苏教版必修5《2.3.2等比数列的通项公式》同步作业含答案解析
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第10课时 等比数列的概念和通项公式【分层训练】1.下列各组数能组成等比数列的是( )A. 111,,369B. lg3,lg9,lg 27C. 6,8,10D. 3,33,9- 2.等比数列{}n a 中,32a =,864a =,那么它的公比q =( )A. 4B. 2C. 52D. 123. 考察下列数列,①a 1 =1,a n +1 =a n + 21,b 1 =2,b n +1 =b n ·2. ②a n +1 =a n ,b n +1 =2b n . ③a n +1 =a n +n ,b 1 =1,b n +1 =(b n )2 ,则{a n }是等差数列且{b n }是等比数列的有( )A .1组B .2组C .3组D .0组 4. 等差数列{a n }中,a n -m = A ,a n +m =B .等比数列{b n }中,b n -m = A ,b n +m =B .则有( ) A .a n =A + B ,b n =A ·BB .a n =2B A +,b n =ABC .a n =2BA +,b n =±ABD .a 2n =A + B ,b 2n =AB 5.等比数列中,首项为98,末项为13,公比为23,则项数n 等于 . 6.在等比数列中,n a >0,且21n n n a a a ++=+,则该数列的公比q 等于 .7.在等比数列{}n a 中,n a >0,()n N +∈且3698a a a =,则222426log log log a a a ++28210log log a a ++= .8.若{}n a 是等比数列,下列数列中是等比数列的所有代号为是 . ① {}2na ② {}2na③ 1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭④{}lg n a 【拓展延伸】9.某地现有耕地10000公顷,规划10年后粮食单产比现在增加22%,人均粮食占有量比现在提高10%.如果人口年增长率为1%,那么耕地平均每年至多只能减少多少公顷(精确到1公顷)?(注:粮食单产=总产量/耕地面积,人均粮食占有量=总产量/总人口数)10.如图,正方形ABCD 的边长为3a cm ,分别作边AB ,BC ,CD ,DA 上的三等分点A1,B1,C1,D1,得正方形A1B1C1D1,再分别取边A1B1,B1C1,C1D1,D1A1上的三等分点A2,B2,C2,D2,得正方形A2B2C2D2,如此继续下去,得正方形A3B3C3D3…… (1)求边A1B1,A2B2,A3B3的长;(2)求正方形An Bn Cn Dn 的边长.学生质疑教师释疑。
2.3.2等比数列的通项公式A 级 基础巩固一、选择题1.下列说法:①公差为0的等差数列是等比数列;②b 2=ac ,则a ,b ,c 成等比数列;③2b =a +c ,则a ,b ,c 成等差数列;④任意两项都有等比中项.正确的有( )A .0个B .1个C .2个D .3个解析:公差为0的非零数列是等比数列,故①不正确;②中只有a ,b ,c 都不为0才正确;④也需要看首项是正还是负.所以只有③正确.答案:B2.在等比数列{a n }中,a 1=8,a 4=64,则a 3等于( )A .16B .16或-16C .32D .32或-32 解析:因为a 4=a 1q 3=8·q 3=64,所以q 3=8,q =2.所以a 3=a 1q 2=8×22=32.答案:C3.等比数列x ,3x +3,6x +6,…的第四项等于( )A .-24B .0C .12D .24解析:由(3x +3)2=x (6x +6)⇒x =-3(x =-1舍去).该数列为-3,-6,-12,-24,…. 答案:A4.{a n }是等比数列,下面四个命题中真命题的个数为( )①{a 2n }也是等比数列;②{ca n }(c ≠0)也是等比数列;③⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 也是等比数列;④{ln a n }也是等比数列. A .4个 B .3个 C .2个 D .1个解析:考查等比数列定义,其中①②③为真.答案:B5.已知等差数列{a n }的公差为3,若a 1,a 3,a 4成等比数列,则a 2等于( )A .9B .3C .-3D .