列 D.若,则数列是等比数列
【答案】ABD
【难度】0.85
【知识点】利用an与sn关系求通项或项、由递推关系证明等比数列、等比数列通项公式的基本量计算、由定义判定等比数列
【分析】对于A,利用等比数列通项公式即可求得;对于B,需要构造等比数列,求出通项,代值即得;对于C,先由求出,利用首项验证不满足排除C;对于D,与C项同法可得,利用首项验证满足.
【详解】对于A,由,可知数列为等比数列,首项为2,公比为3,
则,故A正确;
对于B, 由,可得,
即数列为等比数列,首项为2,公比为3,
则,即,故,故B正确;
对于C,由① ,可得,当时, ② ,
由 ,因时, ,故C错误;
对于D,由① ,可得,当时, ② ,
由 ,因时, ,故D正确.
故选:ABD.
题型01 等比数列的基本量计算
利用基本量公式,列方程组可解.
典|例|精|析
1.(25-26高二上·湖北十堰·期末)等比数列前n项和为,则公比等于( )
A. B. C.1 D.1或
【答案】D
【难度】0.94
【知识点】等比数列通项公式的基本量计算、等比数列前n项和的基本量计算
【分析】利用等比数列通项公式和求和公式,结合方程思想求解即可.
【详解】设等比数列的公比为,则由,
可得,
即,解得或.
故选:D.
2.(25-26高二上·广西·月考)已知公比为负数的等比数列前项和为,且满足,若恒成立,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.4
【知识点】数列不等式恒成立问题、等比数列前n项和的基本量计算、等比数列通项公式的基本量计算
【分析】先根据已知条件求出等比数列的公比,进而得到等比数列的通项公式和前项和公式,然后根据的偶数和奇数判断的单调性和最值,从而可判断的单调性,最后求出结果即可.
【详解】由题可设等比数列的公比为,则,
因为,,所以或,因,故.
所以,
当为偶数时,关于单调递增,此时
当为奇数时,关于单调递减,此时;故最小为最大为2.
设函数,因为当时,单调递增,且最小为最大为2,
所以的最小值为,最大值为.
故若恒成立,则的最小值为.
故选:A.
3.(多选)(25-26高二上·广东·期末)已知正项等比数列的前项和为,公比为,下列说法正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.数列是递增数列 D.若数列是以1为公差的等差数列,则
【答案】BCD
【难度】0.4
【知识点】判断数列的增减性、正项等比数列的对数成等差数列的应用、求等比数列前n项和、等比数列前n项和的基本量计算
【分析】对A,由等比数列前项和的结构判断;对B,由等比数列前项和放缩可得;对C,用表示,讨论和的单调性;对D,由等差数列求和得到,与等比数列前项和公式比较列方程组求解.
【详解】对于A:由题可知,若,则,A错误.
对于B:若,,B正确.
对于C:,
当时,,单调递减,所以数列是递增数列,
当时,,单调递增,所以数列是递增数列.
综上,数列是递增数列,C正确.
对于D:若数列是以1为公差的等差数列,则,
所以,所以,
又,所以解得,D正确.
故选:BCD.
4.(25-26高二上·新疆和田·期末)已知等比数列满足,,则__________.
【答案】
【难度】0.65
【知识点】等比数列通项公式的基本量计算、等比数列下标和性质及应用
【分析】利用下标和性质求出,结合可得,然后可得.
【详解】由等比数列下标和性质可知,又,所以,
记公比为,则,解得,所以.
故答案为:
等比数列中,一定要注意,的前提;同时要注意有没有可能等于1.
1.(2024·山东淄博·二模)已知等比数列,,则( )
A.8 B.±8 C.10 D.±10
【答案】A
【分析】运用等比中项,结合等比数列通项公式即可解决.
【详解】根据等比中项知道,则.
又,则.
故选:A.
变|式|巩|固
1.(25-26高二下·全国·课堂例题)等比数列中,若,且是递增数列,则数列的公比q的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.94
【知识点】判断数列的增减性、等比数列通项公式的基本量计算
【分析】利用等比数列通项及递增数列的意义求解即得.
【详解】等比数列中,,由是递增数列,得,即,解得,
此时,即,数列是递增数列,
所以公比q的取值范围是.
故选:C
2.(25-26高二上·广东广州·期末)已知正项等比数列的前n项和为,且,则数列的公比( )
A.2 B.4 C. D.
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】等比数列前n项和的基本量计算
【分析】根据题意,由等比数列求和公式代入计算,即可得到结果.
【详解】当时,,
则由题意知且,则,解得.
故选:C.
3.(25-26高二上·江苏扬州·期末)已知等比数列中,,则( ).
A.或 B.或 C.或 D.或
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】等比数列通项公式的基本量计算、等比数列前n项和的基本量计算
【分析】设等比数列的公比为,得到,此时,,两式相除得,分和,求得的值,进而得到的值.
【详解】设等比数列的公比为,
因为,
可得且,
当时,,可得,显然不成立;
当时,由,
,
两式相除,可得,
若,可得,解得,此时;
若,可得,解得,此时.
故选:A.
4.(2021·全国·模拟预测)已知等比数列的通项公式为,,记的前项和为,前项积为,则使得成立的的最大正整数值为( )
A.17 B.18 C.19 D.20
【答案】A
【难度】0.4
【知识点】等比数列前n项和的基本量计算、等比数列通项公式的基本量计算
【分析】根据题意求得,,由,得到,解得,进而求得使得成立的的最大正整数值.
【详解】由题意,等比数列的通项公式为,
可得数列是首项为、公比为的等比数列,
所以,,
由,得,由,可得,
结合,可得,.当时,,不满足题意;
当时,,,,所以,不满足题意.
综上,使得成立的的最大正整数值为17.
故选:A.
5.(多选)(25-26高二上·重庆·月考)设正项等比数列 的前 项和为 , 的前 项积为 .若 ,,则下列结论正确的有( )
A.数列 为等差数列 B.
C. D. 的最大值为
【答案】AC
【难度】0.4
【知识点】等比数列前n项和的基本量计算、求等比数列前n项和、正项等比数列的对数成等差数列的应用、等比数列通项公式的基本量计算
【分析】根据等比数列的性质结合已知条件求出的通项公式,进而结合等比数列的前项和公式、对数的运算法则等分析判断各选项.
【详解】 是正项等比数列,设公比为,则公比,
又,
,
令,则,解得或(舍去),
,
,
,
选项A:,
是首项是9公差是的等差数列,故A正确;
选项B:,故B错误;
选项C:,
又对所有恒成立,,故C正确;
选项D:为的前项积,,
,,为递减数列,
当时,的最大值为,故D错误.
故选:AC.
6.(23-24高二上·江苏南通·期中)已知数列满足, ,则__________;数列的前20项和__________.
【答案】
【难度】0.4
【知识点】等比数列前n项和的基本量计算、等差数列前n项和的基本量计算、由递推数列研究数列的有关性质、由递推关系式求通项公式
【分析】根据题意,求得,得到,得出数列为等比数列,得到,进而求得和,结合等差、等比数列的求和公式,即可求解.
【详解】由数列满足,,
可得,
又由,所以
因为,可得,
所以,
由,可得,所以,
所以数列表示首项为,公比为的等比数列,可得,
所以,则,
因为,适合上式,所以,
所以数列的前20项的和为: .
【点睛】方法总结:解决数列的新定义问题的要点分析:
1,准确转化:解决数列新定义问题时,一定要读懂题设中新定义的含义,将题目中所给的定义转化为题目要求的形式,切忌同已有的概念或定义相混淆;
2、方法选取:对于数列新定义问题,搞清定义是关键,仔细认真地从前几项(或特殊项,特定项)体会题意,仔细观察、对比、分析,从整体到局部多角度归纳、联想、抓住相邻项的联系、拆项后的各部分的特征、以及符号特征,从而找到恰当的解决方法.
题型02 等比中项
典|例|精|析
1.(25-26高二上·山西长治·期末)若、、成等比数列,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.94
【知识点】确定等比中项
【分析】根据等比中项的定义可得出关于的等式,解之即可.
【详解】因为、、成等比数列,所以,解得.
故选:C.
2.(25-26高二上·甘肃兰州·期中)已知实数成等比数列,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】等比中项的应用、等比数列下标和性质及应用
【分析】利用等比数列的性质和等比中项的性质即可求解.
【详解】设等比数列的公比为,则,
由等比数列的性质可得,,所以,,所以.
故选:C.
3.(多选)(22-23高二上·山东青岛·期中)已知数列是公比的正项等比数列,是与的等比中项,是与等差中项,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【难度】0.65
【知识点】由基本不等式比较大小、确定等比中项、求等差中项
【分析】首先利用等差,等比中项的定义,判断AB;再利用基本不等式判断CD.
【详解】由等比中项的定义可知,,
等差中项的定义可知,, 故A错误,B正确;
若是负数,则,若是正数,则,,因为数列是公比的正项等比数列,所以,根据基本不等式可知,故C正确;D错误.
故选:BC
4.(24-25高二上·天津南开·期末)已知数列满足,是,的等比中项,则数列的通项公式______.
【答案】
【难度】0.4
【知识点】由递推关系式求通项公式、等比中项的应用、写出等比数列的通项公式
【分析】由已知求得,然后由等比中项定义求出,再分为奇函数,偶数分别求出通项公式.
【详解】因为,
所以,,
又是的比例中项,所以,即,
显然且,故解得;
当是奇数时,,,
所以,而,
所以数列是等比数列,
则,即;
当是偶数时,则;
综上可得.
故答案为:
【点睛】关键点点睛:本题关键是首先推导出的值,另外就是当是奇数时求出通项公式.
注意公比的正负.
1.(25-26高二上·安徽蚌埠·期末)若成等差数列;成等比数列,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.94
【知识点】等比中项的应用
【分析】由等差数列定义及等比中项性质即可得解.
【详解】设等差数列的公差为,则,所以,
又由等比中项性质,,所以,
又设公比为,,所以
所以 .
故选:A.
2.(25-26高二下·全国·课堂例题)数列为等比数列,它的前三项为,则________.
【答案】3
【难度】0.65
【知识点】等比中项的应用
【分析】由等比中项性质求解即可.
【详解】由题意知,整理得,解得或.
当时,第二项,不符合等比数列定义,舍去.
故答案为:3
变|式|巩|固
1.(25-26高二上·广东清远·期末)若0,,,,2024成等差数列,1,,,2025成等比数列,则( )
A. B.2 C. D.
【答案】C
【难度】0.94
【知识点】等差中项的应用、等比中项的应用
【分析】使用等差中项可计算,由等比中项可计算,进而可求得的值.
【详解】由等差中项得,解得,
由等比中项得,则 ,
故选:C.
2.(25-26高二上·安徽安庆·期末)各项均为正数的等比数列中,,则( )
A. B.3 C.6 D.9
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】等比中项的应用、等比数列下标和性质及应用
【分析】根据等比数列的性质求解即可.
【详解】因为数列是各项均为正数的等比数列,,所以.
故选:D.
3.(24-25高二上·云南文山·期末)设各项均为正数的等比数列满足,则等于( )
A.211 B.210 C.11 D.9
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】等比数列通项公式的基本量计算、等比中项的应用、确定等比中项、对数的运算
【分析】设出等比数列的公比,利用等式求得,根据等比中项,可得答案.
【详解】设等比数列的公比为,由,得,即,
故.
故选:C.
4.(20-21高二上·江苏南通·期中)等比数列的前n项积为,且满足,,,则使得成立的最大自然数n的值为( )
A.102 B.203 C.204 D.205
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】等比数列下标和性质及应用、确定等比中项
【解析】由题意可得,,利用等比数列的性质即可求解.
【详解】由,即,则有,即。
所以等比数列各项为正数,
由,即,可得:,
所以,
,
故使得成立的最大自然数n的值为204,
故选:C
5.(多选)(24-25高二下·广东佛山·期中)已知数列中,,,下列说法正确的是( )
A.若是等比数列,则 B.若是等差数列,则
C.若是等比数列,则、的等比中项为8 D.若是等差数列,则、的等差中项为17
【答案】BCD
【难度】0.65
【知识点】等差中项的应用、利用等差数列的性质计算、等比中项的应用、等比数列下标和性质及应用
【分析】由等比数列、等差数列的性质逐个判断即可.
