摘要:
**基本信息**
聚焦等比数列核心知识,从基本量运算到综合应用,逻辑递进,覆盖高频考点,培养运算能力与推理意识。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|等比数列基础|5题(1-3,10-11)|基本量计算、等比中项|从定义出发,通过通项公式、求和公式构建运算体系|
|等差等比综合|4题(4-5,7-8)|性质比较、Sn与an关系|结合等差数列性质,深化数列间逻辑联系,发展推理能力|
|数列求和与应用|4题(6,9,12-15)|裂项求和、实际问题|从数学模型到实际应用,体现应用意识,完善知识网络|
内容正文:
再练一课(范围:§1.3)
[分值:100分]
一、单项选择题(每小题5分,共30分)
1.等比数列{an}中,若a2=,a5=,则a8等于( )
A.12 B.10 C.8 D.4
答案 D
解析 设等比数列{an}的公比为q,
则解得
所以a8=a1×q7=×27=4.
2.方程x2-5x+4=0的两根的等比中项是( )
A.-2和2 B.1和4
C.2和4 D.2和1
答案 A
解析 由一元二次方程根与系数的关系可知方程x2-5x+4=0的两根之积为4,
又因为4=(±2)2,故方程x2-5x+4=0的两根的等比中项是±2.
3.设等比数列{an}的前n项和为Sn,若a2=2,a5=16,则S10等于( )
A.1 023 B.511 C.-1 023 D.-511
答案 A
解析 设{an}的公比为q,由题意可得q3==8,所以q=2,
由题意可得a1==1,
故S10===1 023.
4.已知等差数列{an}的公差d为正数,等比数列{bn}的公比为q,若a1=b1=1,a2=b2,a14=b4,则d+q等于( )
A.4 B.5 C.6 D.7
答案 B
解析 由a2=b2,a14=b4,得
∵d>0,∴q>1,所以=13,∴q2+q-12=0,解得q=3,d=2,d+q=5.
5.已知数列{an}是公差不为零的等差数列,{bn}是等比数列,a1=b1>0,a4=b4>0,则下列说法正确的是( )
A.a2+a3>b2+b3
B.a2+a3<b2+b3
C.a2+a3=b2+b3
D.a2+a3与b2+b3的大小不确定
答案 A
解析 ∵数列{an}是公差不为零的等差数列,{bn}是等比数列,设公差、公比分别为d,q,
∴a2+a3=a1+a4=b1+b4=b1(1+q3)
=b1(1+q)(1-q+q2),b2+b3=b1q(1+q),
∵数列{an}是公差不为零的等差数列,a1=b1>0,a4=b4>0,∴q>0,q≠1,
∵q2-q+1-q=q2-2q+1=(q-1)2>0,
∴a2+a3>b2+b3.
6.设数列{an}的通项公式为an=2n+1,数列的前m项和Tm=,则m的值为( )
A.8 B.10 C.12 D.20
答案 A
解析 ==-,Tm=+++…+=-,
则-=,得2m+1+1=513,解得m=8.
二、多项选择题(每小题6分,共18分)
7.设数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,且2Sn=3an+m,则( )
A.m=-1 B.{an}是等差数列
C.an= D.Sn=
答案 AD
解析 当n=1时,2S1=2a1=3a1+m,因为a1=1,所以m=-1,故A正确;
于是2Sn=3an-1,当n≥2时,2Sn-1=3an-1-1,所以2an=2Sn-2Sn-1=3an-1-(3an-1-1)=3an-3an-1,即an=3an-1,即=3,
所以数列{an}是首项为1,公比为3的等比数列,故an=3n-1,Sn=,故BC错误,D正确.
8.设Sn是公比为正数的等比数列{an}的前n项和,若a2=,a3a5=,则( )
A.a1= B.S3=
C.an+Sn为常数 D.{Sn-2}为等比数列
答案 CD
解析 设等比数列{an}的公比为q(q>0),所以a3a5=a2qa2q3=q4=q4=,则q=,又因为a2=a1q=a1=,则a1=1,故A错误;an=a1qn-1=,Sn==2=2-,S3=2-=,故B错误;an+Sn=+2-=2,故C正确;Sn-2=2--2=-,因为==,故{Sn-2}为等比数列,故D正确.