-9解析:a 1=a 2-3,a 3=a 2+3,a 4=a 2+3×2=a 2+6,由于a 1,a 3,a 4成等比数列,则a 23=a 1a 4,所以(a 2+3)2=(a 2-3)(a 2+6),解得a 2=-9.答案:D二、填空题6.等差数列{a n }的首项为a 1=1,a 1,a 2,a 5成等比数列,则d =________. 解析:因为a 1,a 2,a 5成等比数列.所以a 22=a 1a 5,即(a 1+d )2=a 1(a 1+4d ).所以(1+d )2=1+4d .所以d =0或d =2.答案:0或27.在6和768之间插入6个数,使它们组成共8项的等比数列,则这个等比数列的第6项是________.解析:由条件得,768=6×q 7,解得q =2.所以a 6=6×25=192.答案:1928.某林场的树木每年以25%的增长率增长,则第10年末的树木总量是今年的________倍.解析:设这个林场今年的树木总量是m ,第n 年末的树木总量为a n ,则a n +1=a n +a n ·25%=1.25a n .则a n +1a n=1.25.则数列{a n }是公式q =1.25的等比数列. 则a 10=a 1q 9=1.259m .所以a 10a 1=1.259. 答案:1.259三、解答题9.在等比数列{a n }中:(1)已知a 3+a 6=36,a 4+a 7=18,a n =12,求n ; (2)a 5=8,a 7=2,a n >0,求a n .解:(1)法一:因为a 3+a 6=36,a 4+a 7=18.所以a 1q 2+a 1q 5=36,① a 1q 3+a 1q 6=18, ②②①得q =12,所以14a 1+132a 1=36,所以a 1=128, 而a n =a 1q n -1,所以12=128×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1,所以n =9.法二:因为a 4+a 7=a 3q +a 6q =(a 3+a 6)q ,所以q =a 4+a 7a 3+a 6=1836=12,而a 3+a 6=a 3(1+q 3). 所以a 3=a 3+a 61+q 3=361+18=32. 因为a n =a 3q n -3,所以12=32·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -3.所以n =9. (2)因为a 5=a 1·q 4=8,a 7=a 1·q 6=2,所以q 2=14,q =±12. 又a n >0,所以q =12. 所以a n =a 5q n -5=8×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -5=28-n .10.已知{a n }是首项为19,公差为-2的等差数列,S n 为{a n }的前n 项和.(1)求通项公式a n 及S n ;(2)设{b n -a n }是首项为1,公比为3的等比数列,求数列{b n }的通项公式. 解:(1)因为{a n }是首项为19,公差为-2的等差数列,所以a n =19-2(n -1)=-2n +21,即a n =-2n +21,S n =19n +n (n -1)2·(-2)=-n 2+20n , 即S n =-n 2+20n .(2)因为{b n -a n }是首项为1,公比为3的等比数列,所以b n -a n =3n -1, 即b n =3n -1+a n =3n -1-2n +21.B 级 能力提升一、选择题11.已知{a n }是等比数列,且a n >0,a 2a 4+2a 3a 5+a 4a 6=25,那么a 3+a 5的值等于( )A .5B .10C .15D .20解析:a 2a 4=a 23,a 4a 6=a 25,故得(a 3+a 5)2=25,又a n >0,所以a 3+a 5=5. 答案:A12.设{a n }是由正数组成的等比数列,且a 5·a 6=81,则log 3a 1+log 3a 2+…+log 3a 10的值是( )A .5B .10C .20D .40解析:log 3a 1+log 3a 2+…+log 3a 10=log 3(a 1·a 2·a 3·…·a 10)=log 3(a 5·a 6)5=log 3815=log 3320=20.答案:C13.在正项等比数列{a n }中,a 3=2-1,a 5=2+1,则a 23+2a 2a 6+a 3a 7=( )A .4B .6C .8D .4 2解析:因为a 3a 7=a 25,a 2a 6=a 3a 5,所以a 33+2a 2a 6+a 3a 7=a 23+2a 3a 5+a 25=(a 3+a 5)2=(2-1+2+1)2=(22)2=8. 