【详解】对于A:由,可知,故错误;
对于B:,正确;
对于C:,又等比数列偶数项同号,所以8,正确;
对于D: ,所以,正确;
故选:BCD
6.(23-24高二上·湖南邵阳·期中)已知和的等比中项为B,则B = ________________.
【答案】
【难度】0.65
【知识点】确定等比中项、二倍角的正弦公式
【分析】由等比中项的定义结合二倍角的正弦公式可得.
【详解】由和的等比中项为B,
则,故.
故答案为:.
题型03 判断或证明等比数列
典|例|精|析
1.(21-22高二上·广东中山·期末)设数列的前n项和为,若,则( )
A.243 B.244 C.486 D.488
【答案】C
【难度】0.94
【知识点】写出等比数列的通项公式、由递推关系证明等比数列、利用an与sn关系求通项或项
【分析】通过,求出数列的通项公式,代入计算即可.
【详解】由,①;所以,②
②-①:;所以
当时,;所以,
所以数列以首项为,公比的等比数列
所以;所以
故选:C.
2.(25-26高二上·广东广州·期末)数列满足,,则“”是“数列成等比数列”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
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】判断命题的充分不必要条件、由定义判定等比数列、由递推关系证明等比数列
【分析】利用等比数列的定义结合充分条件、必要条件的定义分析即可.
【详解】若,则,所以是以2为首项,3为公比的等比数列,充分性成立;
若成等比数列,则,
因为,解得或,
当时,,此时,
即,是以2为周期的数列,
所以,,
即,此时成等比数列,必要性不成立.
故选:A
3.(多选)(25-26高二上·广东广州·期末)在数列中,,,且(),则下列选项正确的是( )
A.数列为等比数列 B.数列为等比数列
C.数列为等比数列 D.数列为等比数列
【答案】ABD
【难度】0.65
【知识点】由定义判定等比数列、由递推关系证明等比数列
【分析】根据递推关系结合等比数列的定义分析判断即可.
【详解】选项A:由可得,,
又,所以数列是首项为3,公比为3的等比数列,A正确.
选项B:由可得,,
又,所以数列是首项为2,公比为2的等比数列,B正确.
选项C:由可得,,所以,
所以,,,
因为,所以数列不是等比数列,C错误.
选项D:由A知,数列是首项为3,公比为3的等比数列,
所以,则
所以,又,
所以数列是首项为-2,公比为2的等比数列,D正确.
故选:ABD.
4.(25-26高二上·广东·期末)数列满足,对于任意的恒成立,则实数的取值范围为__________.
【答案】
【难度】0.65
【知识点】写出等比数列的通项公式、由递推关系证明等比数列、数列不等式恒成立问题
【分析】由,两边同时减2构造等比数列,求出代入,分离参数转化为求的最小值问题,求解即可得到实数的取值范围.
【详解】,,,
故是以为首项,公比为的等比数列,
,,
由恒成立,即恒成立,
令,由于,显然关于单调递增,
故当时,,.
故答案为:.
1.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题T7)记为数列的前项和,设甲:为等差数列;乙:为等差数列,则( )
A.甲是乙的充分条件但不是必要条件 B.甲是乙的必要条件但不是充分条件
C.甲是乙的充要条件 D.甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】充要条件的证明、判断等差数列、由递推关系证明数列是等差数列、求等差数列前n项和
【分析】利用充分条件、必要条件的定义及等差数列的定义,再结合数列前n项和与第n项的关系推理判断作答.,
【详解】方法1,甲:为等差数列,设其首项为,公差为,
则,
因此为等差数列,则甲是乙的充分条件;
反之,乙:为等差数列,即为常数,设为,
即,则,有,
两式相减得:,即,对也成立,
因此为等差数列,则甲是乙的必要条件,
所以甲是乙的充要条件,C正确.
方法2,甲:为等差数列,设数列的首项,公差为,即,
则,因此为等差数列,即甲是乙的充分条件;
反之,乙:为等差数列,即,
即,,
当时,上两式相减得:,当时,上式成立,
于是,又为常数,
因此为等差数列,则甲是乙的必要条件,
所以甲是乙的充要条件.
故选:C
变|式|巩|固
1.(23-24高二下·江苏南京·期中)已知数列中,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】由递推关系证明等比数列、写出等比数列的通项公式
【分析】由得到为公比为的等比数列,由通项公式求出答案.
【详解】由题意得,故为公比为的等比数列,其中,故.
故选:A
2.(23-24高二下·四川泸州·期末)数列的前n项和满足,若,则的值是( )
A. B. C.6 D.7
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】利用an与sn关系求通项或项、由递推关系证明等比数列、等比数列通项公式的基本量计算、对数的运算
【分析】由已知结合化简变形可得数列是以2为首项,为公比的等比数列,从而可求出,进而可求出答案.
【详解】因为,所以,
所以,所以,
因为,,所以,得,
所以数列是以2为首项,为公比的等比数列,
所以,所以.
故选:B
3.(25-26高二上·河南新乡·期末)已知数列满足,则( )
A.是等差数列 B.是等差数列
C.是等比数列 D.是等比数列
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】由递推关系证明等比数列
【分析】由,得即可判断.
【详解】由,得,得,得,
则数列为等比数列,首项为,公比为3,
故选:D
4.(24-25高二上·福建福州·期末)已知数列满足,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】由递推关系式求通项公式、由递推关系证明等比数列
【分析】由递推关系证明数列是等比数列从而得,代入即可求解.
【详解】易知,从而由题意得:,即,
由,得,从而得,
故数列是以为首项,为公比的等比数列,
故,所以,解得.
故选:A.
5.(多选)(2025高二上·江苏南京·专题练习)设首项为的数列的前项和为,已知,则下列结论正确的是( )
A.数列为等比数列 B.数列的通项公式为
C.数列为等比数列 D.数列为等比数列
【答案】AD
【难度】0.65
【知识点】由递推关系证明等比数列、利用an与sn关系求通项或项
【分析】根据题目条件结合等比数列的判定性质判断选项即可.
【详解】已知,将其变形为
,
又因,所以,
根据等比数列的定义,若(常数),且首项,
所以数列是以2为首项,2为公比的等比数列,故选项A正确;
由选项A可知,则,
当时,(,
当时,,不满足,所以,故选项B错误;
由选项B可知,则,
当时,;当时,,但首项,
从第二项起才是等比数列,所以数列不是等比数列,故选项C错误;
因为,所以
由选项B可知,则,
当时,;当时,,
所以数列是以2为首项,2为公比的等比数列,故选项D正确.
故选:AD
6.(2026高三·全国·专题练习)数列的前项和,若,,则________.
【答案】
【难度】0.65
【知识点】由递推关系证明等比数列、利用an与sn关系求通项或项
【分析】根据条件,通过递推法,然后作差即可证明数列从开始为等比数列,并求得公比,再由首项即可得数列的通项公式.
【详解】当时,,
当时,由,可得,
所以;即:,
所以当时,,
当时,数列从开始是等比数列,公比为,通项为
综上,,
故答案为:
题型04 等比数列的片段和性质
典|例|精|析
1.(24-25高二下·安徽·期中)记是等比数列的前项和,已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.94
【知识点】等比数列片段和性质及应用
【分析】根据给定条件,利用等比数列片断和性质列式求解.
【详解】在等比数列中,,而成等比数列,
因此,所以.
故选:B
2.(25-26高二上·湖北武汉·期末)已知数列是等比数列,若,则( )
A.3 B. C.7 D.
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】等比数列前n项和的基本量计算、等比数列片段和性质及应用
【分析】由也成等比数列进行求解.
【详解】在等比数列中,显然公比,
可得也成等比数列,所以,
由,得,则,由于,
解得,得,
故选:D.
3.(多选)(25-26高二上·湖南长沙·期末)已知数列的前项和为,则下列说法正确的有( )
A.若是等比数列,,则
B.记等差数列的前n项和分别为,若,则
C.若是等差数列,,则
D.若,则
【答案】BCD
【难度】0.65
【知识点】利用an与sn关系求通项或项、等比数列片段和性质及应用、两个等差数列的前n项和之比问题、等差数列前n项和的基本量计算
【分析】根据等比数列片段和性质判断A,根据等差数列求和公式判断B,求出公差,再由求和公式判断C,根据求出的通项,即可判断D.
【详解】对于A,因为是等比数列且,所以成等比数列,
所以,即,解得,故A错误;
对于B,因为等差数列的前项和分别为,且,
所以,故B正确;
对于C,设等差数列的公差为,
因为,所以,
所以,故C正确;
对于D,因为,所以,
所以,
又,所以是首项为,公差为的等差数列,所以,
所以,所以,故D正确.
故选:BCD.
4.(24-25高二下·吉林长春·期中)已知正项等比数列的前项和为,且,则__________.
【答案】52
【难度】0.65
【知识点】等比数列片段和性质及应用
【分析】由题意,根据等比数列的性质可知成等比数列,结合等比中项的应用计算即可求解.
【详解】因为为正项等比数列,所以也成等比数列,
则,
即,两式相除得,
所以,所以,
所以,所以,
所以,解得,所以.
故答案为:52
等比数列的片段和性质,要注意时,不能为偶数.
1.(2020高三·全国·专题练习)关于等差数列和等比数列,下列四个选项中不正确的有( )
A.若数列的前项和,则数列为等比数列
B.若数列的前项和(为常数)则数列为等差数列
C.数列是等比数列,为前项和,则仍为等比数列.
D.数列是等差数列,为前项和,则仍为等差数列
【答案】BC
【难度】0.85
【知识点】判断等差数列、等差数列片段和的性质及应用、由定义判定等比数列、等比数列片段和性质及应用
【分析】根据与的关系求出通项,再由等比数列的定义即可判断A;当时,求出前三项验证可判断B;取特例可判断C;根据等差数列片段和性质可判断D.
【详解】A中:若数列的前项和,
由可得,当时,
所以,所以数列是以2为首项和公比的等比数列,A正确;
B中:若数列的前项和,
可得,,
当时,显然
所以数列不是等差数列,所以B错误;
C中:数列是等比数列,为前项和,
当时,若为偶数时,均为,不是等比数列,故C错误;
D中:数列是等差数列,为前项和,则
即为 ,
可得(常数),仍为等差数列,所以D正确;
故选:BC
变|式|巩|固
1.(24-25高二上·安徽合肥·期末)已知等比数列的前n项和为,则( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】D
【难度】0.94
【知识点】等比数列片段和性质及应用
【分析】利用等比数列的片段和的性质可求的值.
【详解】因为是等比数列,所以成等比数列,
因为,所以,即
故选:D.
2.(25-26高二下·浙江·开学考试)已知正项等比数列的前项和为,若,则( )
A.8 B.12 C.14 D.16
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】等比数列片段和性质及应用
【分析】根据等比数列的性质,成等比数列,结合等比中项列式求解.
【详解】设,则成等比数列,
即.
3.(25-26高二上·河南平顶山·期末)设为正项等比数列的前n项和,已知,,则( )
A. B.4 C. D.
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】等比数列片段和性质及应用
【分析】应用等比数列片段和的性质列方程求.
【详解】由等比数列片段和的性质知,,
所以且,则,
所以,则.
故选:A
4.(25-26高二上·天津津南·月考)已知为等比数列的前项和,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】等比数列片段和性质及应用
【分析】利用等比数列的片段和的性质可得出、、成等比数列,可求得的值.
【详解】设等比数列的公比为,
若,
则,
与题意矛盾,
因为为等比数列的前项和,所以、、成等比数列,所以,
又因为,,则,整理可得,
解得或(舍去),
故选:A.
17.(25-26高二上·福建宁德·月考)设等比数列的前n项和为,若,,则( )
A.117 B.81 C.45 D.27
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】等比数列片段和性质及应用、等比数列前n项和的基本量计算
【分析】根据等比数列的性质,得到构成等比数列,结合题意,列出方程,即可求解.
