摘要:
**基本信息**
聚焦等比数列核心概念与运算,通过分层题型构建从基础到综合的知识逻辑链,强化数学思维与模型应用能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基本概念与运算|5(单选1-4、填空12)|考查首项、公比、前n项和等基本量计算|以定义为起点,推导通项与求和公式,形成运算体系|
|性质综合应用|7(单选5-8、多选9-11、填空14)|涉及单调性、片段和、积的性质及充要条件判断|联结概念与性质,体现“定义-性质-应用”逻辑链条|
|实际情境建模|3(单选6、填空13、解答19)|传染病传播、分期付款、溶液调和等问题|将实际问题抽象为等比数列模型,发展模型意识|
|判定与证明|4(解答15-18)|证明等比数列、求通项及求和|通过推理与论证,深化对概念本质的理解|
内容正文:
6.3 等比数列及其前n项和(精练)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(25-26高二下·广东茂名·期末)等比数列的前项和为,,,则( )
A.12 B.15 C.24 D.48
【答案】D
【详解】设等比数列的公比为,
当时,,所以,
由得,
解得,所以.
2.(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)设等比数列的前n项和为,已知,,则( )
A.18 B.26 C.34 D.42
【答案】B
【分析】利用等比数列连续相同项数的和仍成等比数列的性质,分别求出三组连续三项的和,相加即可.
【详解】由题,,
根据等比数列的性质,,成等比数列,
故,
,
所以.
3.(25-26高二下·河北衡水·期末)在等比数列中,,,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】利用等比数列通项公式将已知条件转化为关于公比的方程,结合正项条件确定的取值,再根据的值计算.
【详解】设等比数列的公比为,,通项公式为(),
将、代入,得: ,
由于等比数列首项,等式两边同除以,整理得: 解得或,
已知,且,故,舍去,得,
由,代入得,解得,
因此.
4.(25-26高二下·辽宁·期末)若等比数列中的,是方程的两个根,则( )
A. B.1015 C. D.1014
【答案】C
【分析】由等比数列的性质得到,进而得到,再根据对数的运算性质计算即可.
【详解】由韦达定理可知,由等比数列的性质可知
,所以,
所以
.
5.(25-26高一下·上海·期末)已知是无穷等比数列,q是公比,则“,”是“数列严格单调递增”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】结合等比数列通项公式先验证充分性成立,再通过反例说明必要性不成立,即可判断条件类型.
【详解】① 充分性证明:对任意,等比数列通项为,
若,,则,
由,,,可得,即,
严格单调递增,充分性成立;
② 必要性验证:若严格单调递增,存在反例:取,公比,此时数列通项公式为,
所以,
所以数列严格单调递增,但不满足且,故必要性不成立;
综上,“,”是“数列严格单调递增”的充分非必要条件.
6.(2026·湖北武汉·三模)在流行病学中,基本传染数是指在没有外力介入,同时所有人都没有免疫力的情况下,一个感染者平均传染的人数,一般由疾病的感染周期、感染者与其他人的接触频率、每次接触过程中传染的概率决定.对于,而且死亡率较高的传染病,一般要隔离感染者,以控制传染源,切断传播途径.假设某种传染病的基本传染数,平均感染周期为6天(初始感染者传染个人为第一轮传染,经过一个周期后这个人每人再传染个人为第二轮传染……)那么感染人数由1个初始感染者增加到2000人至少需要的天数为( )
A.48 B.54 C.60 D.66
【答案】C
【分析】根据题意列出方程,利用等比数列的求和公式计算轮传染后感染的总人数,得到指数方程,求得近似解,然后可得需要的天数.
【详解】设感染人数由增加到需要轮传染,则每轮新增感染人数为,经过轮传染,感染总人数为,
令,得 ,由于,故,
平均感染周期为6天,感染人数由1增加到2000大约需要天.
7.(2026·山东·模拟预测)若等比数列的前项和,则该数列的前9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
【分析】先求出等比数列的通项公式,结合等比数列前项和公式求解即可.
【详解】当时,.
当时,.
因为为等比数列,所以时也满足,即,解得.
所以数列的通项公式为.
该数列的前9项中所有奇数项之和为,
该数列的前9项中所有偶数项之和为,
故该数列的前9项中所有奇数项之和与所有偶数项之和的比为.
故选:C.
8.(25-26高二上·广东深圳·期末)已知等比数列中各项均为正数,且,记的前项积为,且,则取最小值时,的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】分析可知,可知等比数列单调递增,且有,由此得出,结合单调性得出当且时,;当且,,即可得解.
【详解】对任意的,,设等比数列的公比为,则,
因为,则,所以,即,
因为,所以,即,故数列单调递增,所以,
故当且时,;当且,.
所以当时,最小.
故选:C.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.(26-27高三·全国·一轮复习)(多选)设数列的前项和为,若对于任意的正整数,都有,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】根据与的关系,求得,,再根据等比数列的定义及通项公式即可分别判断各个选项.