答案:C二、填空题14.(2014·安徽卷)如图所示,在等腰直角三角形ABC 中,斜边BC =22,过点A 作BC 的垂线,垂足为A 1,过点A 1作AC 的垂线,垂足为A 2;过点A 2作A 1C 的垂线,垂足为A 3……依此类推,设BA =a 1,AA 1=a 2,A 1A 2=a 3,…,A 5A 6=a 7,则a 7=________.解析:由题意知数列{a n }是以首项a 1=2,公比q =22的等比数列,所以a 7=a 1·q 6=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫226=14. 答案:1415.(2014·广东卷)若等比数列{a n }的各项均为正数,且a 10a 11+a 9a 12=2e 5,则ln a 1+ln a 2+…+ln a 20=____________.解析:因为a 10a 11+a 9a 12=2a 10a 11=2e 5,所以a 10a 11=e 5.所以ln a 1+ln a 2+…+ln a 20=ln (a 1a 2…a 20)=ln[a 1a 20·(a 2a 19)·…·(a 10a 11)]=ln(a 10a 11)10=10ln(a 10a 11)=10ln e 5=50ln e =50.答案:50三、解答题16.已知等比数列{a n }各项均为正数,且2a 1+3a 2=1,a 23=9a 2a 6.求{a n }的通项公式.解:由⎩⎪⎨⎪⎧a 23=9a 2a 6,2a 1+3a 2=1⇒⎩⎪⎨⎪⎧a 23=9a 24,2a 1+3a 1q =1⇒⎩⎪⎨⎪⎧q =13,a 1=13. 所以a n =⎝ ⎛⎭⎪⎫13n (n ∈N *).。
2.3.2 等比数列的通项公式(二)[学习目标] 1.灵活应用等比数列的定义及通项公式.2.熟悉等比数列的有关性质.3.系统了解判断是否成等比数列的方法.知识点一 推广的等比数列的通项公式{a n }是等比数列,首项为a 1,公比为q ,则a n =a 1q n -1,a n =a m ·q n-m(m 、n ∈N *,m ≤n ).思考1 如何推导a n =a m q n-m?答案 根据等比数列的通项公式, a n =a 1q n -1,a m =a 1q m -1,∴a n a m=q n -m ,∴a n =a m ·q n -m . 思考2 若已知等比数列{a n }中,q =3,a 3=3,则a 7=. 答案 243解析 a 7=a 3·q 4=3·34=35=243. 知识点二 等比数列的性质1.如果m +n =k +l ,则有a m ·a n =a k ·a l .2.如果m +n =2k ,则有a m ·a n =a 2k .3.若m ,n ,p 成等差数列,则a m ,a n ,a p 成等比数列.4.在等比数列{a n }中,每隔k 项(k ∈N *)取出一项,按原来的顺序排列,所得的新数列仍为等比数列.5.如果{a n },{b n }均为等比数列,且公比分别为q 1,q 2,那么数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n ,{a n ·b n },⎩⎨⎧⎭⎬⎫b n a n ,{|a n |}仍是等比数列,且公比分别为1q 1,q 1q 2,q 2q 1,|q 1|.6.等比数列的项的对称性:在有穷等比数列中,与首末两项“等距离”的两项之积等于首末两项的积,即a 1·a n =a 2·a n -1=a k ·a n -k +1=…. 思考 等比数列{a n }中,a 3·a 9a 5=,a 5·a 11=.答案 a 7 a 28解析 由等比数列的性质得a 5·a 11=a 28. a 3·a 9=a 5·a 7,∴a 3·a 9a 5=a 7.题型一 等比数列的性质及应用例1 (1)在等比数列{a n }中,若a 3a 6=9,a 2a 4a 5=27,则a 2的值为. (2)已知公比为q 的等比数列{a n }中,a 5+a 9=12q ,则a 6(a 2+2a 6+a 10)的值为.答案 (1)3 (2)14解析 (1)因为{a n }为等比数列,所以a 3a 6=a 4a 5=9, 又因为a 2a 4a 5=27,所以a 2=3. (2)∵a 5+a 9=12q ,∴a 4+a 8=12,∴a 6(a 2+2a 6+a 10)=a 6a 2+2a 26+a 6a 10 =a 24+2a 4a 8+a 28=()a 4+a 82=14. 