内容正文:
专题4.3.1 等比数列的概念(举一反三讲义)
【人教A版】
【题型1 等比数列通项公式的基本量计算】 2
【题型2 等比中项】 3
【题型3 等比数列的通项公式】 4
【题型4 利用等比数列通项公式求数列中的项】 6
【题型5 等比数列的判定与证明】 7
【题型6 等比数列性质的应用】 11
【题型7 等比数列的单调性】 13
【题型8 求等比数列中的最大(小)项】 15
【题型9 正项等比数列的对数成等差数列的应用】 17
考点1
等比数列的概念与通项公式
知识点1 等比数列的概念
1.等比数列的概念
文字
语言
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,公比通常用字母q表示(q≠0)
符号
语言
在数列{an}中,如果(或)(q≠0)成立,则称数列{an}为等比数列,常数q称为等比数列的公比
递推
关系
或
2.等比中项
如果在a与b中间插入一个数G(G≠0),使a,G,b成等比数列,那么G叫做a与b的等比中项.
若G是a与b的等比中项,则,所以G2=ab,即G=.
知识点2 等比数列的通项公式
1.等比数列的通项公式
若等比数列{an}的首项为a1,公比为q,则这个等比数列的通项公式是(a1,q≠0).
2.证明数列是等比数列的主要方法
(1)定义法:(常数)为等比数列;
(2)中项法:为等比数列;
(3)通项公式法:(k,q为常数)为等比数列;
证明一个数列为等比数列常用定义法与等比中项法,其他方法只用于选择题、填空题中的判定;若证明某数列不是等比数列,则只要证明存在连续三项不成等比数列即可.
【注】在利用递推关系判定等比数列时,要注意对n=1的情形进行验证.
【题型1 等比数列通项公式的基本量计算】
【例1】(25-26高二上·广东潮州·期末)已知数列是等比数列,满足,则数列的公比为( )
A.8 B.6 C.4 D.2
【答案】D
【解题思路】结合等比数列通项公式建立方程求解.
【解答过程】设等比数列的公比为,根据等比数列通项公式可得:
,,代入已知等式:
等比数列中,两边约去得:,整理得,
又公比,因此.
故选:D.
【变式1-1】(25-26高二上·云南昭通·期末)已知等比数列的公比,,则首项( )
A. B. C.1 D.2
【答案】C
【解题思路】由等比数列通项公式求解即可.
【解答过程】由题意知,.
故选:C.
【变式1-2】(25-26高二上·陕西咸阳·期末)已知是等比数列,且,则( )
A.64 B.32 C.16 D.8
【答案】B
【解题思路】根据等比数列的基本量计算即可.
【解答过程】设等比数列的公比是,
因为且,所以,所以;
所以;
故选:B.
【变式1-3】(25-26高二上·广东广州·期末)已知数列是等比数列,若,则公比( )
A. B. C. D.1
【答案】B
【解题思路】根据等比数列的通项公式计算即可.
【解答过程】设等比数列的首项为,公比为,
则.
所以.
故选:B.
【题型2 等比中项】
【例2】(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
【解题思路】根据等比中项的定义可得出关于的等式,解之即可.
【解答过程】因为、、成等比数列,所以,解得.
故选:C.
【变式2-1】(25-26高二上·江苏镇江·期末)三个数成等比数列,的值为( )
A.2 B.8 C.16 D.
【答案】C
【解题思路】利用等比中项求解即可.
【解答过程】因为三个数成等比数列,
所以,解得,
故选:C.
【变式2-2】(25-26高二下·贵州黔南·期末)已知等比数列,若,为方程的两根,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】由韦达定理可得,,根据等比中项可求,注意符号的判定.
【解答过程】因为等比数列,,为方程的两根,
所以,故,
又因为,
所以,同为负数,由等比数列的性质可知,等比数列的隔项同号,
所以.
故选:A.