【详解】因为等比数列的前n项和为,且,,
由等比数列的性质,可得构成等比数列,
即,所以,
解得,所以.
故选:B.
5.(多选)(24-25高二下·辽宁·月考)已知数列的前项和为,则下列说法正确的有( )
A.若是等比数列,则
B.若,则
C.若是等差数列, ,若,则
D.若,,则
【答案】BCD
【难度】0.65
【知识点】利用an与sn关系求通项或项、等比数列片段和性质及应用、前n项和与n的比所组成的等差数列、求等差数列前n项和
【分析】对于A,由等比数列和的性质列式计算即可;对于B,根据的正负即可去掉绝对值符号,进而代入公式计算即可;对于C,利用等差数列的通项及求和公式计算即可;对于D,由可得是等差数列,代入公式即可求.
【详解】对于A,因为是等比数列, 所以成等比数列,
所以,即,解得,故A错误;
对于B,因为,所以,所以是等差数列,
由得,
所以
,故B正确;
对于C,设等差数列的公差为,
因为,所以,故C正确;
对于D, 因为,所以,
所以,又,所以是首项为1,公差为1的等差数列,
所以,所以,所以,故D正确.
故选:BCD
6.(23-24高二下·河南南阳·月考)已知为等比数列的前n项和,,则______.
【答案】3
【难度】0.65
【知识点】等比数列片段和性质及应用
【分析】设等比数列的公比为,根据已知条件求出的值,由此可得出的值.
【详解】设等比数列的公比为,
则
,
显然,
整理可得,解得,
因此,
.
所以
故答案为:3.
题型05 等比数列的下标和性质
典|例|精|析
1.(25-26高二上·重庆北碚·期末)已知数列是公比为的等比数列,则( )
A.2 B.4 C.8 D.16
【答案】B
【难度】0.94
【知识点】等比数列通项公式的基本量计算、等比数列下标和性质及应用
【分析】根据等比数列的通项公式及下标和性质求解即可.
【详解】因为数列是公比为的等比数列,所以,,,
所以.
故选:B.
2.(25-26高二上·湖南衡阳·期末)设各项为正数的等比数列中,,则取最小值时,等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】等比数列下标和性质及应用、基本不等式求和的最小值
【分析】设公比为,利用等比数列的性质得到,再结合基本不等式求出公比,然后利用等比数列的性质可得.
【详解】设等比数列的公比为,所以,
当且仅当,即时取等号,此时.
故选:D.
3.(多选)(25-26高二上·江苏徐州·期末)在各项均为正数的等比数列中,为前项积,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【难度】0.4
【知识点】等比数列下标和性质及应用、等比数列的单调性
【分析】利用前项积的意义,结合等比数列性质求出公比,再逐项分析判断.
【详解】设各项均为正数的等比数列的公比为,,
根据等比数列的性质得,
又在上单调递增,,,故A正确.
,,则,
则,故B正确.
,又且,,故C错误.
由,得等比数列为递增数列,则,
,当时,,,故D正确.
故选:ABD.
4.(25-26高二上·天津河西·月考)在等比数列中,是方程的根,则__________.
【答案】
【难度】0.4
【知识点】等比数列下标和性质及应用
【分析】利用韦达定理和下标和性质求解可得.
【详解】因为是方程的根,
所以,因为等比数列中同号,
因为,所以;故,
故答案为:.
变|式|巩|固
1.(2026·广西·模拟预测)等比数列中,,,则( )
A.2 B.4 C.8 D.1
【答案】A
【难度】0.94
【知识点】等比数列下标和性质及应用
【分析】由等比数列的性质即可求解.
【详解】由等比数列的性质可得,故.
故选:A.
2.(25-26高二下·全国·课堂例题)等比数列中,若,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】等比数列下标和性质及应用
【详解】根据等比数列的基本性质可得:,
又因为,所以 ,即,得,因此.
故选:C.
3.(25-26高二上·山东烟台·期末)已知是等比数列,且是方程的两个不同实根,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】等比数列通项公式的基本量计算、等比数列下标和性质及应用、等比中项的应用
【分析】利用根与系数的关系可得,,进而利用等比数列的下标和的性质即可求解.
【详解】因为是方程的两个不同实根,
所以,,所以,
所以是等比数列,所以,所以,
又,所以,所以.
故选:D.
4.(25-26高三上·重庆·月考)在各项均为正数的等比数列 中, ,则 的最大值是( )
A. B.4 C. D.2
【答案】D
【难度】0.4
【知识点】等比数列下标和性质及应用、条件等式求最值
【分析】根据等比数列的下标和性质及基本不等式即可求解。
【详解】在各项均为正数的等比数列 中,设公比为,
则,即,
根据基本不等式,得,即,
当且仅当,即,即(负值舍去)时,取等号,
又,解得,即的最大值为2.
故选:D
5.(多选)(25-26高二上·福建宁德·期中)已知等比数列的各项均为正数,公比为,其前和项和为,前项积为,且满足条件,,则下列选项正确的是( )
A. B.
C.数列中的最大项为 D.
【答案】AC
【难度】0.4
【知识点】等比数列下标和性质及应用、求等比数列中的最大(小)项
【分析】根据题意得,,,进而再根据等比数列的性质依次判断各选项即可.
【详解】因为等比数列的各项均为正数,公比为,所以,
因为,
所以,即或,
当时,由于,故,即;
当时,由于,故,又因为,此时等比数列恒成立,与矛盾,所以,,,故A选项正确;
对于B,由得,即得,故B选项错误;
对于C,由于,,,
所以,,
所以数列中的最大项为,故C选项正确;
对于D, ,故D选项错误.
故选:AC
6.(25-26高二上·河北·期末)已知函数,正项等比数列满足,则___________.
【答案】6078
【难度】0.4
【知识点】等比数列下标和性质及应用、分组(并项)法求和、对数的运算性质的应用
【分析】可证,结合等比数列性质可得,利用并项求和法运算求解.
【详解】因为,则,
即当时,,
又因为是正项等比数列,则,
可得,
因为,
可得 ,
所以.
故答案为:6078.
题型06 等比数列的奇偶项的和
典|例|精|析
1.(24-25高二上·全国·课后作业)已知一个等比数列的项数是偶数,其奇数项之和为1012,偶数项之和为2024,则这个数列的公比为( )
A.8 B. C.4 D.2
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】等比数列奇、偶项和的性质及应用
【分析】根据题意结合等比数列的性质运算求解.
【详解】由题意可知:,所以.
故选:D.
2.(2020·安徽·模拟预测)已知项数为奇数的等比数列的首项为1,奇数项之和为21,偶数项之和为10,则这个等比数列的项数为( )
A.5 B.7 C.9 D.11
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】等比数列前n项和的基本量计算、等比数列奇、偶项和的性质及应用
【分析】根据题意,设,由等比数列的前项和公式可得的值,进而求得结论.
【详解】根据题意,数列为等比数列,设,
又由数列的奇数项之和为21,偶数项之和为10,则,
故;
故选:
3.(20-21高二上·河南·月考)已知等比数列共有32项,其公比,且奇数项之和比偶数项之和少60,则数列的所有项之和是( )
A.30 B.60 C.90 D.120
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】等比数列奇、偶项和的性质及应用
【解析】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,
又,则,解得,
故数列的所有项之和是.
故选:D
4.(25-26高二上·江苏无锡·期末)等比数列中,,项数为奇数,所有奇数项和为,所有偶数项和为,则数列的公比____________.
【答案】/
【难度】0.65
【知识点】等比数列通项公式的基本量计算、等比数列前n项和的基本量计算、等比数列奇、偶项和的性质及应用
【分析】设等比数列共有项,则可表示出、,再利用等比数列性质计算即可得.
【详解】设等比数列共有项,
则,,
则,解得.
故答案为:.
变|式|巩|固
1.(23-24高二下·江苏南京·开学考试)已知等比数列共有项,其和为,且奇数项的和比偶数项的和大80,则公比( )
A. B.2 C. D.
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】等比数列前n项和的基本量计算、等比数列奇、偶项和的性质及应用
【分析】设奇数项和为,偶数项和为,再根据题意利用等比数列性质求解即可.
【详解】设等比数列的奇数项和为,偶数项和为,则,解得,
而奇数项与偶数项的项数相同,所以公比.
故选:B
2.(22-23高二上·全国·单元测试)已知一个等比数列的项数是是偶数,其奇数项之和1011,偶数项之和为2022,则这个数列的公比为( ).
A.8 B. C.4 D.2
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】等比数列通项公式的基本量计算、等比数列奇、偶项和的性质及应用
【分析】设该等比数列为,其项数为项,公比为,利用等比数列的求和公式表示出奇数项之和与偶数项之和,两式相除即可求解.
【详解】设该等比数列为,其项数为项,公比为,
由题意易知,
设奇数项之和为,偶数项之和为,
易知奇数项组成的数列是首项为,公比为的等比数列,
偶数项组成的数列是首项为,公比为的等比数列,
则,,
所以,即.
所以这个数列的公比为2.
故选:D.
3.(20-21高三上·全国·月考)已知数列的前项和,则数列的前10项中所有奇数项之和与所有偶数项之和的比为( )
A. B.2 C. D.
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】等比数列奇、偶项和的性质及应用、前n项和与通项关系
【分析】由和等比数列的前n项和可得答案.
【详解】当时,,又,
即前10项分别为,
所以数列的前10项中,,所以,
故选:C.
4.(20-21高三上·陕西宝鸡·月考)已知等比数列中,,,,则( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】等比数列奇、偶项和的性质及应用、求等比数列前n项和
【解析】本题首先可设公比为,然后根据得出,再然后根据求出,最后根据等比数列前项和公式即可得出结果.
【详解】设等比数列的公比为,
则,
即,
因为,所以,
则,
即,解得,
故选:B.
5.(23-24高二上·重庆·期中)已知等比数列有项,,所有奇数项的和为85,所有偶数项的和为42,则( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】等比数列奇、偶项和的性质及应用、等比数列前n项和的基本量计算
【分析】根据等比数列的性质得到奇数项为,偶数项为,得到等比数列的公比q的值,然后用等比数列的前n项和的公式求出n即可.
【详解】因为等比数列有项,则奇数项有项,偶数项有项,设公比为,
得到奇数项为,
偶数项为,整体代入得,
所以前项的和为,解得.
故选:B
6.(2020高三·全国·专题练习)已知一个等比数列首项为1,项数是偶数,其奇数项之和为341,偶数项之和为682,则这个数列的项数为_________
【答案】10
【难度】0.65
【知识点】求等比数列前n项和、等比数列奇、偶项和的性质及应用
【解析】设等比数列项数为项,公比为,由题意可求出,结合等比数列的性质和前项和公式可知,进而可求出项数.
【详解】设等比数列项数为项,公比为,则,,
由,
解得,因为是公比为的等比数列,则 ,
即,解得,
故答案为:10.
【点睛】本题主要考查等比数列的求和公式,意在考查灵活应用所学知识解答问题的能力,属于中档题.
题型07 等比数列的单调性
典|例|精|析
1.(25-26高二上·江苏泰州·月考)已知数列为等比数列,,公比.若是数列的前项积,则取得最大值时的值为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】写出等比数列的通项公式、等比数列的通项公式的指数函数特征
【分析】先求出的通项公式,再根据当时,最大求解即可.
【详解】因为数列为等比数列,,公比,
所以 ,
所以,当时,最大,
即 ,解得:,
所以当时,最大.
故选:C.
2.(25-26高二上·湖北武汉·期末)已知数列是各项均为正数的无穷等比数列,其中,记,求当取到最大值时,的值为( )
A.4 B.4或5 C.5 D.5或6
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】等比数列的通项公式的指数函数特征
【分析】根据题意求出等比数列的通项公式,且解不等式后即可分析出何时取到最大值.
【详解】依题意,,
所以,解得,所以,
,令,也即,解得,且,
所以当取到最大值时,的值为4或5.
故选:B.
3.(多选)(23-24高二上·江苏宿迁·期中)设等比数列的公比为,其前项和为,前项积为,并满足条件,,,下列结论正确的是( )
A. B.若,则最大为4048.
C.是数列中的最大值 D.