反思与感悟 在等比数列的有关运算中,常常涉及到次数较高的指数运算.若按常规解法,往往是建立a 1,q 的方程组,这样解起来很麻烦,通过本例可以看出:结合等比数列的性质进行整体变换,会起到化繁为简的效果.跟踪训练1 (1)在等比数列{a n }中,a 7·a 11=6,a 4+a 14=5,则a 20a 10=.(2)已知数列{a n }是等比数列,且a n >0,a 2a 4+2a 3a 5+a 4a 6=25,那么a 3+a 5=. 答案 (1)32或23 (2)5解析 (1)a 7·a 11=a 4·a 14=6, 又a 4+a 14=5,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a 4=2,a 14=3或⎩⎪⎨⎪⎧a 4=3,a 14=2,∴q 10=a 14a 4=32或23,a 20a 10=q 10=32或23. (2)由a 2a 4+2a 3a 5+a 4a 6=25,即a 23+2a 3a 5+a 25=(a 3+a 5)2=25,∵a n >0,∴a 3+a 5>0, ∴a 3+a 5=5.题型二 灵活设项求解等比数列例2 已知4个数成等比数列,其乘积为1,第2项与第3项之和为-32,则此4个数为.答案 8,-2,12,-18或-18,12,-2,8解析 设此4个数为a ,aq ,aq 2,aq 3. 则a 4q 6=1, aq (1+q )=-32,①所以a 2q 3=±1,当a 2q 3=1时,q >0,代入①式化简可得q 2-14q +1=0,此方程无解;当a 2q 3=-1时,q <0,代入①式化简可得q 2+174q +1=0,解得q =-4或q =-14.当q =-4时,a =-18;当q =-14时,a =8.所以这4个数为8,-2,12,-18或-18,12,-2,8.反思与感悟 灵活设项求解等比数列的技巧 (1)三数成等比数列,一般可设为aq,a ,aq ;(2)四数成等比数列,一般可设为a q 3,aq ,aq ,aq 3或a ,aq ,aq 2,aq 3,但前一种设法的公比为q 2(公比大于0);(3)五数成等比数列,一般可设为a q 2,aq,a ,aq ,aq 2.跟踪训练2 有四个实数,前三个数依次成等比数列,它们的积是-8,后三个数依次成等差数列,它们的积为-80,求出这四个数. 解 由题意设此四个数为bq,b ,bq ,a ,则有⎩⎪⎨⎪⎧b 3=-8,2bq =a +b ,ab 2q =-80,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =10,b =-2,q =-2或⎩⎪⎨⎪⎧a =-8,b =-2,q =52.所以这四个数为1,-2,4,10或-45,-2,-5,-8.题型三 等比数列的实际应用例3 为了治理“沙尘暴”,西部某地区政府经过多年努力,到2014年底,将当地沙漠绿化了40%,从2015年开始,每年将出现这种现象:原有沙漠面积的12%被绿化,即改造为绿洲(被绿化的部分叫绿洲),同时原有绿洲面积的8%又被侵蚀为沙漠,问至少经过几年的绿化,才能使该地区的绿洲面积超过50%?(可参考数据lg2=0.3,最后结果精确到整数). 解 设该地区总面积为1,2014年底绿化面积为a 1=25,经过n 年后绿洲面积为a n +1,设2014年底沙漠面积为b 1,经过n 年后沙漠面积为b n +1,则a 1+b 1=1,a n +b n =1.依题意,a n +1由两部分组成:一部分是原有绿洲a n 减去被侵蚀的部分8%·a n 的剩余面积92%·a n ,另一部分是新绿化的12%·b n ,所以 a n +1=92%·a n +12%(1-a n )=45a n +325,即a n +1-35=45(a n -35),a 1-35=25-35=-15,∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n -35是以-15为首项,45为公比的等比数列,∴a n -35=(-15)(45)n -1,∴a n =35-15(45)n -1,则a n +1=35-15⎝⎛⎭⎫45n,∵a n +1>50%,∴35-15⎝⎛⎭⎫45n >12,∴⎝⎛⎭⎫45n <12,n >log 4512=lg21-3lg2=3. 则当n ≥4时,不等式⎝⎛⎭⎫45n <12恒成立. 所以至少需要4年才能使绿化面积超过50%.反思与感悟 本题将实际问题抽象出一个数列问题,解决数列应用题的关键是读懂题意,建立数学模型,弄清问题的哪一部分是数列问题,是哪种数列.