9.《张丘建算经》是中国古代众多数学名著之一.书中有如下问题:“今有女善织,日益功疾,初日织五尺,今一月日织九匹三丈,问日益几何?”其大意为:“有一女子擅长织布,织布的速度一天比一天快,从第二天起,每天比前一天多织相同数量的布,第一天织5尺,一个月共织了9匹3丈,问从第二天起,每天比前一天多织多少尺布?”已知1匹=4丈,1丈=10尺,若这个月有30天,记该女子这个月中第n天所织布的尺数为an,bn=,则( )
A.b10=8b5 B.数列{bn}是等比数列
C.a1b30=105 D.=
答案 BD
解析 由题意可知,数列{an}为等差数列,设数列{an}的公差为d,首项a1=5,
则30a1+=9×4×10+30=390,
解得d=,∴an=a1+(n-1)d=.
∵bn=,∴===2d,
∴数列{bn}是等比数列,B选项正确;
∵5d=5×=≠3,∴==25d≠23,A选项错误;
a30=a1+29d=21,∴a1b30=5×221>105,C选项错误;
a4=a1+3d=5+3×=,
a5=a1+4d=5+4×=,
∴===,D选项正确.
三、填空题(每小题5分,共15分)
10.已知数列{an}为递增的等比数列,a1,a2是关于x的方程x2-3x+2=0的两个实数根,则其前5项和S5= .
答案 31
解析 由x2-3x+2=0,解得x=1或x=2,
∵数列{an}为递增的等比数列,a1,a2是关于x的方程x2-3x+2=0的两个实数根,
∴a1=1,a2=2,∴公比q=2,
∴其前5项和S5==31.
11.已知等比数列{an}的公比为q,且16a1,4a2,a3成等差数列,则q= .
答案 4
解析 因为{an}为等比数列,且公比为q,所以a2=a1q,a3=a1q2且a1≠0,q≠0.因为16a1,4a2,a3成等差数列,所以16a1+a3=2×4a2,即16a1+a1q2=2×4a1q,整理得q2-8q+16=0,解得q=4.
12.已知数列{an}的首项为2,且满足an+1=,则= .
答案 3-
解析 由题知,==+,则-3=,
所以=,因为-3=-,
所以数列是以-为首项,为公比的等比数列,
所以-3=×=-,
则=3-.
四、解答题(共37分)
13.(12分)在等比数列{an}中,
(1)已知a1=1,公比q=-2,求前8项和S8;(4分)
(2)已知a1=-,a4=96,求前4项和S4;(4分)
(3)已知公比q=,前5项和S5=,求a1,a5.(4分)
解 (1)S8=1×=-85.
(2)由a4=a1q3,得96=-·q3,解得q=-4,所以S4=-×=.
(3)由S5=a1×=,得a1=2,所以a5=a1q4=.
14.(12分) 在公差为2的等差数列{an}中,a1+1,a2+2,a3+4成等比数列.
(1)求{an}的通项公式;(6分)
(2)求数列{an-2n}的前n项和Sn.(6分)
解 (1)∵{an}的公差为d=2,
∴a2=a1+2,a3=a1+4.
∵a1+1,a2+2,a3+4成等比数列,
∴(a1+1)(a1+8)=,
解得a1=8,
从而an=8+2(n-1)=2n+6.
(2)由(1)得an=2n+6,
∴an-2n=2n+6-2n,
∴Sn=(8+10+…+2n+6)-(2+22+…+2n)
=-
=n(n+7)-(2n+1-2)
=n2+7n-2n+1+2.
15.(13分)已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=-,且4Sn+1=3Sn-9.
(1)求数列{an}的通项公式;(6分)
(2)设数列{bn}满足3bn+(n-4)an=0,求{bn}的前n项和Tn.(7分)
解 (1)当n=1时,由4S2=3S1-9,得4(a1+a2)=3a1-9,则4a2=-9=-,解得a2=-,
当n≥2时,由4Sn+1=3Sn-9, ①
得4Sn=3Sn-1-9, ②
①-②得4an+1=3an,
∵a2=-≠0,∴an≠0,∴=,
又=,∴{an}是首项为-,公比为的等比数列,
∴an=-×=-3×.
(2)由3bn+(n-4)an=0,
得bn=-an=(n-4)·,
∴Tn=-3×-2×-1×+0×+…+(n-4)·,
Tn=-3×-2×-1×+…+(n-5)·+(n-4)·,
两式相减得Tn=-3×++++…+-(n-4)·
=-+-(n-4)·
=-+-4×-(n-4)·
=-n·,
∴Tn=-4n·.
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