【变式2-3】(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
【解题思路】利用等比数列的性质和等比中项的性质即可求解.
【解答过程】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.
【题型3 等比数列的通项公式】
【例3】(2026·河北沧州·一模)在等比数列中,若,且,则的通项公式为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】设等比数列的公比为,由可得,再根据和,可得的值,进而可得数列的通项公式.
【解答过程】设等比数列的公比为,由可得,解得,
设, ,
因为,所以,解得或.
当时,,,不成立,故不满足题意,故舍去;
当时,,,满足,故满足题意.
所以.
故选:A.
【变式3-1】(25-26高二下·山西太原·期中)已知等比数列中,,且,,成等差数列,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】应用等差中项的性质及等比数列的通项公式求得公比,进而写出通项公式.
【解答过程】由题设,若的公比为,则,,
所以 ,则.
故选:D.
【变式3-2】(25-26高二上·北京·阶段检测)已知等比数列满足.
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)根据条件,求出,即可求出结果;
(2)利用(1)中结果,得到,再利用等差数列的前项公式,即可求解.
【解答过程】(1)设公比为,因为,
所以,解得,
所以的通项公式为.
(2)由(1)知,
所以.
【变式3-3】(25-26高三上·湖北·开学考试)已知数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1),
(2),.
【解题思路】(1)利用得出数列是等比数列,从而可得通项公式;
(2)由已知求得,得出是等差数列,求出其前项和,然后根据绝对值的性质得出数列与的前项和的关系,从而求得结论.
【解答过程】(1)由,则当时
两式相减得,所以.
将代入得,,
所以对于,故是首项为2,公比为2的等比数列,
所以.
(2).
,
因为当时,当时,
所以当时,,
当时,.
故.
【题型4 利用等比数列通项公式求数列中的项】
【例4】(25-26高二上·甘肃甘南·期末)已知正项等比数列的前2项和为6,,则( )
A.128 B.64 C.32 D.16
【答案】B
【解题思路】根据已知及等比数列的通项公式列方程求基本量,进而求项.
【解答过程】设数列的公比为,则,
由题意得:,,且,
所以,,则,
整理得,解得,舍去),
所以,则.
故选:B.
【变式4-1】(25-26高二上·山东泰安·期末)已知在等比数列中,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】由等比数列的通项公式求解即可得答案.
【解答过程】因为是等比数列,所以,所以,
所以,解得,
故选:A.
【变式4-2】(25-26高二上·山东临沂·期末)已知数列为等比数列,若,,则( )
A.9 B.12 C.15 D.18
【答案】B
【解题思路】根据给定条件,求出等比数列公比,进而求出.
【解答过程】设等比数列公比为,,而,,则,解得,
所以.
故选:B.
【变式4-3】(25-26高二上·广东·期末)等比数列中,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】根据给定条件,求出等比数列的公比,进而求出首项即可得解.
【解答过程】依题意,等比数列的公比,则,解得,
因此,所以.
故选:B.
【题型5 等比数列的判定与证明】
【例5】(25-26高二上·江苏镇江·期中)设是等比数列,有下列四个命题:
①是等比数列; ②是等比数列;
③是等比数列; ④是等比数列.
其中正确命题的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【解题思路】利用等比数列的定义判断即可.
【解答过程】设等比数列的公比为,则,
∵,∴是等比数列,①正确;
∵,∴是等比数列,②正确;
∵,∴是等比数列,③正确;
∵,∴是等比数列,④正确.
故选:D.
【变式5-1】(25-26高二上·湖北省直辖县级单位·期末)设数列,都是等比数列,则在4个数列,,,中,一定是等比数列的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【解题思路】取,可判断;取 ,可判断;利用等比数列的定义可判断,.
【解答过程】对于,不妨取,则数列、都是等比数列,
但对任意的,,故数列不是等比数列;
对于,不妨取,则数列、都是等比数列,
但当时,,故数列不是等比数列;
设等比数列、的公比分别为,其中,
对任意的,,
对于,,即数列为等比数列;
对于,,故为等比数列,
故,一定是等比数列.