在求解过程中应注意首项的确立,时间的推算,避免在运算中出现问题.跟踪训练3 2015年,某县甲、乙两个林场森林木材的存量分别为16a 和25a ,甲林场木材存量每年比上年递增25%,而乙林场木材存量每年比上年递减20%. (1)求哪一年两林场木材的总存量相等? (2)问两林场木材的总量到2019年能否翻一番? 解 (1)由题意可得16a (1+25%)n -1=25a (1-20%)n -1, 解得n =2,故到2017年两林场木材的总存量相等.(2)令n =5,则a 5=16a ⎝⎛⎭⎫544+25a ⎝⎛⎭⎫454<2(16a +25a ), 故到2019年不能翻一番.1.在正项等比数列{a n }中,a n +1<a n ,a 2·a 8=6,a 4+a 6=5,则a 5a 7=.答案 32解析 设公比为q ,则由等比数列{a n }各项为正数且a n +1<a n 知0<q <1, 由a 2·a 8=6,得a 25=6. ∴a 5=6,a 4+a 6=6q+6q =5. 解得q =26,∴a 5a 7=1q 2=⎝⎛⎭⎫622=32.2.等比数列{a n }中,a 2=4,a 7=116,则a 3a 6+a 4a 5的值是.答案 12解析 ∵a 3a 6=a 4a 5=a 2a 7=4×116=14,∴a 3a 6+a 4a 5=12.3.在正项等比数列{a n }中,3a 1,12a 3,2a 2成等差数列,则a 2016-a 2017a 2014-a 2015=.答案 9解析 由3a 1,12a 3,2a 2成等差数列可得a 3=3a 1+2a 2,即a 1q 2=3a 1+2a 1q , ∵a 1≠0,∴q 2-2q -3=0. 解得q =3或q =-1(舍).∴a 2016-a 2017a 2014-a 2015=a 2016()1-q a 2014()1-q=a 2016a 2014=q 2=9.4.已知数列:4,a,12,b 中,前三个数成等差数列,后三个数成等比数列,则b =. 答案 18解析 由题意可得2a =4+12=16⇒a =8,又122=8b ⇒b =18.5.在12和8之间插入3个数,使它们与这两个数依次构成等比数列,则这3个数的积为.答案 8解析 设插入的3个数依次为a ,b ,c ,即12,a ,b ,c,8成等比数列,由等比数列的性质可得b 2=ac =12×8=4,因为a 2=12b >0,∴b =2(舍负).所以这3个数的积为abc =4×2=8.1.等比数列的性质及其应用巧用等比数列的性质,减少计算量,这一点很重要. 2.灵活设项解决等比数列的问题.。
课时分层作业(十) 等比数列的概念及通项公式(建议用时:60分钟)[基础达标练]一、选择题1.若正数a ,b ,c 组成等比数列,则log 2a ,log 2b ,log 2c 一定是( )A .等差数列B .既是等差数列又是等比数列C .等比数列D .既不是等差数列也不是等比数列A [由题意得b 2=ac (a ,b ,c >0),∴log 2b 2=log 2ac ,即2log 2b =log 2a +log 2c ,∴log 2a ,log 2b ,log 2c 成等差数列.]2.等比数列{a n } 中,a 3=12,a 2+a 4=30,则a 10的值为( )A .3×10-5B .3×29C .128D .3×2-5或3×29D [设公比为q ,则12q +12q =30,∴2q 2-5q +2=0,∴q =2或q =12,∴a 10=a 3·q 7=12·27或12·⎝ ⎛⎭⎪⎫127,即3×29或3×2-5.]3.已知a 是1,2的等差中项,b 是-1,-16的等比中项,则ab 等于() A .6 B .-6C .±6D .±12C [a =1+22=32,b 2=(-1)(-16)=16,b =±4,∴ab =±6.] 4.已知一等比数列的前三项依次为x,2x +2,3x +3,那么-1312是此数列的( )A .第2项B .第4项C .第6项D .第8项B [由(2x +2)2=x (3x +3)解得x =-1(舍)或x =-4,∴首项为-4,公比为32.∴由-4×⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -1=-1312,解得n =4.] 5.在等比数列{a n }中,a 3+a 4=4,a 2=2,则公比q 等于( )A .