【详解】对于A,由,则当时,,故A正确;
对于B,,则,
两式相减有:,
即,故B正确;
对于C,由递推关系可得,
,故C错误;
对于D,,
且,
所以数列是以6为首项,以2为公比的等比数列,
则,故D正确.
10.(25-26高二下·河北保定·期末)在等比数列中,,,则( )
A.的前12项积为
B.的前8项和为
C.是公比为4的等比数列
D.的前n项和为
【答案】AC
【分析】先根据等比数列通项公式,,解得则且.然后计算新数列的积与和以及证明是否为等比数列.
【详解】为等比数列,q为公比,由,,
则,,解得,,,
A.,所以A正确;
B.为等比数列,首项为2,公比为,前8项和为,故B错误;
C.,故C正确;
D.,所以是首项为,公比为2的等比数列,前n项和为,故D错误.
11.(25-26高二下·河南·阶段检测)已知数列满足,且,数列满足 ,则下列说法正确的是( )
A.数列为等差数列
B.数列为等比数列
C.数列的通项公式为
D.数列的前 项和
【答案】BD
【分析】首先通过递推公式构造等比数列求出 的通项,进而得到 的通项,再逐一判断各选项,最后通过裂项相消法求前项和验证D选项.
【详解】选项 A :计算得 ,
公差不相等,故 不是等差数列,A错误;
选项B:由 变形得 ,即 ,且 ,
因此 是首项为 2 、公比为 2 的等比数列,B正确;
选项C:由等比数列通项公式得 ,不是 , C 错误;
选项D:先化简通项: ,故 ,
前项和裂项相消得 ,D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.(25-26高二下·辽宁本溪·期末)在等比数列中,,,则的值为________
【答案】
【详解】设等比数列的公比为,
因为,,,所以,
两式相除得,所以,所以,
所以,解得,代入,
得,解得,,
所以.
13.(25-26高二下·辽宁鞍山·阶段检测)小李3月8日用分期付款的方式购买一件商品,商品价格为2200元,购买当天支付200元.当年4月开始算分期付款的第一个月,每月的8日还款一次,月利率为0.5%,25个月还清.每次还款数额相同,按复利计息,则每月还款金额为________元.(最后结果保留3位有效数字,参考数据:)
【答案】86.9
【详解】设每月还款元,按复利计算2000元贷款经过25期连本带利总共为元,
则,
可得,
整理得.
14.(2026高三·全国·专题练习)设是公比为的等比数列,其前项的积为,并且满足条件,,.给出下列结论:①;②;③;④使成立的最小自然数等于199,其中正确结论的编号是________.
【答案】①③④
【分析】根据等比数列的性质公式,结合已知条件,逐个计算判定即可.
【详解】因为 ,所以 ,所以 .
因为 ,所以 ,
又 ,所以 ,.则 ,所以,故结论①正确;
,故结论②错误;
,故结论③正确;
,
又因为,所以使成立的最小自然数等于199,故结论④正确.
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.(25-26高二下·江西南昌·期中)已知数列为等比数列.
(1)若,且求的值;
(2)若求数列的通项公式.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)根据题意结合等比数列性质可得,即可得结果;
(2)根据题意结合等比数列性质可得,设数列的前3项依次为,结合题意列式求解即可.
【详解】(1)因为,则,即,
又因为,所以.
(2)因为,则,可得,
设数列的前3项依次为,则有,
整理得,解得或,
此时或,所以或
16.(25-26高二下·辽宁辽阳·期末)已知数列前项和满足,且.
(1)求;
(2)求数列的前项和以及数列的通项公式.
【答案】(1);
(2),
【分析】(1)利用得,由等比数列的性质可得答案;
(2)在(1)的基础上,根据等比数列求和公式和得到答案
【详解】(1)由于,
代入可得:,即,
所以是以为首项,2为公比的等比数列,
所以;
(2)因为,所以,
当时,,
经检验,当时不符合上式,
因此,数列的通项公式为
17.(25-26高三上·湖北·阶段检测)记为数列的前n项和,已知.
(1)证明:数列是等比数列;
(2)设,求数列的前n项和.
【答案】(1)证明:令时,,即得,
当时,①,②,
由①②得,,又由,又,,
所以数列是以为首项,公比为的等比数列.
(2)
【分析】(1)当时,求出的值,当时,由可得到,两式作差可得,结合等比数列的定义可证得结论成立;
(2)由(1)中的结论可求出数列的通项公式,求得的表达式,再利用错位相减法可求得.
【详解】(1)略
(2),,
因为,所以,
,
两式相减得:
,
所以.
18.(2026·四川绵阳·二模)已知等比数列的首项为1,前项和为,且.
(1)求的通项公式;
(2)求使成立的的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据等比数列前项和的性质,,,成等比数列,且公比为,即可求出公比,写出通项公式;
(2)求出等比数列的前和,分类讨论解不等式即可得解.