【答案】AD
【难度】0.4
【知识点】等比数列的单调性、等比数列通项公式的基本量计算
【分析】根据题意,联立方程组和,可得,所以从到的每一项都大于,从开始后面所有的项的值都小于且大于.再分析每一个选项即可求解.
【详解】因为是公比为的等比数列,
由,得,所以,
由,,且,显然不成立,得,
从而,,同时数列是一个递减的正项等比数列,
即在等比数列中,从到的每一项都大于,从开始后面所有的项的值都小于且大于.
对于A:因为数列是一个递减的正项等比数列,成立等价于,故A正确;
对于B:在等比数列中,从到的每一项都大于,从开始后面所有的项的值都小于且大于.
,且,
若,则最大时,故B不正确;
对于C:接上面,,是数列中的最大值,故C不正确;
对于D,接上面,,故D正确.
故选:AD.
4.(23-24高二下·浙江·月考)已知数列为等比数列,,公比,若是数列的前n项积,当取最大值时,______.
【答案】6
【难度】0.65
【知识点】等比数列的单调性、写出等比数列的通项公式
【分析】先求出的通项公式,当时,其前n项积最大,得解.
【详解】由题意可得,,
,且,
当时,最大,即,解得.
故答案为:6.
变|式|巩|固
1.(20-21高二上·河南·期中)设,,数列的前项和,,则存在数列和使得( )
A.,其中和都为等比数列
B.,其中为等差数列,为等比数列
C.,其中和都为等比数列
D.,其中为等差数列,为等比数列
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】判断等差数列、等比数列的通项公式的指数函数特征、利用an与sn关系求通项或项
【解析】由题设求出数列的通项公式,再根据等差数列与等比数列的通项公式的特征,逐项判断,即可得出正确选项.
【详解】解:,
当时,有;
当时,有,
又当时,也适合上式,
,
令,,则数列为等差数列,为等比数列,
故,其中数列为等差数列,为等比数列;故C错,D正确;
因为,,所以即不是等差数列,也不是等比数列,故AB错.
故选:D.
2.(24-25高二下·北京昌平·期末)设无穷等比数列的公比为,前项积为,则“有最大值”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】判断命题的必要不充分条件、等比数列的通项公式的指数函数特征
【分析】根据充分必要条件的定义判断.
【详解】充分性:,
例如,则,在时,取最大值,因此是不充分的,
必要性:当时,对任意的无穷等比数列,
若,必存在正整数,使得时,,时,,
所以时,最大(若,则是最大值),
若,则是中的最大值,
若,只要比较前后的正项的大小即可得(注意中正负项是两项两项间隔的)
若,则,是递减数列,中第一个正项即为最大值,
因此是必要的,所以应为必要不充分条件,
故选:B.
3.(24-25高二下·北京西城·期末)若数列是存在负数项的无穷等比数列,则“数列有最小项”是“数列有最大项”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】等比数列的通项公式的指数函数特征、写出等比数列的通项公式、判断数列的增减性、充要条件的证明
【分析】根据给定条件,按公比的取值情况,结合单调性探讨等价条件,再利用充要条件的定义判断.
【详解】设等比数列的公比为,则,
由数列存在负数项,得或,
数列有最小项,当时,,
若,则单调递增,随着的增大,无限增大,趋近于正无穷大,无最小项;
若,,数列是常数列,有最小项;
若,则单调递减,随着的增大,正数无限减小,有最小项,
因此;
当时,数列的项正负相间,若,则单调递增,随着的增大,
无限增大,趋近于正无穷大,无最小项;
当时,,数列有最小项;
当时,,单调递减,随着的增大,正数无限减小,
有最小项或,因此,
于是数列有最小项等价于;
数列有最大项:,数列是等比数列,
当时,无最大项,数列无最大项;
当时,,数列有最大项;
当时,单调递减,随着的增大,正数无限减小,数列有最大项,
因此数列有最大项等价于,
所以“数列有最小项”是“数列有最大项”的充分必要条件.
故选:C
4.(23-24高二下·北京·期中)等比数列的公比为,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分又不必要条件
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】等比数列的单调性、等比数列的通项公式的指数函数特征、充要条件的证明
【分析】根据题意,利用等比数列的通项公式与不等式的性质,对两个条件进行正反推理论证,可得所求结论.
【详解】根据题意,成立时,有结合,
得,即,
①当时,可得,所以,即;
②当时,为偶数时,,可得,所以,
为奇数时,,可得,所以,因此不存在满足成立,
综上所述,若成立,则必定有,
若,结合,可知等比数列是递增数列,必定有成立
因此,若等比数列的首项,则“”是“”的充要条件.
故选:C
5.(多选)(22-23高二下·山东日照·期中)设的三边长分别为、、,的面积为,若,,,,,则( )
A. B.数列是递增数列
C.为递增数列 D.为递减数列
【答案】AC
【难度】0.4
【知识点】等比数列的单调性、由递推关系式求通项公式、判断数列的增减性
【分析】由已知可得出,,,两个等式相加可判断A选项;求出的通项公式,结合等比数列的单调性可判断B选项;求出数列的通项公式,结合数列的单调性可判断D选项;利用海伦公式可得出的通项公式,结合数列的单调性可判断C选项.
【详解】对于A选项,因为,,则,,,
所以,,
又因为,所以,,A对;
因为,且,
所以,数列为等比数列,且其首项为,公比为,
所以,,且,
所以,数列为递减数列,B错;
对于D选项,由可得,
,
因为,所以,数列为摆动数列,D错;
对于C选项,的半周长为,
由海伦公式可得
,
所以,为递增数列,C对.
故选:AC.
6.(2024·北京·高考真题)设与是两个不同的无穷数列,且都不是常数列.记集合,给出下列4个结论:
①若与均为等差数列,则M中最多有1个元素;
②若与均为等比数列,则M中最多有2个元素;
③若为等差数列,为等比数列,则M中最多有3个元素;
④若为递增数列,为递减数列,则M中最多有1个元素.
其中正确结论的序号是______.
【答案】①③④
【难度】0.4
【知识点】等差数列通项公式的基本量计算、等差数列的单调性、等比数列通项公式的基本量计算、等比数列的单调性
【分析】利用两类数列的散点图的特征可判断①④的正误,利用反例可判断②的正误,结合通项公式的特征及反证法可判断③的正误.
【详解】对于①,因为均为等差数列,故它们的散点图分布在直线上,
而两条直线至多有一个公共点,故中至多一个元素,故①正确.
对于②,取则均为等比数列,
但当为偶数时,有,此时中有无穷多个元素,故②错误.
对于③,设,,
若中至少四个元素,则关于的方程至少有4个不同的正数解,
若,则由和的散点图可得关于的方程至多有两个不同的解,矛盾;
若,考虑关于的方程奇数解的个数和偶数解的个数,
当有偶数解,此方程即为,
方程至多有两个偶数解,且有两个偶数解时,
否则,因单调性相反,
方程至多一个偶数解,
当有奇数解,此方程即为,
方程至多有两个奇数解,且有两个奇数解时即
否则,因单调性相反,
方程至多一个奇数解,
因为,不可能同时成立,
故不可能有4个不同的整数解,即M中最多有3个元素,
取 ,则,故③正确.
对于④,因为为递增数列,为递减数列,前者散点图呈上升趋势,
后者的散点图呈下降趋势,两者至多一个交点,故④正确.
故答案为:①③④.
【点睛】思路点睛:对于等差数列和等比数列的性质的讨论,可以利用两者散点图的特征来分析,注意讨论两者性质关系时,等比数列的公比可能为负,此时要注意合理转化.
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选修三第五章数列
5.3等比数列
知识网络
理清脉络
▲纲举朗轮
1.定义:一个数列从第2项起,每一项与它前一项的比等于同一常数(不为零),
那么这个数列叫做等比数列.
相关概念
这个常数叫做等比数列的公比,通常用字母9表示,·。
定义的表达式为学-9∈N心,g为非零常数)(或亡g≥」
等比中项
如果a,G,b成等比数列,那么G叫做a与b的等比中项,此时,G=ab.
a=a1g-1=anq-.
基本量公式
(g=1)
五个基本量:知三求二
对任意的正整数m,,p,,若m十n=p十,则ama=a
n
特别地,若m十n=2p,则aman=ap(2).
q
等
衍生等比数列
等比数列与二
学
次函数
片段和性质
比数
识
a,(a仍为等比数列
(3)aJ为等比数列,等间距抽取a=a+am+am+m-r为等比数列,公比为矿
下标和性质
导
理
常用性质
(4a为等比数列,等长度截取:Sn,Sm一S,Sm一Sm,为等比数列,公比为0
(若q=-1时,则血是奇数).
奇偶项的和
(⑤)a为等比数列,若a1aa,=I,则1Tn(T2n,T2n(T3n,成等比数列
等比数列,的单调性(等比数列的单调性由首项a与公比9决定)。
当侣或6<<1.时,a为递增数列:
当81.或日时a为递减数列
判断与证明3.通项公式:an=k·“是指数函数一{a是等差数列,
知识梳理
梳理教材
A奔实基础
。知识点一{
相关概念
1.定义:一个数列从第2项起,每一项与它前一项的比等于同一常数(不为零),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,
定义的表达式为中=q∈N,q为非零常数)(或a=q,n≥2).
a
an-1
2.等比中项:如果a,G,b成等比数列,那么G叫做a与b的等比中项,此时,G=ab.
父即学即练
1.(25-26高二上河北石家庄期末)2和18的等比中项为)
A.-6
B.6
C.12
D.-6或6
2.(多选23-24高二下,贵州黔东南月考)2,m,8为等比数列的前三项,则m的可能值为()
A.4
B.5
C.-4
D.-5
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《父知识点二
等比数列的基本量公式
1.通项公式:设等比数列{an}的首项为a1,公比为q(q≠0),则它的通项公式an=a1qn-1=amqn-m.
na,
(q=1)
2.等比数列{a}的公比为q(q≠0),其前n项和为Sn=
a1-g2=1a9,(q≠1)
1-q
1-q
(1)等比数列的前n项和公式有两种形式,在求等比数列的前n项和时,首先要判断公比q是否为1,再由
q的情况选择相应的求和公式,当不能判断公比q是否为1时,要分q=1与q≠1两种情况讨论求解。
包)已知a,9g≠1),n(项数),则利用S。=g求解,已知a,a,qg≠1),则利用S。=2求解。
1-9
3)Sn=gq”+,=kq”-kk≠0,q≠1),Sn为指数型函数,且系数与常数互为相反数。
即学即练
1.(25-26高二上广东东莞期末)在正项等比数列{an}中,a1a3=9,a2+a4=15,则公比q为)
A.2
8.月
C.3
D月
2.(多选22-23高二下·全国·单元测试)在等比数列{a}中,3=6,前三项和S3=18,则公比q的值为)
A.1
B.-月
C.-1
D.月
◇知识点三
等比数列的常用性质
1.对任意的正整数l,n,p,t,若十n=p十t,则am=
特别地,若m十n=2p,则am'an=a.
2.衍生等比数列
(1)设{a}为等比数列,则Qa2为非零常数),Ia,{am}仍为等比数列.
(2)设{a}与{bn}为等比数列,则{anbn}也为等比数列
(3){an}为等比数列,等间距抽取am,am+t,am+2t,…am+om-)t…为等比数列,公比为q.
(4){an}为等比数列,等长度截取:Sm,m一Sm,Sm一S2m,…为等比数列,公比为qm
(若q=-1时,则m是奇数)
5a}为等比数列,若aam…a,=T,则TT,,…成等比数列
T Tn
3.等比数列{a}的单调性(等比数列的单调性由首项a1与公比q决定).
当日0或合g01时,a为通数列:当合g。1或侣0时,a为谴成设列
◇即学即练
1.(24-25高二下河南南阳·期末)已知等比数列{an}的前n项和为Sm,S3=2,S6=6,则S12=()
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A.14
B.18
C.20
D.30
2.(多选24-25高二上陕西西安期末)等比数列{a}是递减数列,q是其公比,则下列说法一定正确的是()
A.a1<0
B.g>0
C.a1q<o
D.a1(q-1)<0
◇知识点四
等比数列的判断与证明
1定义法:,=qm≥2,n∈,9≠0)(或者=0d是常数台a,是等比数列.