-2B .1或-2C .1D .1或2B [根据题意,代入公式⎩⎪⎨⎪⎧a 1q 2+a 1q 3=4,a 1q =2, 解得:⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=2,q =1或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-1,q =-2.] 二、填空题6.已知等比数列{a n }中,a 1=2,且a 4a 6=4a 27,则a 3=________.1 [设等比数列{a n }的公比为q ,由已知条件得a 25=4·a 25q 4, ∴q 4=14,q 2=12,∴a 3=a 1q 2=2×12=1.]7.已知等比数列{a n }中,a 3=3,a 10=384,则该数列的通项a n =________. 3×2n -3 [由已知得a 10a 3=a 1q 9a 1q 2=q 7=128=27,故q =2. 所以a n =a 1q n -1=a 1q 2·q n -3=a 3·q n -3=3×2n -3.]8.在等比数列{a n }中,a n >0,且a 1+a 2=1,a 3+a 4=9,则a 4+a 5=________. 27 [由已知a 1+a 2=1,a 3+a 4=9,∴q 2=9,∴q =3(q =-3舍),∴a 4+a 5=(a 3+a 4)q =27.]三、解答题9.在各项均为负的等比数列{a n }中,2a n =3a n +1,且a 2·a 5=827.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)-1681是否为该数列的项?若是,为第几项?[解] (1)因为2a n =3a n +1,所以a n +1a n=23,数列{a n }是公比为23的等比数列,又a 2·a 5=827, 所以a 21⎝ ⎛⎭⎪⎫235=⎝ ⎛⎭⎪⎫233,由于各项均为负, 故a 1=-32,a n =-⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -2. (2)设a n =-1681,则-1681=-⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -2,⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -2=⎝ ⎛⎭⎪⎫234,n =6,所以-1681是该数列的项,为第6项.10.数列{a n },{b n }满足下列条件:a 1=0,a 2=1,a n +2=a n +a n +12,b n =a n +1-a n .(1)求证:{b n }是等比数列;(2)求{b n }的通项公式.[解] (1)证明:∵2a n +2=a n +a n +1,∴b n +1b n =a n +2-a n +1a n +1-a n =a n +a n +12-a n +1a n +1-a n=-12. ∴{b n }是等比数列.(2)∵b 1=a 2-a 1=1,公比q =-12,∴b n =1×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -1=⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -1. [能力提升练]1.已知等比数列{a n }中,各项都是正数,且a 1,12a 3,2a 2成等差数列,则a 6+a 7a 8+a 9等于( ) A.2+1B .3+2 2C .3-2 2D .22-3C [设等比数列{a n }的公比为q ,由于a 1,12a 3,2a 2成等差数列,则2⎝ ⎛⎭⎪⎫12a 3=a 1+2a 2,即a 3=a 1+2a 2, 所以a 1q 2=a 1+2a 1q .由于a 1≠0,所以q 2=1+2q ,解得 q =1±2.又等比数列{a n }中各项都是正数,所以q >0,所以q =1+ 2.所以a 6+a 7a 8+a 9=a 1q 5+a 1q 6a 1q 7+a 1q 8=1q 2=1(1+2)2=3-2 2.] 2.已知等比数列{a n }满足a 1=14,a 3a 5=4(a 4-1),则a 2=( )A .2B .1C.12D.18C [法一:∵a 3a 5=a 24,a 3a 5=4(a 4-1),∴a 24=4(a 4-1),∴a 24-4a 4+4=0,∴a 4=2.又∵q 3=a 4a 1=214=8, ∴q =2,∴a 2=a 1q =14×2=12,故选C.法二:∵a 3a 5=4(a 4-1),∴a 1q 2·a 1q 4=4(a 1q 3-1),将a 1=14代入上式并整理,得q 6-16q 3+64=0,解得q =2,∴a 2=a 1q =12,故选C.]3.