内容正文:
4.3.2 等比数列的通项公式
第1课时 等比数列的通项公式
1.等比数列1,-,,-,,…的通项公式为an= ( )
A. B.
C.(-1)n D.(-1)n+1
2.[2025·江苏淮阴中学高二期中] 若在1和81之间插入3个数,使这5个数成等比数列,则该等比数列的公比为 ( )
A.3 B.-3
C.±3 D.±9
3.若数列{an}的通项公式为an=2×3-n(n∈N*),则这个数列是一个 ( )
A.以2为首项,3为公比的等比数列
B.以2为首项,为公比的等比数列
C.以为首项,3为公比的等比数列
D.以为首项,为公比的等比数列
4.[2025·天津一中高二期末] 在等比数列{an}中,若a5=4,a7=8,则a11= ( )
A.-32 B.-16
C.16 D.32
5.[2025·江苏南京一中高二月考] 数列{an}满足an+1=an,a1=,若an=,则项数n为 ( )
A.3 B.4
C.5 D.6
6.(多选题)[2025·江苏盐城中学高二月考] 设数列{an}为等比数列,则下列数列一定为等比数列的是 ( )
A.{2an} B.{}
C.{} D.{log2|an|}
7.[2025·广东中山中学高二月考] 我国古代数学著作《九章算术》中有如下问题:“今有牛、马、羊食人苗,苗主责之粟五斗,羊主曰:‘我羊食半马.’马主曰:‘我马食半牛.’今欲衰偿之,问各出几何?”其意思是:现有羊、马、牛三畜,吃了人家田里的禾苗,禾苗主人要求三位主人共赔偿5斗粟.羊主人说:“我的羊所吃禾苗数是马吃的一半.”马主人说:“我的马所吃禾苗数是牛吃的一半.”打算按此比率偿还,牛、马、羊主人各应赔偿多少粟?则马主人应赔偿 斗粟.
8.[2025·山东青岛二中高二调研] 在等比数列{an}中,a3,4a6,0构成等差数列,且a7-a8=4,则数列{an}的通项公式为 .
9.(13分)在各项均为负数的等比数列{an}中,2an=3an+1,且a2·a5=.
(1)求数列{an}的通项公式.
(2)-是否为该数列中的项?若是,为第几项?
10.(13分)若数列{an}满足a1=1,a2=5,对任意的n∈N*,都有an+2=6an+1-9an.
(1)证明:数列{an+1-3an}是等比数列;
(2)求数列{an}的通项公式.
11.[2025·江苏淮阴中学高二质检] 数列{an}中,a1=1,Sn=a1+a2+…+an,an+1=2Sn(n∈N*),则 ( )
A.{an}为等差数列 B.{an}为等比数列
C.{Sn}为等差数列 D.{Sn}为等比数列
12.已知各项均为正数的等比数列{an}中,a2-a1=1,则当a3取最小值时,数列{an}的通项公式为( )
A.an= B.an=2n-1
C.an= D.an=2n
13.[2025·江苏扬州中学高二月考] 若数列{an}满足-=0,则称{an}为“梦想数列”.已知数列为“梦想数列”,且b1+b2+b3=1,则b6+b7+b8= .
14.[2025·江苏徐州高二期末] 若将公比q不为1的等比数列a1,a2,a3调整顺序后为等差数列,则q的值为 .
15.(多选题)[2025·江苏锡山中学高二质检] 在数列{an}中,若=k(k为常数),则称{an}为“等差比数列”,下列说法错误的是 ( )
A.k不可能为0
B.“等差比数列”中的项不可能为0
C.等差数列一定是“等差比数列”
D.等比数列一定是“等差比数列”
16.(15分)已知数列{an}中,a1=1,an+1=.
(1)求证是等比数列,并求{an}的通项公式;
(2)若不等式·λ≥(2n-7)(3n-1)对任意n∈N*恒成立,求实数λ的最小值.
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4.3.2 等比数列的通项公式
第1课时 等比数列的通项公式
1.D [解析] 由题知等比数列的首项为1,公比为-,则等比数列的通项公式为an==(-1)n+1.故选D.
2.C [解析] 设这5个数组成的等比数列为{an},公比为q,则a1=1,a5=81.由a5=a1·q4,即81=1×q4,解得q=±3,故选C.
3.D [解析] 根据题意,数列{an}的通项公式为an=2×3-n(n∈N*),当n=1时,a1=2×3-1=,当n≥2时,==,故数列{an}是以为首项,为公比的等比数列.故选D.
4.D [解析] 由a5=4,a7=8可得{an}的公比q满足q2==2,故a11=a7q4=8×4=32,故选D.
5.C [解析] 因为an+1=an,a1=≠0,所以an≠0,=,则{an}是首项为,公比为的等比数列,故an=,令=,得n=5,故选C.
6.AB [解析] 设数列{an}的公比为q.对于A,2an=2a1qn-1,则=q,所以数列{2an}是公比为q的等比数列;对于B,=q2n-2=(q2)n-1,则=q2,所以数列{}是公比为q2的等比数列;对于C,=,当n≥2时,==,不是一个非零常数,所以数列{}不是等比数列;对于D,当n≥2时,=,不是一个非零常数,所以数列{log2|an|}不是等比数列.故选AB.