2.等比中项法:a=an-1·an+1(m≥2,n∈N)→{an}是等比数列.
3.通项公式:am=k·t”是指数函数台{an}是等差数列.
《父即学即练
1.(25-26高二上·天津蓟州·月考)非零数列{an}中“a?=an-1an+1对任意n≥2且n∈N都成立"是“{an是等比
数列"的)条件
A.充分不必要B.必要不充分
C.充要D.既不充分也不必要
2.(多选24-25高二上江苏盐城期末)已知数列{a,下列结论正确的有()
A.若a1=2,an+1=3a,则a5=162
B.若a1=1,a+1=3an+2,则a4=53
C.若Sn=3”+2,则数列a是等比数列D.若Sn=3”-1,则数列[a是等比数列
题型突破
抓住核心
A突破重点
◆题型01等比数列的基本量计算
点方法
利用基本量公式,列方程组可解
奥1例引精1杨
1.(25-26高二上湖北十堰期末)等比数列{a前n项和为Sa=3,S3=则公比等于()
A
B.
C.1
0.1或-月
2.(25-26高二上广西·月考)已知公比为负数的等比数列{an}前n项和为Sn,且满足a1=2,a1+a2=6a3,若
N≤S:一≤M恒成立,则M-N的最小值为()
A
B.
C.
D.4
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3.(多选25-26高二上广东·期末)已知正项等比数列{an}的前n项和为Sn,公比为q(q≠1),下列说法正确的
是()
A.若Sn=3”+m,则m=-3
8.若0<g<1,则sm<号
C.数列是递增数列
D.若数列1og3(Sn+1)}是以1为公差的等差数列,则a1=2
4.(25-26高二上新疆和田·期末)己知等比数列{an}满足a3a4a6=a听,a7ag=-27,则a6=
辩》易结
等比数列中,一定要注意an≠0,q≠0的前提;同时要注意q有没有可能等于1.
1.(2024山东淄博·二模)已知等比数列a2=4,a10=16,则a6=()
A.8
B.±8
C.10
D.±10
度武1巩固
1.(25-26高二下…全国课堂例题)等比数列{a}中,若a1=2,且{a}是递增数列,则数列{a}的公比q的取值
范围是()
A.(0,+∞)
B.(0,1)
C.(1,+∞)
D.(-∞,0)
2.25-26高二上广东广州期末已知正项等比数列a,的前n项和为Sm,且=1则数列(a}的公比q=()
5817
A.2
B.4
C.
0.4
3.(25-26高二上江苏扬州·期末)己知等比数列{an}中,a1+a2+a3+a4=1,la1+la2l+la3l+la4=2,则
a1=().
c.或-哥
D.或-器
4.(2021全国·模拟预测)已知等比数列{a}的通项公式为a.=210-",n∈N*,记{an}的前n项和为S,前n项
积为Tn,则使得Tn>Sn成立的n的最大正整数值为()
A.17
B.18
C.19
D.20
5.(多选25-26高二上·重庆·月考)设正项等比数列{a,}的前n项和为Sn,{an}的前n项积为Tn·若
a10=1,S10一S7=7,则下列结论正确的有()
A.数列log2an}为等差数列
B.a1=1024
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C.Sn<1024
0.产,的最大值为2
6.(23-24高二上江苏南通·期中)已知数列{an}满足a1=1,am+1=
a+n-3,n是奇数,b.=a2+2n,则
2a,n是偶数,
bnt1=
bn
数列{an}的前20项和S20=
◆题型02等比中项
点方法
奥例精闭
1.(25-26高二上山西长治期末)若3、a、27成等比数列,则a=()
A.9
B.15
C.±9
D.±15
2.(25-26高二上·甘肃兰州·期中)已知实数-1,x,y,乙,-16成等比数列,则xyz=()
A.-8
B.±64
C.-64
D.+8
3.(多选)(22-23高二上山东青岛期中)己知数列{amn}是公比q≠1的正项等比数列,M是a3与a11的等比中项,
N是a5与a,等差中项,则下列说法正确的是()
A.2a7=N
B.a=M2
C.M<N
D.M>N
4.(24-25高二上天津南开期末)已知数列{an}满足an+1=
2an,n=2k
an+1,n=2k-1(k∈N),a2是a1,a的等比中
项,则数列{a}的通项公式a=
辨易猪
注意公比的正负!
125-26高二上安徽蚌埠期末)若1,a,24成等差数列:1,b1,b2g.9成等比数列,则等于()
A.-吉
B.
C.±
D.号
2.(25-26高二下.全国课堂例题)数列{a为等比数列,它的前三项为m-1,m+1,2m+2,则m=
度式巩圆
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125-26高二上广东清远·期末若0,a1,2,ag,2024成等差数列,1,b1,b2,2025成等比数列,则0,)
A月
B.2
1012
C.2025
D.202
2.(25-26高二上安徽安庆期末)各项均为正数的等比数列{an}中,a5a11=81,则ag=()
A.V3
B.3
C.6
D.9
3.(24-25高二上·云南文山·期末)设各项均为正数的等比数列{an}满足a4a10=2ag,则log2(a1a2a1oa11)等于
()
A.211
B.210
C.11
D.9
4.(20-21高二上江苏南通·期中)等比数列[an3的前n项积为7,且满足a1>1,a1o2a103-1>0,02<0,
103-1
则使得Tn>1成立的最大自然数n的值为)
A.102B.203C.204
D.205
5.(多选24-25高二下.广东佛山期中)已知数列{a}中,Q2=2,a6=32,下列说法正确的是()
A.若{a}是等比数列,则a3a4=64
B.若{an}是等差数列,则a1+a7=34
C.若{a}是等比数列,则a2、a6的等比中项a4为8D.若{an}是等差数列,则a2、a6的等差中项为17
6.(23-24高二上湖南邵阳·期中)已知sin15°和cos15°的等比中项为B,则B=
题型03判断或证明等比数列
点方法
奥例精引韧
1.(21-22高二上广东中山期末)设数列{an}的前n项和为Sm,若2Sn=3an-2(n∈N),则a6=)
A.243
B.244
C.486
D.488
2.(25-26高二上广东广州·期末)数列{am}满足a1=2,an+1=man+(3-m)(n∈N,m∈R),则“m=3”是“数
列{a}成等比数列"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
第6页共13页
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3.(多选25-26高二上广东广州期末)在数列{an}中,a1=1,a2=5,且an+2+6an=5an+1(m∈N),则下
列选项正确的是()
A.数列{an+1-2an}为等比数列
B.数列{a+1-3an}为等比数列
C.数列{an-2}为等比数列
D.数列{a-3"}为等比数列
4.(25-26高二上广东·期末)数列{an}满足a1=4,an+1=2an-2,对于任意的n∈N,(an-2)<an-6恒成
立,则实数的取值范围为
辩易猪
1.(2023新课标I卷高考真题T7)记Sn为数列a}的前n项和,设甲:{a}为等差数列;乙:}为等差数列,
则(
A.甲是乙的充分条件但不是必要条件B.甲是乙的必要条件但不是充分条件
C.甲是乙的充要条件
D.甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件
度式巩固
1.(23-24高二下江苏南京期中)已知数列{an}中,an=3an+,a1=3,则a6等于()
A.)
8.)
C.36
D.37
2.(23-24高二下四川泸州期末)数列{an的前n项和Sn满足Sn=S-1+2(n≥2),若S1=2,则log2ag的值
是()
A.-7
B.-6
C.6
D.7
3.(25-26高二上河南新乡·期末)已知数列{an}满足3an+1-a+2am+1an=0,a1=1,则()
A.{
侣是等差数列
B.{侣}是等差数列
C.{侣+2是等比数列
D.化+1提等比数列
42425高二上福建福州期未)已知数列a,满足a1=且a1=2,则a,()
A.铝
B.器
c
0.需
5.(多选(2025高二上江苏南京.专题练习)设首项为1的数列{a}的前n项和为Sn,已知Sn+1=2Sn+n-1,
则下列结论正确的是()
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A.数列{Sn+n}为等比数列
B.数列{an}的通项公式为an=2n-1-1
C.数列{an+1}为等比数列
D.数列{Sn-Sn-1+1}为等比数列
6.(2026高三·全国.专题练习)数列{an}的前n项和Sm,若a1=1,an+1=5Sn(n≥1),则an=
题型04等比数列的片段和性质
点方法
典1例精1析
1.(24-25高二下,安徽,期中)记Sn是等比数列{a}的前n项和,已知S2=-1,S4=-5,则S6=()
A.-12
B.-21
C.-25
D.-31
225-26高二上湖北武汉期末已知数列a,提等比数列,若号=子则略)
A.3
B.月
C.7
D.月
3.(多选(25-26高二上·湖南长沙期末)己知数列{an}的前n项和为Sn,则下列说法正确的有()
A.若{a}是等比数列,S2=2,S4=8,则S6=16
8.记等差数列a,私,的前n项和分别为51,若产=品器测号=号
C.若(a提等差数列,a1=-2021,铝-号=2.则52021=-2021
D.若a1=1,an=VSn+√Sn-1(n≥2),则a50=99
4.(24-25高二下,吉林长春·期中)已知正项等比数列{a}的前n项和为Sn,且Sk=4,S4k=160,则
S3k=
舞易绪
等比数列的片段和性质,要注意q=一1时,n不能为偶数
1.(2020高三·全国.专题练习)关于等差数列和等比数列,下列四个选项中不正确的有()
A.若数列an}的前n项和Sn=2n+1-2,则数列{a,n}为等比数列
B.若数列{am的前n项和Sn=an2+bn+c(a,b,c为常数)则数列{an}为等差数列
C.数列{an}是等比数列,Sn为前n项和,则S,S2zm-S,S3n-S2,…仍为等比数列.
D.数列{an}是等差数列,Sn为前n项和,则S,S2n-SnS3n-S2仍为等差数列
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变武巩圆
1.(24-25高二上安徽合肥期末)已知等比数列{a}的前n项和为Sn,S3=2,S6=6,则a7+ag+ag=()
A.2
B.4
C.6
D.8
2.(25-26高二下…浙江·开学考试)已知正项等比数列{a}的前n项和为Sn,若S5=4,S15=28,则S10=()
A.8
B.12
C.14
D.16
3.25-26高二上河南平顶山:期末刺设Sn为正项等比数列a,的前n项和,已知S,=2,5,=子则S12)
A共
B.4
c¥
4.(25-26高二上·天津津南·月考)已知Sn为等比数列{a}的前n项和,S6=26,S4=4S2,则S2=()
A.2
B.
C.-1
17.(25-26高二上·福建宁德.月考)设等比数列{an}的前n项和为Sn,若S3=9,S6=36,则a7+ag+ag=()
A.117
B.81
C.45
D.27
5.(多选24-25高二下·辽宁.月考)己知数列{a的前n项和为S,则下列说法正确的有()
A.若{an}是等比数列,S2=2,S4=8,则S6=16
B.若an=2n-11,则|a1l+la2l+la3l+…+la11l=61
C.若{a}提等差数列,a1=-2025,若把-兽=2,则S20zs=-2025
D.若a1=1,an=√Sn+VSn-1(n≥2),则a50=99
6.(23-24高二下-河南南阳·月考)已知Sn为等比数列{a}的前n项和,S12=7S4,则=
SA
◆题型05等比数列的下标和性质
点方法
奥1例1精引杨
1.(25-26高二上.重庆北碚期末)已知数列{a,}是公比为V2的等比数列,则=()
a5十a7
A.2
B.4
C.8
D.16
2.(25-26高二上湖南衡阳·期末)设各项为正数的等比数列{an}中,a5=8,则9a3+a7取最小值时,a1等于()
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A司
c
D.