【详解】(1)设等比数列的公比为,,
当时,,不符合题意,所以,
所以,,成等比数列,且公比为,
,所以,,
所以.
(2)由(1)知,,
所以由可得,
即,
当为正偶数时,不等式显然成立;
当为正奇数时,则,
因为为递减数列,且,
所以且为奇数,
综上,
19.(25-26高二下·山东德州·阶段检测)甲、乙两个容器中分别盛有浓度为的某种溶液,同时从甲、乙两个容器中取出溶液,将其倒入对方的容器并搅匀,这称为一次调和.记,经次调和后,甲、乙两个容器的溶液浓度分别为.
(1)试用表示.
(2)证明:数列是等比数列,并求出的通项.
【答案】(1)
(2)证明见解析;
【分析】(1)根据题意,得到,,即可求解;
(2)由(1)得到可得,得出数列是等比数列,结合等比数列的通项公式,即可求解.
【详解】(1)由题意,经次调和后甲、乙两个容器中的溶液浓度分别为,
所以.
(2)由(1)知,,
可得,
所以数列是等比数列
因为,所以①,
又因为②.
联立①②得.
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6.3 等比数列及其前n项和(精练)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(25-26高二下·广东茂名·期末)等比数列的前项和为,,,则( )
A.12 B.15 C.24 D.48
2.(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)设等比数列的前n项和为,已知,,则( )
A.18 B.26 C.34 D.42
3.(25-26高二下·河北衡水·期末)在等比数列中,,,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.(25-26高二下·辽宁·期末)若等比数列中的,是方程的两个根,则( )
A. B.1015 C. D.1014
5.(25-26高一下·上海·期末)已知是无穷等比数列,q是公比,则“,”是“数列严格单调递增”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
6.(2026·湖北武汉·三模)在流行病学中,基本传染数是指在没有外力介入,同时所有人都没有免疫力的情况下,一个感染者平均传染的人数,一般由疾病的感染周期、感染者与其他人的接触频率、每次接触过程中传染的概率决定.对于,而且死亡率较高的传染病,一般要隔离感染者,以控制传染源,切断传播途径.假设某种传染病的基本传染数,平均感染周期为6天(初始感染者传染个人为第一轮传染,经过一个周期后这个人每人再传染个人为第二轮传染……)那么感染人数由1个初始感染者增加到2000人至少需要的天数为( )
A.48 B.54 C.60 D.66
7.(2026·山东·模拟预测)若等比数列的前项和,则该数列的前9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.
8.(25-26高二上·广东深圳·期末)已知等比数列中各项均为正数,且,记的前项积为,且,则取最小值时,的值为( )
A. B. C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.(26-27高三·全国·一轮复习)(多选)设数列的前项和为,若对于任意的正整数,都有,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
10.(25-26高二下·河北保定·期末)在等比数列中,,,则( )
A.的前12项积为
B.的前8项和为
C.是公比为4的等比数列
D.的前n项和为
11.(25-26高二下·河南·阶段检测)已知数列满足,且,数列满足 ,则下列说法正确的是( )
A.数列为等差数列
B.数列为等比数列
C.数列的通项公式为
D.数列的前 项和
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.(25-26高二下·辽宁本溪·期末)在等比数列中,,,则的值为________
13.(25-26高二下·辽宁鞍山·阶段检测)小李3月8日用分期付款的方式购买一件商品,商品价格为2200元,购买当天支付200元.当年4月开始算分期付款的第一个月,每月的8日还款一次,月利率为0.5%,25个月还清.每次还款数额相同,按复利计息,则每月还款金额为________元.(最后结果保留3位有效数字,参考数据:)
14.(2026高三·全国·专题练习)设是公比为的等比数列,其前项的积为,并且满足条件,,.给出下列结论:①;②;③;④使成立的最小自然数等于199,其中正确结论的编号是________.
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.(25-26高二下·江西南昌·期中)已知数列为等比数列.
(1)若,且求的值;
(2)若求数列的通项公式.
16.(25-26高二下·辽宁辽阳·期末)已知数列前项和满足,且.
(1)求;
(2)求数列的前项和以及数列的通项公式.
17.(25-26高三上·湖北·阶段检测)记为数列的前n项和,已知.
(1)证明:数列是等比数列;
(2)设,求数列的前n项和.
18.(2026·四川绵阳·二模)已知等比数列的首项为1,前项和为,且.
(1)求的通项公式;
(2)求使成立的的取值范围.
19.(25-26高二下·山东德州·阶段检测)甲、乙两个容器中分别盛有浓度为的某种溶液,同时从甲、乙两个容器中取出溶液,将其倒入对方的容器并搅匀,这称为一次调和.记,经次调和后,甲、乙两个容器的溶液浓度分别为.
(1)试用表示.
(2)证明:数列是等比数列,并求出的通项.
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