7. [解析] 设羊主人应赔偿a1斗粟,马主人应赔偿a2斗粟,牛主人应赔偿a3斗粟,由题意得a1,a2,a3构成公比为2的等比数列,且a1+a2+a3=5,则a1+2a1+4a1=7a1=5,所以a1=,所以马主人应赔偿2a1=(斗)粟.
8.an= [解析] 设等比数列{an}的公比为q,因为a3,4a6,0构成等差数列,所以8a6=a3,即=q3=,所以q=,又因为a7-a8=4,所以a1(q6-q7)=a1=4,解得a1=512,则an=a1qn-1=.
9.解:(1)因为2an=3an+1,所以=,数列{an}是公比为的等比数列,
又a2·a5=,所以=,由于各项均为负数,
则a1=-,故an=-.
(2)设an=-,则-=-,即=,解得n=6,
所以-是该数列中的项,为第6项.
10.解:(1)证明:由an+2=6an+1-9an,得an+2-3an+1=3an+1-9an=3(an+1-3an),且a2-3a1=5-3=2,
所以数列{an+1-3an}为等比数列,其首项为2,公比为3.
(2)由(1)得an+1-3an=2×3n-1,
等式左右两边同时除以3n+1可得-=,即-=,
又=,所以数列为等差数列,其首项为,公差为,
所以=+(n-1)×=,
所以an=×3n=(2n+1)×3n-2.
11.D [解析] 因为an+1=2Sn(n∈N*),所以当n≥2时,an=2Sn-1,两式相减可得an+1-an=2(Sn-Sn-1)=2an(n≥2),可得an+1=3an(n≥2),即=3(n≥2).又a1=1,当n=1时,a2=2S1=2,所以=2,所以数列{an}的通项公式为an=故数列{an}既不是等差数列也不是等比数列,所以A,B错误.当n≥2时,Sn=an+1=3n-1,又S1=a1=1适合上式,所以Sn=3n-1(n∈N*),则=3,所以数列{Sn}是公比为3的等比数列,故D正确,C错误.故选D.
12.B [解析] 设等比数列{an}的公比为q(q>0),因为a2-a1=1>0,an>0,所以a1q-a1=1,且q>1,所以a1=,则a3=a1q2===q+1+=q-1++2≥2+2=4,当且仅当q-1=,即q=2时,等号成立,此时a1=1,所以数列{an}的通项公式为an=2n-1.故选B.
13.32 [解析] 由题意可知,若数列{an}为“梦想数列”,则-=0,可得=,所以“梦想数列”{an}是公比为的等比数列.若各项均为正数的数列为“梦想数列”,则=,所以=2,即数列{bn}是公比为2的等比数列,因为b1+b2+b3=1,所以b6+b7+b8=25(b1+b2+b3)=32.
14.-2或- [解析] 根据题意得a2=a1q,a3=a1q2,3个数a1,a2,a3调整顺序后为等差数列,由q≠1,分三种情况讨论:①调整顺序后3个数依次为a2,a3,a1或a1,a3,a2,则有a1+a2=2a3,即a1+a1q=2a1q2,可得1+q=2q2,解得q=-或q=1(舍);②调整顺序后3个数依次为a2,a1,a3或a3,a1,a2,则a2+a3=2a1,即a1q+a1q2=2a1,可得q+q2=2,解得q=-2或q=1(舍);③调整顺序后3个数依次为a3,a2,a1,则a1+a3=2a2,即a1+a1q2=2a1q,可得1+q2=2q,解得q=1(舍).综上可得q=-2或q=-.
15.BCD [解析] 当k=0时,根据“等差比数列”的定义,有=0,即有an+2-an+1=0,这与分母不为0矛盾,∴k≠0,故选项A中说法正确;当an=n-1时,==1为常数,∴数列{an}为“等差比数列”,且a1=0,故选项B中说法错误;当数列{an}为非零常数列时,数列{an}既是等差数列又是等比数列,但an+1-an=0,此时数列{an}不是“等差比数列”,故选项C,D中说法错误.故选BCD.
16.解:(1)由an+1=,可得==1+,即+=3,所以是以+=为首项,3为公比的等比数列,
所以+=×3n-1=,所以an=.
(2)不等式·λ≥(2n-7)(3n-1)对任意n∈N*恒成立,
即2n+1×·λ≥(2n-7)(3n-1)对任意n∈N*恒成立,
即λ≥对任意n∈N*恒成立.
设f(n)=(n∈N*),由f(n+1)-f(n)=-=,
当n≤4时,f(n+1)-f(n)>0,
即f(n+1)>f(n),
即f(1)<f(2)<f(3)<f(4)<f(5);
当n≥5时,f(n+1)-f(n)<0,
即f(n+1)<f(n),
即f(5)>f(6)>f(7)>….
所以f(n)≤f(5)=,
所以λ≥,故λ的最小值为.
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