3.(多选25-26高二上江苏徐州期末)在各项均为正数的等比数列{a}中,Tn为前n项积,若T7<1<Tg,则
()
A.a2a6<1
B.9>1
C.T5≤T3
D.Tn≥T4
4.(25-26高二上·天津河西·月考)在等比数列{am}中,a5,a13是方程x2+6x+4=0的根,则1=
ag
度武巩固
1.(2026广西·模拟预测)等比数列{anJ中,a4=4,a6a7=8,则ag=()
A.2
B.4
C.8
D.1
2.(25-26高二下.全国课堂例题)等比数列{an}中,若a2a6+a匠=π,则a3a5等于()
A.月
B.日
c.
0.
3.(25-26高二上山东烟台·期末)已知{an}是等比数列,且a3,a7是方程x2+12x+8=0的两个不同实根,则
2的值为)
A.±23
B.±22
C.2W2
D.-2V2
4.(25-26高三上重庆·月考)在各项均为正数的等比数列{an}中,4a1a5+4a3a5+a2g=32,则a4的
最大值是()
A.4V2
B.4
C.22
D.2
5.(多选25-26高二上福建宁德期中)已知等比数列{α3的各项均为正数,公比为q,其前和项和为Sn,前n
项积为Tn,且满足条件a1>1,a2025·a2026-a2025-a2026+1<0,则下列选项正确的是()
A.0<q<1
B.S2025+1<S2026
C.数列Tmn}中的最大项为T2025
D.T4051>1
6(25-26高二上河北期未)已知函数f6)=,正项等比数列a,}满是a1o18a1o14=÷·则f0na1)+
f(na2)+…+fna2o26)=」
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选修三 第五章 数列
5.3 等比数列
知识点一 相关概念
1.定义:一个数列从第2项起,每一项与它前一项的比等于同一常数(不为零),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,
定义的表达式为(n∈N*,q为非零常数)(或).
2.等比中项:如果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.
即学即练
1.(25-26高二上·河北石家庄·期末)2 和18的等比中项为( )
A.- 6 B.6 C.12 D.- 6或6
2.(多选)(23-24高二下·贵州黔东南·月考)为等比数列的前三项,则的可能值为( )
A.4 B.5 C. D.
知识点二 等比数列的基本量公式
1.通项公式:设等比数列的首项为,公比为,则它的通项公式.
2.等比数列{an}的公比为,其前项和为
(1)等比数列的前n项和公式有两种形式,在求等比数列的前n项和时,首先要判断公比是否为1,再由的情况选择相应的求和公式,当不能判断公比是否为1时,要分与两种情况讨论求解.
(2)已知,,(项数),则利用求解;已知,,,则利用求解.
(3),为指数型函数,且系数与常数互为相反数.
即学即练
1.(25-26高二上·广东东莞·期末)在正项等比数列中,,,则公比为( )
A.2 B. C.3 D.
2.(多选)(22-23高二下·全国·单元测试)在等比数列中,,前三项和,则公比q的值为( )
A.1 B. C. D.
知识点三 等比数列的常用性质
1.对任意的正整数m,n,p,t,若m+n=p+t,则am·an=ap·at.
特别地,若m+n=2p,则am·an=a.
2.衍生等比数列
(1)设{an}为等比数列,则(为非零常数),,仍为等比数列.
(2)设与为等比数列,则也为等比数列.
(3)为等比数列,等间距抽取为等比数列,公比为.
(4)为等比数列,等长度截取:Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…为等比数列,公比为
(若时,则m是奇数).
(5)为等比数列,若a1·a2·…·an=Tn,则Tn,,,…成等比数列
3.等比数列的单调性(等比数列的单调性由首项与公比决定).
当或时,为递增数列;当或时,为递减数列.
即学即练
1.(24-25高二下·河南南阳·期末)已知等比数列的前项和为,则( )
A.14 B.18 C.20 D.30
2.(多选)(24-25高二上·陕西西安·期末)等比数列是递减数列,是其公比,则下列说法一定正确的是( )
A. B. C. D.
知识点四 等比数列的判断与证明
1.定义法:(,∈N*,)(或者)(是常数)是等比数列.
2.等比中项法: (,)是等比数列.
3.通项公式:是指数函数是等差数列.
即学即练
1.(25-26高二上·天津蓟州·月考)非零数列中“对任意且都成立”是“是等比数列”的( )条件
A.充分不必要 B.必要不充分 C.充要 D.既不充分也不必要
2.(多选)(24-25高二上·江苏盐城·期末)已知数列,下列结论正确的有( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则数列是等比数列 D.若,则数列是等比数列
题型01 等比数列的基本量计算
利用基本量公式,列方程组可解.
典|例|精|析
1.(25-26高二上·湖北十堰·期末)等比数列前n项和为,则公比等于( )
A. B. C.1 D.1或
2.(25-26高二上·广西·月考)已知公比为负数的等比数列前项和为,且满足,若恒成立,则的最小值为( )
A. B. C. D.
3.(多选)(25-26高二上·广东·期末)已知正项等比数列的前项和为,公比为,下列说法正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.数列是递增数列 D.若数列是以1为公差的等差数列,则
4.(25-26高二上·新疆和田·期末)已知等比数列满足,,则__________.
等比数列中,一定要注意,的前提;同时要注意有没有可能等于1.
1.(2024·山东淄博·二模)已知等比数列,,则( )
A.8 B.±8 C.10 D.±10
变|式|巩|固
1.(25-26高二下·全国·课堂例题)等比数列中,若,且是递增数列,则数列的公比q的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(25-26高二上·广东广州·期末)已知正项等比数列的前n项和为,且,则数列的公比( )
A.2 B.4 C. D.
3.(25-26高二上·江苏扬州·期末)已知等比数列中,,则( ).
A.或 B.或 C.或 D.或
4.(2021·全国·模拟预测)已知等比数列的通项公式为,,记的前项和为,前项积为,则使得成立的的最大正整数值为( )
A.17 B.18 C.19 D.20
5.(多选)(25-26高二上·重庆·月考)设正项等比数列 的前 项和为 , 的前 项积为 .若 ,,则下列结论正确的有( )
A.数列 为等差数列 B.
C. D. 的最大值为
6.(23-24高二上·江苏南通·期中)已知数列满足, ,则__________;数列的前20项和__________.
题型02 等比中项
典|例|精|析
1.(25-26高二上·山西长治·期末)若、、成等比数列,则( )
A. B. C. D.
2.(25-26高二上·甘肃兰州·期中)已知实数成等比数列,则( )
A. B. C. D.
3.(多选)(22-23高二上·山东青岛·期中)已知数列是公比的正项等比数列,是与的等比中项,是与等差中项,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
4.(24-25高二上·天津南开·期末)已知数列满足,是,的等比中项,则数列的通项公式______.
注意公比的正负.
1.(25-26高二上·安徽蚌埠·期末)若成等差数列;成等比数列,则等于( )
A. B. C. D.
2.(25-26高二下·全国·课堂例题)数列为等比数列,它的前三项为,则________.
变|式|巩|固
1.(25-26高二上·广东清远·期末)若0,,,,2024成等差数列,1,,,2025成等比数列,则( )
A. B.2 C. D.
2.(25-26高二上·安徽安庆·期末)各项均为正数的等比数列中,,则( )
A. B.3 C.6 D.9
3.(24-25高二上·云南文山·期末)设各项均为正数的等比数列满足,则等于( )
A.211 B.210 C.11 D.9
4.(20-21高二上·江苏南通·期中)等比数列的前n项积为,且满足,,,则使得成立的最大自然数n的值为( )
A.102 B.203 C.204 D.205
5.(多选)(24-25高二下·广东佛山·期中)已知数列中,,,下列说法正确的是( )
A.若是等比数列,则 B.若是等差数列,则
C.若是等比数列,则、的等比中项为8 D.若是等差数列,则、的等差中项为17
6.(23-24高二上·湖南邵阳·期中)已知和的等比中项为B,则B = ________________.
题型03 判断或证明等比数列
典|例|精|析
1.(21-22高二上·广东中山·期末)设数列的前n项和为,若,则( )
A.243 B.244 C.486 D.488
2.(25-26高二上·广东广州·期末)数列满足,,则“”是“数列成等比数列”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
3.(多选)(25-26高二上·广东广州·期末)在数列中,,,且(),则下列选项正确的是( )
A.数列为等比数列 B.数列为等比数列
C.数列为等比数列 D.数列为等比数列
4.(25-26高二上·广东·期末)数列满足,对于任意的恒成立,则实数的取值范围为__________.
1.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题T7)记为数列的前项和,设甲:为等差数列;乙:为等差数列,则( )
A.甲是乙的充分条件但不是必要条件 B.甲是乙的必要条件但不是充分条件
C.甲是乙的充要条件 D.甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件
变|式|巩|固
1.(23-24高二下·江苏南京·期中)已知数列中,,则等于( )
A. B. C. D.
2.(23-24高二下·四川泸州·期末)数列的前n项和满足,若,则的值是( )
A. B. C.6 D.7
3.(25-26高二上·河南新乡·期末)已知数列满足,则( )
A.是等差数列 B.是等差数列
C.是等比数列 D.是等比数列
4.(24-25高二上·福建福州·期末)已知数列满足,且,则( )
A. B. C. D.
5.(多选)(2025高二上·江苏南京·专题练习)设首项为的数列的前项和为,已知,则下列结论正确的是( )
A.数列为等比数列 B.数列的通项公式为
C.数列为等比数列 D.数列为等比数列
6.(2026高三·全国·专题练习)数列的前项和,若,,则________.
题型04 等比数列的片段和性质
典|例|精|析
1.(24-25高二下·安徽·期中)记是等比数列的前项和,已知,则( )
A. B. C. D.
2.(25-26高二上·湖北武汉·期末)已知数列是等比数列,若,则( )
A.3 B. C.7 D.
3.(多选)(25-26高二上·湖南长沙·期末)已知数列的前项和为,则下列说法正确的有( )
A.若是等比数列,,则
B.记等差数列的前n项和分别为,若,则
C.若是等差数列,,则
D.若,则
4.(24-25高二下·吉林长春·期中)已知正项等比数列的前项和为,且,则__________.
等比数列的片段和性质,要注意时,不能为偶数.
1.(2020高三·全国·专题练习)关于等差数列和等比数列,下列四个选项中不正确的有( )
A.若数列的前项和,则数列为等比数列
B.若数列的前项和(为常数)则数列为等差数列
C.数列是等比数列,为前项和,则仍为等比数列.
D.数列是等差数列,为前项和,则仍为等差数列
变|式|巩|固
1.(24-25高二上·安徽合肥·期末)已知等比数列的前n项和为,则( )
A.2 B.4 C.6 D.8
2.(25-26高二下·浙江·开学考试)已知正项等比数列的前项和为,若,则( )
A.8 B.12 C.14 D.16
3.(25-26高二上·河南平顶山·期末)设为正项等比数列的前n项和,已知,,则( )
A. B.4 C. D.
4.(25-26高二上·天津津南·月考)已知为等比数列的前项和,,,则( )
A. B. C. D.
17.(25-26高二上·福建宁德·月考)设等比数列的前n项和为,若,,则( )
A.117 B.81 C.45 D.27
5.(多选)(24-25高二下·辽宁·月考)已知数列的前项和为,则下列说法正确的有( )
A.若是等比数列,则
B.若,则
C.若是等差数列, ,若,则
D.若,,则
6.(23-24高二下·河南南阳·月考)已知为等比数列的前n项和,,则______.
题型05 等比数列的下标和性质
典|例|精|析
1.(25-26高二上·重庆北碚·期末)已知数列是公比为的等比数列,则( )
A.2 B.4 C.8 D.16
2.(25-26高二上·湖南衡阳·期末)设各项为正数的等比数列中,,则取最小值时,等于( )
A. B. C. D.
3.(多选)(25-26高二上·江苏徐州·期末)在各项均为正数的等比数列中,为前项积,若,则( )
A. B. C. D.
4.(25-26高二上·天津河西·月考)在等比数列中,是方程的根,则__________.
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1.(2026·广西·模拟预测)等比数列中,,,则( )
A.2 B.4 C.8 D.1
2.(25-26高二下·全国·课堂例题)等比数列中,若,则等于( )
A. B. C. D.
3.(25-26高二上·山东烟台·期末)已知是等比数列,且是方程的两个不同实根,则的值为( )
A. B. C. D.
4.(25-26高三上·重庆·月考)在各项均为正数的等比数列 中, ,则 的最大值是( )
A. B.4 C. D.2
5.(多选)(25-26高二上·福建宁德·期中)已知等比数列的各项均为正数,公比为,其前和项和为,前项积为,且满足条件,,则下列选项正确的是( )
A. B.
C.数列中的最大项为 D.