故选:B.
【变式5-2】(25-26高二下·河北邢台·开学考试)设数列的前项和为.
(1)证明:数列为等比数列;
(2)求数列的通项公式,并求数列的最大项.
【答案】(1)证明见解析
(2),最大项为
【解题思路】(1)由可得,配凑后可证为等比数列;
(2)根据数列的单调性可求数列的最大项;
【解答过程】(1)证明:①,②,
②-①,,
故,
而在①中令,又,
,,
是首项为1,公比为的等比数列.
(2)由(1)得,,
则,
所以数列是以首项为,公差为1的等差数列.
所以,解得
由,
解得,单调递增;当,单调递减;
所以,
所以数列的最大项为
【变式5-3】(25-26高二上·江苏苏州·期中)已知数列满足且.
(1)求;
(2)证明数列是等比数列,并求.
【答案】(1)
(2)证明见解析,
【解题思路】(1)已知的值,代入递推公式得出,再代入递推公式即可得到的值.
(2)由两式消元得到,将变为得到等式,代入①式消元得到,构造出数列,得到等式,即可证明数列是等比数列,由等比数列的通项公式得出.
【解答过程】(1)当时,,
当时,,
(2)证明:∵,
∴得到,∴,
又满足上式,∴,
则代入①得:,
则,
∴,且,
∴数列是以1为首项,3为公比的等比数列,
∴,
∴.
考点2
等比数列的性质
知识点3 等比数列的性质
1.等比数列的通项公式与指数函数的关系
等比数列{an}的通项公式可以改写为,当q>0且q≠1时,等比数列{an}的图象是指数型函数的图象上一些孤立的点.
2.等比数列的单调性
已知等比数列{an}的首项为a1,公比为q,则
(1)当或时,等比数列{an}为递增数列;
(2)当或时,等比数列{an}为递减数列;
(3)当q=1时,等比数列{an}为常数列(这个常数列中各项均不等于0);
(4)当q<0时,等比数列{an}为摆动数列(它所有的奇数项同号,所有的偶数项也同号,但是奇数项与偶数项异号).
3.等比数列的性质
设{an}为等比数列,公比为q,则
(1)若m+n=p+q,m,n,p,q∈N*,则.
(2)若m,n,p(m,n,p∈N*)成等差数列,则成等比数列.
(3)数列{λan}(λ为不等于零的常数)仍是公比为q的等比数列;
数列{}是公比为的等比数列;
数列{}是公比为的等比数列;
若数列{bn}是公比为q'的等比数列,则数列{}是公比为q·q'的等比数列.
(4)在数列{an}中,每隔k(k∈N*)项取出一项,按原来的顺序排列,所得数列仍为等比数列,且公比为.
(5)在数列{an}中,连续相邻k项的和(或积)构成公比为qk(或)的等比数列.
(6)若数列{an}是各项都为正数的等比数列,则数列{}(c>0且c≠1)是公差为的等差数列.
4.等比数列的单调性与最值问题
涉及等比数列的单调性与最值的问题,一般要考虑公比与首项的符号对其的影响.
【题型6 等比数列性质的应用】
【例6】(25-26高二上·湖南衡阳·阶段检测)已知递增的等比数列满足,,则的公比( )
A.6 B.3 C.2 D.
【答案】B
【解题思路】由等比数列的性质可得的值,结合以及为递增数列可得和的值,从而可得公比.
【解答过程】由,,解得或,
因为是递增数列,所以,则,又为递增的等比数列,所以.
故选:B.
【变式6-1】(25-26高二上·甘肃兰州·期中)已知正项等比数列满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】由等比数列的下标和性质可知,结合对数的运算性质即可求得答案.
【解答过程】由等比数列的下标和性质可知,
所以,
所以,
所以.
故选:C.