6.(25-26高二上·河北·期末)已知函数,正项等比数列满足,则___________.
题型06 等比数列的奇偶项的和
典|例|精|析
1.(24-25高二上·全国·课后作业)已知一个等比数列的项数是偶数,其奇数项之和为1012,偶数项之和为2024,则这个数列的公比为( )
A.8 B. C.4 D.2
2.(2020·安徽·模拟预测)已知项数为奇数的等比数列的首项为1,奇数项之和为21,偶数项之和为10,则这个等比数列的项数为( )
A.5 B.7 C.9 D.11
3.(20-21高二上·河南·月考)已知等比数列共有32项,其公比,且奇数项之和比偶数项之和少60,则数列的所有项之和是( )
A.30 B.60 C.90 D.120
4.(25-26高二上·江苏无锡·期末)等比数列中,,项数为奇数,所有奇数项和为,所有偶数项和为,则数列的公比____________.
变|式|巩|固
1.(23-24高二下·江苏南京·开学考试)已知等比数列共有项,其和为,且奇数项的和比偶数项的和大80,则公比( )
A. B.2 C. D.
2.(22-23高二上·全国·单元测试)已知一个等比数列的项数是是偶数,其奇数项之和1011,偶数项之和为2022,则这个数列的公比为( ).
A.8 B. C.4 D.2
3.(20-21高三上·全国·月考)已知数列的前项和,则数列的前10项中所有奇数项之和与所有偶数项之和的比为( )
A. B.2 C. D.
4.(20-21高三上·陕西宝鸡·月考)已知等比数列中,,,,则( )
A.2 B.3 C.4 D.5
5.(23-24高二上·重庆·期中)已知等比数列有项,,所有奇数项的和为85,所有偶数项的和为42,则( )
A.2 B.3 C.4 D.5
6.(2020高三·全国·专题练习)已知一个等比数列首项为1,项数是偶数,其奇数项之和为341,偶数项之和为682,则这个数列的项数为_________
题型07 等比数列的单调性
典|例|精|析
1.(25-26高二上·江苏泰州·月考)已知数列为等比数列,,公比.若是数列的前项积,则取得最大值时的值为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
2.(25-26高二上·湖北武汉·期末)已知数列是各项均为正数的无穷等比数列,其中,记,求当取到最大值时,的值为( )
A.4 B.4或5 C.5 D.5或6
3.(多选)(23-24高二上·江苏宿迁·期中)设等比数列的公比为,其前项和为,前项积为,并满足条件,,,下列结论正确的是( )
A. B.若,则最大为4048.
C.是数列中的最大值 D.
4.(23-24高二下·浙江·月考)已知数列为等比数列,,公比,若是数列的前n项积,当取最大值时,______.
变|式|巩|固
1.(20-21高二上·河南·期中)设,,数列的前项和,,则存在数列和使得( )
A.,其中和都为等比数列
B.,其中为等差数列,为等比数列
C.,其中和都为等比数列
D.,其中为等差数列,为等比数列
2.(24-25高二下·北京昌平·期末)设无穷等比数列的公比为,前项积为,则“有最大值”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
3.(24-25高二下·北京西城·期末)若数列是存在负数项的无穷等比数列,则“数列有最小项”是“数列有最大项”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
4.(23-24高二下·北京·期中)等比数列的公比为,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分又不必要条件
5.(多选)(22-23高二下·山东日照·期中)设的三边长分别为、、,的面积为,若,,,,,则( )
A. B.数列是递增数列
C.为递增数列 D.为递减数列
6.(2024·北京·高考真题)设与是两个不同的无穷数列,且都不是常数列.记集合,给出下列4个结论:
①若与均为等差数列,则M中最多有1个元素;
②若与均为等比数列,则M中最多有2个元素;
③若为等差数列,为等比数列,则M中最多有3个元素;
④若为递增数列,为递减数列,则M中最多有1个元素.
其中正确结论的序号是______.
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选修三第五章数列
5.3等比数列
知识网络
理清脉络
▲纲举朗轮
1.定义:一个数列从第2项起,每一项与它前一项的比等于同一常数(不为零),
那么这个数列叫做等比数列.
相关概念
这个常数叫做等比数列的公比,通常用字母表示,,:
定义的表达式为学-9∈N心,g为非零常数)(或亡~g≥」
等比中项
如果a,G,b成等比数列,那么G叫做a与b的等比中项,此时,G=ab,
a=a1g-1=anq-.
基本量公式
(g=1)
五个基本量:知三求二
对任意的正整数m,,卫,,若m十n=p十,则ama,=4a
特别地,若m十n=2p,则aman=ap(2).
q
等比数列与二
学
等
衍生等比数列
次函数
片段和性质
比数
识
(3)aJ为等比数列,等间距抽取a=a+am+am+m-r为等比数列,公比为矿
下标和性质
导
常用性质
(4a为等比数列,等长度截取:Sn,Sm一S,Sm一Sm,为等比数列,公比为0
(若q=-1时,则血是奇数).
奇偶项的和
(⑤)a为等比数列,若a1aa,=I,则1Tn(T2n,T2n(T3n,成等比数列
等比数列,的单调性(等比数列的单调性由首项a与公比9决定)。
当侣或69<1.时,a为递增数列:
当81.或日时a为递减数列
判断与证明3.通项公式:an=k·“是指数函数一{a是等差数列,
知识梳理
梳理教材
人夯实基础
◇知识点一}
相关概念
1.定义:一个数列从第2项起,每一项与它前一项的比等于同一常数(不为零),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,
定义的表达式为=q∈N,q为非零常数)(或a=q,n≥2).
an-1
2.等比中项:如果a,G,b成等比数列,那么G叫做a与b的等比中项,此时,G=ab.
《父即学即练
1.(25-26高二上河北石家庄期末)2和18的等比中项为)
A.-6
B.6
C.12
D.-6或6
【答案】D
【难度】0.94
【知识点】确定等比中项
【分析】根据等比中项定义即可得到答案。
【详解】2和18的等比中项为士√2×18=土6.
故选:D
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2.(多选23-24高二下…贵州黔东南·月考)2,m,8为等比数列的前三项,则m的可能值为)
A.4
B.5
C.-4
D.-5
【答案】AC
【难度】0.94
【知识点】等比中项的应用
【分析】根据给定条件,利用等比数列定义列式求解即得
【详解】由2,m,8为等比数列的前三项,得m2=16,所以m=-4或m=4.
故选:AC
今知识点二
等比数列的基本量公式
1.通项公式:设等比数列{an}的首项为a1,公比为q(q≠0),则它的通项公式an=a1q"-1=amqn-m
na,
(q=1)
2.等比数列{a}的公比为q(g≠0),其前n项和为Sn=
1-g2=1-ag,(q≠1)
01-q
1-g
(1)等比数列的前n项和公式有两种形式,在求等比数列的前n项和时,首先要判断公比q是否为1,再由
q的情况选择相应的求和公式,当不能判断公比q是否为1时,要分q=1与q≠1两种情况讨论求解。
②)已知a1,q(g≠1),n(项数),则利用Sn=u2求解:已知a1,a,q(q≠1),则利用S.=求解.
1-9
3)S=gg”+品。=k~g”-kk≠0q≠1),Sn为指数型函数,且系数与常数互为相反数。
《◇即学即练
1.(25-26高二上广东东莞期末)在正项等比数列{an}中,a1a3=9,a2+a4=15,则公比q为)
A.2
B.月
C.3
0.
【答案】A
【难度】0.94
【知识点】等比数列通项公式的基本量计算
【分析】根据等比数列的性质即可求解
【详解】由a1a3=9可得a2=9,由于an>0,故a2=3,且q>0
由a2+a4=15可得a4=12,故q=
4=2,
故选:A
2.(多选(22-23高二下.全国.单元测试)在等比数列{an}中,3=6,前三项和S3=18,则公比q的值为)
A.1
B.-月
C.-1
D.
【答案】AB
【难度】0.94
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【知识点】等比数列前n项和的基本量计算
【分析】根据给定条件,列出方程求解即得
【详解】等比数列a3中,a=6,前三项和S=18,则导+号+a3=18,于是号+日2=0
解得=-2或=1,所以公比g的值为-或1
故选:AB
《◇知识点三等比数列的常用性质
1.对任意的正整数l,n,p,t,若m十n=p十t,则ama,=aa.
特别地,若m十n=2p,则4nm4n=.
2.衍生等比数列
(1)设{a}为等比数列,则0an为非零常数),{Ia},{a}仍为等比数列.
(2)设{an}与b}为等比数列,则{anbn}也为等比数列,
(3){a}为等比数列,等间距抽取a,am+,am+2,…am+m-1t…为等比数列,公比为q.
(4){an}为等比数列,等长度截取:Sm,Sm一Sm,Sm一S2m,…为等比数列,公比为gm
(若q=-1时,则m是奇数).
5a}为等比数列,若a1…a,=T,则T,,,…成等比数列
T T2n
3.等比数列{a}的单调性(等比数列的单调性由首项a1与公比q决定),
当侣08g0L时a为递媚数列:
当日01或日时,a为运减数列
《◇即学即练
1.(24-25高二下·河南南阳·期末)已知等比数列{an}的前n项和为SS3=2,S6=6,则S12=()
A.14
B.18
C.20
D.30
【答案】D
【难度】0.94
【知识点】等比数列片段和性质及应用
【分析】根据等比数列的前项和的片段和性质得到新的等比数列即可求解.
【详解】{a}是等比数列S3=2,S6-S3=4,
S3,S6-S3,Sg-S6,S12-Sg成首项为2,公比为2的等比数列,
Sg-S6=8,S12-Sg=16,故S9=14,S12=30.
故选:D
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2.(多选24-25高二上陕西西安期末)等比数列{α}是递减数列,q是其公比,则下列说法一定正确的是()
A.a1<0
B.q>0
C.aq<0
D.a1(q-1)<0
【答案】BD
【难度】0.85
【知识点】等比数列的单调性、等比数列的通项公式的指数函数特征
【分析】根据等比数列的单调性求解判断
【详解】an=a1q-1=·q”,{an}为递减数列,
q
则a1>0,0<q<1或a1<0,q>1.故BD正确.
故选:BD
◇知识点四
等比数列的判断与证明
1定义法:二,=qm≥2,n∈N,q≠0)(或者a出=0d是常数台a提等比数列.
2.等比中项法:a晚=a-1·an+1(m≥2,n∈N)台{an}是等比数列。
3.通项公式:an=k·tn是指数函数曰{an}是等差数列.
今即学即练
1.(25-26高二上·天津蓟州·月考)非零数列{an}中“a品=an-1an+1对任意n≥2且n∈N*都成立"是“{an}是等比
数列"的)条件
A.充分不必要
B.必要不充分
C.充要D.既不充分也不必要
【答案】c
【难度】0.94
【知识点】充要条件的证明、等比中项的应用、由递推关系证明等比数列
【分析】根据等比中项的性质,结合充分、必要条件的定义,即可得答案。
【详解】因为[a}为非零数列,由a好=a-1a+1,可得=±,对任意n≥2且n∈N都成立,
an-1 an
则{a}是等比数列,充分性成立:
若(a}是等比数列,则=出,即an2=a-1a+1,对任意n≥2且neN都成立,必要性成立,
an-1 an
所以非零数列{an}中“a?=an-1an+1对任意n≥2且n∈N*都成立"是“{a}是等比数列"的充要条件.
故选:C
2.(多选(24-25高二上江苏盐城期末)已知数列{a,下列结论正确的有()
A.若a1=2,a+1=3a,则as=162
B.若a1=1,an+1=3am+2,则a4=53
C.若Sn=3”+子,则数列{a是等比数列
D.若Sn=3”-1,则数列{an}是等比数列
【答案】ABD
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【难度】0.85
【知识点】利用an与sn关系求通项或项、由递推关系证明等比数列、等比数列通项公式的基本量计算、由
定义判定等比数列
【分析】对于A,利用等比数列通项公式即可求得;对于B,需要构造等比数列{a+1),求出通项,代值
即得:对于C,先由S,n求出an=2×3-1,利用首项验证不满足排除C:对于D,与C项同法可得a=2×3"-1,
利用首项验证满足
【详解】对于A,由a1=2,a+1=3a,可知数列{a}为等比数列,首项为2,公比为3,
则a5=2×34=162,故A正确:
对于B,由a+1=3an+2,可得an+1+1=3an+3=3(an+1),
即数列{a.+1)为等比数列,首项为2,公比为3,
则an+1=2×3m-1,即an=2×3-1-1,故a4=2×33-1=53,故B正确:
对于C,由Sn=3”+0,可得a1=2当n≥2时,5-1=3w1+2
由①-②:
a=3”-3-1=2×3"-,因n=1时,2×3”-1=2≠故C错误:
对于D,由Sn=3m-1①,可得a1=2,当n≥2时,Sm-1=3”-1-1②,
由①-②:a=3m-3m-1=2×3"-1,因n=1时,2×3m-1=2=a1,故D正确
故选:ABD
题型突破
抓住核心
《突破重点
◆题型01等比数列的基本量计算
点方法
利用基本量公式,列方程组可解
奥引例引糖粉
1(25-26高二上湖北十堰期末)等比数列a,前n项和为Sa=,5,=?则公比等于()
A月
B.-
C.1
D.1或-2
【答案】D
【难度】0.94
【知识点】等比数列通项公式的基本量计算、等比数列前n项和的基本量计算
【分析】利用等比数列通项公式和求和公式,结合方程思想求解即可
【详解】设等比数列的公比为9(q≠0),则由a,=号
可得5=a1+2+a-导+号+a=(侵++1)-多
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即2q2-9-1=0,解得q=1或q=-
故选:D.
2.(25-26高二上广西月考)已知公比为负数的等比数列{an}前n项和为S,且满足a1=2,a1+a2=6ag,若
N≤S。一安≤M恒成立,则W-N的最小值为)
A吕
c
0.
【答案】A
【难度】0.4
【知识点】数列不等式恒成立问题、等比数列前项和的基本量计算、等比数列通项公式的基本量计算
【分析】先根据已知条件求出等比数列的公比,进而得到等比数列的通项公式和前项和公式,然后根据n
的偶数和奇数判断S,的单调性和最值,从而可判断S。一的单调性,最后求出结果即可。
【详解】由题可设等比数列{a}的公比为q,则q<0,
因为@1=2,a1+a2=60,所以21+q)=12q2→q=-域g=2因q<0,故q=-青
所a=2x()》,--(门
当n为偶数时,S。=-()"门关于n单调递增,此时Sn∈[)
当m为奇数时,5。=1+()门关于n单调递减,此时5.∈(,2:故s最小为,最大为2
设函数g()=x-,因为当x>0时,g()单调递增,且Sn最小为,最大为2,
所以S,-的最小值为g(食=五最大值为g(2)=三
故若N≤S,一≤M恒成立,则M-N的最小值污-子-吕
故选:A
3.(多选25-26高二上广东期末)已知正项等比数列{an}的前n项和为Sn,公比为q(q≠1),下列说法正确的
是()
A.若Sm=3”+m,则m=-3B.若0<g<1,则Sn<二
C.数列码是递增数列
D.若数列Iog3(Sn+1)}是以1为公差的等差数列,则a1=2
【答案】BCD
【难度】0.4
【知识点】判断数列的增减性、正项等比数列的对数成等差数列的应用、求等比数列前项和、等比数列
前n项和的基本量计算
【分析】对A,由等比数列前n项和的结构判断:对B,由等比数列前n项和放缩可得:对C,用q表示,讨
论0<q<1和q>1的单调性;对D,由等差数列求和得到Sn,与等比数列前n项和公式比较列方程组求解.
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【详解】对于A:由题可知Sn=2=(q”-1),若Sn=3"+m,则m=-1,A错误。
1-g9-1
对于B:若0<q<1,Sm=1-q門<兰B正确,
()
对于c:=9=工。●
当0<9<1时,吉<0,y=9-一单调递减,所以数列
是递增数列,
当q>1时,六>0,y=q-一单调递增,所以数列色
是递增数列!
综上,数列巴是递增数列,C正确,
对于D:若数列log3(Sn+1)}是以1为公差的等差数列,则log3(Sn+1)=log3(a1+1)+(-1),
所以Sn+1=3o(a1+)+-)=(a1+1)3m-1,所以Sn=(a1+1)3"-1-1,
01
1
9-1
所以
解得a1=2,D正确。
1-q
0=3
故选:BCD
4.(25-26高二上·新疆和田.期末)已知等比数列{an}满足a3a4a6=a,a7ag=-27,则a6=
【答案】-3
【难度】0.65
【知识点】等比数列通项公式的基本量计算、等比数列下标和性质及应用
【分析】利用下标和性质求出ag,结合a7ag=-27可得q3,然后可得a6.
【详解】由等比数列下标和性质可知a4a6=a,又a3a4a6=a,所以ag=1,
记公比为q,则a7ag=3q4a3q5=aq=-27,解得q3=-3,所以a6=a3q3=1×(-3)=-3
故答案为:一3
料易结
等比数列中,一定要注意am≠0,q≠0的前提;同时要注意q有没有可能等于1.
1.(2024山东淄博.二模)已知等比数列a2=4,a10=16,则a6=()
A.8
B.8
C.10
D.10
【答案】A
【分析】运用等比中项,结合等比数列通项公式即可解决,
【详解】根据等比中项知道a话=a2a10=4×16=64,则a6=±8.
又a6=a2q4>0,则a6=8.
故选:A
变式巩固
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1.(25-26高二下…全国课堂例题)等比数列{a}中,若a1=2,且{a}是递增数列,则数列{a}的公比q的取值
范围是()
A.(0,+∞)
B.(0,1)
C.(1,+0o)
D.(-∞,0)
【答案】c
【难度】0.94
【知识点】判断数列的增减性、等比数列通项公式的基本量计算
【分析】利用等比数列通项及递增数列的意义求解即得。
【详解】等比数列{an}中,a1=2,由{a}是递增数列,得a2>a1,即2q>2,解得q>1,
此时an+1-an=2q”-2q”-1=2q”-1(q-1)>0,即a+1>an,数列{an}是递增数列,
所以公比g的取值范围是(1,+∞).
故选:C
2(2526高二上广东广州期末已知正项等比数列a,的前n项和为5,联=导则数列a,的公比q)
A.2
B.4
C.
0.
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】等比数列前n项和的基本量计算
【分析】根据题意,由等比数列求和公式代入计算,即可得到结果.
【详解】当q=1时,兰=4=≠
88217
1(L-
则由题意知q>0且q≠1,则g=一
山=台解得q=是
1-0
故选:C
3.(25-26高二上江苏扬州·期末)已知等比数列{an}中,a1+a2+a3+a4=1,la1+|a2l+|a3l+la4=2,则
a1=()
A号
B.
-1或22
1020
D.或品
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】等比数列通项公式的基本量计算、等比数列前n项和的基本量计算
【分析】设等比数列{an的公比为q,得到q<0,此时a1(1+q)(1+q)=1,Ia1(1-q)(1+q2)=2,两
式相除得-台分a1≥0和a,<0,求得g的值,进而得到a,的值
【详解】设等比数列{a的公比为q(q≠0),
因为a1+a2+a3+a4=1,la1l+la2l+la3l+la4l=2,
可得a1(1+q+q2+q3)=1且la1l(1+lql+1q2+lq)=2,
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当q>0时,a1l(1+q+g2+g)=2,可得L=2,显然不成立:
当q<0时,由a1(1+q+q2+q3)=a1(1+q)1+q2)=1,
lal(1+lql +1ql2+lql3)=lal(1-q+q2-q3)=lal(1-q)(1+q2)=2,
两式相除,可得a144+g+9=a11+1+9吗=aa+@2=马
lail(+lql+lql2+lg)lail(1-q)(1+92)laul(1-q)2'
若a>0,可得号-之解得g=-子此时a1=哥
(1-q)21
若a1<0,可得侣=-之解得g=-3,此时a1=-六
故选:A
4.(2021·全国·模拟预测)已知等比数列{a}的通项公式为a.=210-",n∈N*,记{anJ的前n项和为Sn,前n项
积为Tn,则使得Tn>Sn成立的n的最大正整数值为)
A.17
B.18
C.19
D.20
【答案】A
【难度】0.4
【知识点】等比数列前项和的基本量计算、等比数列通项公式的基本量计算
n(19-
【分析】根据题意求得Sn=210-210-n,Tn=2?,由Tm>Sm,得到n2-19m+20≤0,解得2≤n≤
17,n∈N,进而求得使得Tn>Sn成立的n的最大正整数值
【详解】由题意,等比数列{a}的通项公式为a,=210-",
可得数列{a]是首项为29、公比为的等比数列,
所以5.--目]=20-20,7.=29×29×…x210-n=24++0-0=2g-,
1-2
由7n>5,得2g”>20-210-m,由9-≥10,可得n2-19m+20≤0,
2
结合n∈N*,可得2≤n≤17,neW*.当n=1时,S1=T,不满足题意:
当n≥18时,9-m≤9,Tn≤29,S=210-210-n>210-1>29,所以7n<5,不满足题意.
2
综上,使得Tn>Sn成立的n的最大正整数值为17.
故选:A
5.(多选(25-26高二上重庆月考)设正项等比数列{a}的前n项和为Sn,{a}的前n项积为Tn·若
a10=1,S10-S7=7,则下列结论正确的有()
A.数列{og2a}为等差数列
B.a1=1024
C.Sm<1024
D.n的最大值为225
Tn-1
【答案】AC
【难度】0.4
【知识点】等比数列前n项和的基本量计算、求等比数列前项和、正项等比数列的对数成等差数列的应
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用、等比数列通项公式的基本量计算
【分析】根据等比数列的性质结合已知条件求出{a,}的通项公式,进而结合等比数列的前n项和公式、对数
的运算法则等分析判断各选项。
【详解】~{a}是正项等比数列,设公比为q,则公比q>0,
又a10=1,S10-S7=g+ag+a10=7,
.a10q2+a10q1+a10=q2+q1+1=7,
令t=q1>0,则t2+t+1=7→t2+t-6=0,解得t=2或t=-3(舍去),
t=91=2→g=克
a0=a2=a
=1→a1=29=512,
a=a1=512(
=29,21-n=210-n,
选项A:log2am=log2(a1q-1)=log2a1+(n-1)log29=9+(n-1)×(-1)=10-n,
∴{l0g2a}是首项是9公差是-1的等差数列,故A正确:
选项B:a1=29=512≠1024,故B错误:
选项c“=a-52
12
=-10241-(月]
又~(月>0对所有n恒成立,“Sn=10241-((月)门<1024,故c正确:
n(n-1)
选项D:Tn为{an}的前n项积,Tn=a1a2'ag…an=a1·a1q·a1q2…a1q-1=aq2,
n=an=210-,n22,a=210-"为递减数列,
当n≥2时,an的最大值为a2=28≠225,故D错误.
故选:AC.
6.(23-24高二上江苏南通·期中)已知数列{a}满足a1=1,an+1=
an+n-3,n是奇数,
bn=a2m+2n,则
2a,n是偶数,
bnt1≥
bn
数列{a}的前20项和S20=
【答案】
1756
【难度】0.4
【知识点】等比数列前n项和的基本量计算、等差数列前n项和的基本量计算、由递推数列研究数列的有
关性质、由递推关系式求通项公式
【分析】根据题意,求得bn+1=a2+2+20n+1)=2a2n+4n,得到-±=+"=2,得出数列b,}为等
bn a2n+2n
比数列,得到b.=2”-1,进而求得a2=2-1-2n和a2m-1=2"-1-4(n-1),结合等差、等比数列的求和
公式,即可求解
【详解】由数列{a}满足a1=1,a+1
am+n-3,n是奇数
2a,n是偶数
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