【变式6-2】(25-26高二上·福建宁德·期中)在等比数列中,是方程的两个根,则( )
A.4 B. C.8 D.
【答案】C
【解题思路】根据等比数列的下标性质,结合一元二次方程根与系数的关系进行求解即可.
【解答过程】因为是方程的两个根,
所以,
所以,设等比数列的公比为,
由,
所以,
故选:C.
【变式6-3】(25-26高二上·吉林白山·期末)已知等比数列的公比q为整数,且,,则( )
A.2 B.3 C.-2 D.-3
【答案】A
【解题思路】由等比数列的性质有,结合已知求出基本量,再由即可得答案.
【解答过程】因为,,且q为整数,
所以,,即q=2.
所以.
故选:A.
【题型7 等比数列的单调性】
【例7】(25-26高三上·北京海淀·阶段检测)已知等比数列,则“”是“数列为递增数列”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.既不充分也不必要条件
【答案】B
【解题思路】根据递增数列的定义结合特例即可求解.
【解答过程】若有数列为递增数列,则,
当时,如:,满足,
但数列不是递增数列,
所以是数列为递增数列的必要不充分条件,
故选:B.
【变式7-1】(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期中)对于等比数列,则“”是“数列为单调递增数列”的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【解题思路】利用等比数列的性质,结合充分、必要条件的定义分析判断选项.
【解答过程】是等比数列,则,
,
,等价于,
当时,,数列为递增数列;
当时,,则数列不一定递增,如时,,
不能推出为单调递增数列,不满足充分性;
若为单调递增数列,则对于任意,有,
令,则,
为单调递增数列能推出,满足必要性,
“”是“数列为单调递增数列”的必要不充分条件,故A正确.
故选:A.
【变式7-2】(2026高三上·河南南阳·专题练习)等比数列为递减数列,若,,则__________.
【答案】
【解题思路】根据等比数列基本量的计算求出,结合等比数列的通项公式计算即可求解.
【解答过程】设等比数列的公比为,
由,得,解得或,
又,所以,
又因为该等比数列为递减数列,所以,
所以.
故答案为:.
【变式7-3】(25-26高二下·四川成都·阶段检测)已知等比数列满足,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若是递增数列,若,恒成立,求实数的取值范围;
(3)若不是递增数列,,求的最小值.
【答案】(1),,
(2)
(3)当为偶数时,,且为递增数列,;当为奇数时,,不可能为最小值.所以此时的最小值为.
【解题思路】(1)根据等比数列的通项公式,建立关于q得方程,求出即可求解;
(2)根据等比数列的单调性,由(1)得,进而不等式转化为恒成立,结合数列的单调性即可求解;
(3)根据等比数列的单调性可知或,分类讨论为偶数和奇数时的情况,求出对应的即可求解.
【解答过程】(1)设的公比为,则,
若,则.若,则.
所以的公比为,,4,
所以的通项公式为:,,.
(2)若是递增数列,则,则有,,
等价于,恒成立,令,即.
而.
时,,时,,时,,
,,,
实数的取值范围为.
(3)若不是单调数列,则,或.
(i)当时,,
①当为偶数时,;②当为奇数时,.
所以此时的最小值为.
(ii)当时,.
①当为偶数时,,且为递增数列,;
②当为奇数时,,不可能为最小值.
所以此时的最小值为.
【题型8 求等比数列中的最大(小)项】
【例8】(2026·广西·模拟预测)已知正项等比数列满足,则取最大值时的值为( )
A.8 B.9 C.10 D.11
【答案】B
【解题思路】利用等比数列的通项公式及函数的单调性,结合数列的单调性即可求解.
【解答过程】设等比数列的公比为,有,
由函数单调递增,且,可得.
有,由数列单调递减,
所以取得最大值时的值为9,
故选:B.
【变式8-1】(25-26高二下·安徽·阶段检测)已知等比数列中,,,设数列的最大项为,最小项为,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】设等比数列的公比为,根据题意求出、的值,可得出数列的通项公式,分析数列奇数项和偶数项的单调性,可得出、的值,即可得解.
【解答过程】设等比数列的公比为,由,解得,
所以,,
当为奇数时,;
当为偶数时,.
所以,数列的奇数项单调递增,偶数项单调递减,
故,,,
故选:D.
【变式8-2】(2026·山西忻州·模拟预测)在等比数列中,若,,则当取得最大值时, ____________.
【答案】6
【解题思路】利用题意的等式得到数列的公比,继而求出首项,即可得到通项公式,判断数列的单调性和符号,即可求解.
【解答过程】在等比数列中,,,
所以公比,
所以,解得,故,
易得单调递减,且,
因为,,
所以当时,,当时,,
所以当取得最大值时,.
故答案为:6.
【变式8-3】(25-26高三上·河北·期中)已知递减数列为等比数列,其前项之和为,则当取得最大值时,__________.
【答案】3
【解题思路】由等比数列通项公式的基本量计算得到通项公式,再利用数列的单调性可求何时数列取最大值.
【解答过程】,
设数列公比为,
则,解得,即或(舍去)
∴,∴,∴,
设,则,
当时,,当时,,
故当时,取最大值,
故答案为:3.
【题型9 正项等比数列的对数成等差数列的应用】
【例9】(25-26高三上·广东江门·阶段检测)设等比数列满足,则___________.
【答案】
【解题思路】由已知求出通项公式,再结合对数化简式和等差数列前n项和公式即可求解.
【解答过程】因为等比数列满足,所以,
又,解得,故,,
所以.
故答案为:.
【变式9-1】(25-26高二下·贵州贵阳·阶段检测)数列的首项为,且,,则___________.
【答案】
【解题思路】推导出数列为等比数列,确定该数列的首项和公比,可求出数列的通项公式,进而可得出数列的通项公式,再利用等差数列的求和公式可求得所求代数式的值.
【解答过程】因为,所以,且,
所以数列是以为首项,为公比的等比数列,
所以,故,
因为,所以数列为等差数列,
故.
故答案为:.
【变式9-2】(25-26高二下·湖南长沙·期中)在数列中,已知.
(1)试写出,并求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1) ;
(2)
【解题思路】(1)利用递推公式求出,根据等比数列的定义判断出数列是等比数列,根据首项和公比写出通项公式;
(2)由,得到,根据等差数列的定义判断出数列是等差数列,利用等差数列的求和公式求和即可.
【解答过程】(1)因为,
所以,
所以数列是首项为,公比为的等比数列,通项公式
(2)由(1)可知,则
因为,
所以数列是首项为,公差为的等差数列,
所以
【变式9-3】(26-27高三上·北京丰台·阶段检测)已知为数列的前项和,,且成等差数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)记,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)对前项和关系分别写出与,相减得到数列的递推关系,再结合等差数列条件确定首项.
(2)先由的通项求出,再利用等差数列求和公式求.
【解答过程】(1)当 时,由及,得,
所以,数列 是公比为 的等比数列.
由,,成等差数列,得.
又,所以,从而 .
故.
(2)由(1)得,
所以.
于是.
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专题4.3.1 等比数列的概念(举一反三讲义)
【人教A版】
【题型1 等比数列通项公式的基本量计算】 2
【题型2 等比中项】 2
【题型3 等比数列的通项公式】 3
【题型4 利用等比数列通项公式求数列中的项】 3
【题型5 等比数列的判定与证明】 4
【题型6 等比数列性质的应用】 5
【题型7 等比数列的单调性】 6
【题型8 求等比数列中的最大(小)项】 7
【题型9 正项等比数列的对数成等差数列的应用】 7
考点1
等比数列的概念与通项公式
知识点1 等比数列的概念
1.等比数列的概念
文字
语言
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,公比通常用字母q表示(q≠0)
符号
语言
在数列{an}中,如果(或)(q≠0)成立,则称数列{an}为等比数列,常数q称为等比数列的公比
递推
关系
或
2.等比中项
如果在a与b中间插入一个数G(G≠0),使a,G,b成等比数列,那么G叫做a与b的等比中项.
若G是a与b的等比中项,则,所以G2=ab,即G=.
知识点2 等比数列的通项公式
1.等比数列的通项公式
若等比数列{an}的首项为a1,公比为q,则这个等比数列的通项公式是(a1,q≠0).
2.证明数列是等比数列的主要方法
(1)定义法:(常数)为等比数列;
(2)中项法:为等比数列;
(3)通项公式法:(k,q为常数)为等比数列;
证明一个数列为等比数列常用定义法与等比中项法,其他方法只用于选择题、填空题中的判定;若证明某数列不是等比数列,则只要证明存在连续三项不成等比数列即可.
【注】在利用递推关系判定等比数列时,要注意对n=1的情形进行验证.
【题型1 等比数列通项公式的基本量计算】
【例1】(25-26高二上·广东潮州·期末)已知数列是等比数列,满足,则数列的公比为( )
A.8 B.6 C.4 D.2
【变式1-1】(25-26高二上·云南昭通·期末)已知等比数列的公比,,则首项( )
A. B. C.1 D.2
【变式1-2】(25-26高二上·陕西咸阳·期末)已知是等比数列,且,则( )
A.64 B.32 C.16 D.8
【变式1-3】(25-26高二上·广东广州·期末)已知数列是等比数列,若,则公比( )
A. B. C. D.1
【题型2 等比中项】
【例2】(25-26高二上·山西长治·期末)若、、成等比数列,则( )
A. B. C. D.
【变式2-1】(25-26高二上·江苏镇江·期末)三个数成等比数列,的值为( )
A.2 B.8 C.16 D.
【变式2-2】(25-26高二下·贵州黔南·期末)已知等比数列,若,为方程的两根,则的值为( )
A. B. C. D.
【变式2-3】(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.
【题型3 等比数列的通项公式】
【例3】(2026·河北沧州·一模)在等比数列中,若,且,则的通项公式为( )
A. B. C. D.
【变式3-1】(25-26高二下·山西太原·期中)已知等比数列中,,且,,成等差数列,则( )
A. B. C. D.
【变式3-2】(25-26高二上·北京·阶段检测)已知等比数列满足.
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【变式3-3】(25-26高三上·湖北·开学考试)已知数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【题型4 利用等比数列通项公式求数列中的项】
【例4】(25-26高二上·甘肃甘南·期末)已知正项等比数列的前2项和为6,,则( )
A.128 B.64 C.32 D.16
【变式4-1】(25-26高二上·山东泰安·期末)已知在等比数列中,,则( )
A. B. C. D.
【变式4-2】(25-26高二上·山东临沂·期末)已知数列为等比数列,若,,则( )
A.9 B.12 C.15 D.18
【变式4-3】(25-26高二上·广东·期末)等比数列中,则( )
A. B. C. D.
【题型5 等比数列的判定与证明】
【例5】(25-26高二上·江苏镇江·期中)设是等比数列,有下列四个命题:
①是等比数列; ②是等比数列;
③是等比数列; ④是等比数列.
其中正确命题的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式5-1】(25-26高二上·湖北省直辖县级单位·期末)设数列,都是等比数列,则在4个数列,,,中,一定是等比数列的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【变式5-2】(25-26高二下·河北邢台·开学考试)设数列的前项和为.
(1)证明:数列为等比数列;
(2)求数列的通项公式,并求数列的最大项.
【变式5-3】(25-26高二上·江苏苏州·期中)已知数列满足且.
(1)求;
(2)证明数列是等比数列,并求.
考点2
等比数列的性质
知识点3 等比数列的性质
1.等比数列的通项公式与指数函数的关系
等比数列{an}的通项公式可以改写为,当q>0且q≠1时,等比数列{an}的图象是指数型函数的图象上一些孤立的点.
2.等比数列的单调性
已知等比数列{an}的首项为a1,公比为q,则
(1)当或时,等比数列{an}为递增数列;
(2)当或时,等比数列{an}为递减数列;
(3)当q=1时,等比数列{an}为常数列(这个常数列中各项均不等于0);
(4)当q<0时,等比数列{an}为摆动数列(它所有的奇数项同号,所有的偶数项也同号,但是奇数项与偶数项异号).
3.等比数列的性质
设{an}为等比数列,公比为q,则
(1)若m+n=p+q,m,n,p,q∈N*,则.
(2)若m,n,p(m,n,p∈N*)成等差数列,则成等比数列.
(3)数列{λan}(λ为不等于零的常数)仍是公比为q的等比数列;
数列{}是公比为的等比数列;
数列{}是公比为的等比数列;
若数列{bn}是公比为q'的等比数列,则数列{}是公比为q·q'的等比数列.
(4)在数列{an}中,每隔k(k∈N*)项取出一项,按原来的顺序排列,所得数列仍为等比数列,且公比为.
(5)在数列{an}中,连续相邻k项的和(或积)构成公比为qk(或)的等比数列.
(6)若数列{an}是各项都为正数的等比数列,则数列{}(c>0且c≠1)是公差为的等差数列.
4.等比数列的单调性与最值问题
涉及等比数列的单调性与最值的问题,一般要考虑公比与首项的符号对其的影响.
【题型6 等比数列性质的应用】
【例6】(25-26高二上·湖南衡阳·阶段检测)已知递增的等比数列满足,,则的公比( )
A.6 B.3 C.2 D.
【变式6-1】(25-26高二上·甘肃兰州·期中)已知正项等比数列满足,则( )
A. B. C. D.
【变式6-2】(25-26高二上·福建宁德·期中)在等比数列中,是方程的两个根,则( )
A.4 B. C.8 D.
【变式6-3】(25-26高二上·吉林白山·期末)已知等比数列的公比q为整数,且,,则( )
A.2 B.3 C.-2 D.-3
【题型7 等比数列的单调性】
【例7】(25-26高三上·北京海淀·阶段检测)已知等比数列,则“”是“数列为递增数列”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.既不充分也不必要条件
【变式7-1】(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期中)对于等比数列,则“”是“数列为单调递增数列”的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【变式7-2】(2026高三上·河南南阳·专题练习)等比数列为递减数列,若,,则__________.
【变式7-3】(25-26高二下·四川成都·阶段检测)已知等比数列满足,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若是递增数列,若,恒成立,求实数的取值范围;
(3)若不是递增数列,,求的最小值.
【题型8 求等比数列中的最大(小)项】
【例8】(2026·广西·模拟预测)已知正项等比数列满足,则取最大值时的值为( )
A.8 B.9 C.10 D.11
【变式8-1】(25-26高二下·安徽·阶段检测)已知等比数列中,,,设数列的最大项为,最小项为,则( )
A. B. C. D.
【变式8-2】(2026·山西忻州·模拟预测)在等比数列中,若,,则当取得最大值时, ____________.
【变式8-3】(25-26高三上·河北·期中)已知递减数列为等比数列,其前项之和为,则当取得最大值时,__________.
【题型9 正项等比数列的对数成等差数列的应用】
【例9】(25-26高三上·广东江门·阶段检测)设等比数列满足,则___________.
【变式9-1】(25-26高二下·贵州贵阳·阶段检测)数列的首项为,且,,则___________.
【变式9-2】(25-26高二下·湖南长沙·期中)在数列中,已知.
(1)试写出,并求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【变式9-3】(26-27高三上·北京丰台·阶段检测)已知为数列的前项和,,且成等差数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)记,求数列的前项和.
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