已知{a n }是等差数列,公差d 不为零.若a 2,a 3,a 7成等比数列,且2a 1+a 2=1,则a 1=________,d =________.23-1 [∵a 2,a 3,a 7成等比数列,∴a 23=a 2a 7, ∴(a 1+2d )2=(a 1+d )(a 1+6d ),即2d +3a 1=0.①又∵2a 1+a 2=1,∴3a 1+d =1.②由①②解得a 1=23,d =-1.]4.设等比数列满足a 1+a 3=10,a 2+a 4=5,则a 1a 2…a n 的最大值为________. 64 [设等比数列{a n }的公比为q ,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+a 3=10,a 2+a 4=5⇒⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+a 1q 2=10,a 1q +a 1q 3=5,解得⎩⎨⎧ a 1=8,q =12,∴a 1a 2…a n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12(-3)+(-2)+…+(n -4) =⎝ ⎛⎭⎪⎫1212n (n -7)=⎝ ⎛⎭⎪⎫1212⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫n -722-494,当n =3或4时, 12⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫n -722-494取到最小值-6, 此时⎝ ⎛⎭⎪⎫1212⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫n -722-494取到最大值26,所以a 1a 2…a n 的最大值为64.] 5.已知数列{c n },其中c n =2n +3n ,数列{c n +1-pc n }为等比数列,求常数p .[解] 因为数列{c n +1-pc n }为等比数列,所以(c n +1-pc n )2=(c n -pc n -1)(c n +2-pc n +1),将c n =2n +3n 代入上式得,[2n +1+3n +1-p (2n +3n )]2=[2n +2+3n +2-p (2n +1+3n +1)]·[2n +3n -p (2n -1+3n -1)],整理得16(2-p )(3-p )·2n ·3n =0,解得p =2或p =3.。
2.3等比数列2.3.1等比数列的概念2.3.2等比数列的通项公式第1课时等比数列的概念及通项公式1.理解等比数列的概念,能在具体情景中,发现数列的等比关系.(重点) 2.会推导等比数列的通项公式,并能应用该公式解决简单的等比数列问题.(重点)3.会证明一个数列是等比数列.(难点)[基础·初探]教材整理1等比数列的概念阅读教材P49的有关内容,完成下列问题.如果一个数列从第二项起,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).判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)等比数列中,各项与公比均不为零.()(2)数列a,a,…,a一定是等比数列.()(3)等比数列{a n}中,a1,a3,a5一定同号.()【答案】(1)√(2)×(3)√教材整理2等比数列的通项公式阅读教材P51~P52,完成下列问题.如果数列{a n}是等比数列,首项为a1,公比为q,那么它的通项公式为a n=a1q n-1(a1≠0,q≠0).1.在等比数列{a n}中,已知a1=2,a4=16,则a n=________.【解析】∵a4=a1q3,∴q3=8,∴q=2,∴a n=a1q n-1=2·2n-1=2n.【答案】2n2.在等比数列{a n}中,已知a1=3,q=3,若a n=729,则n=________.【解析】∵a n=a1q n-1,a1=3,q=3,∴729=3·3n-1=3n,∴n=6.【答案】 6教材整理3等比中项阅读教材P54第11题,完成下列问题.1.若a,G,b成等比数列,则称G为a和b的等比中项,且满足G2=ab.2.若数列{a n}是等比数列,对任意的正整数n(n≥2),都有a2n=a n-1·a n+1.1.若22是b-1,b+1的等比中项,则b=________.【解析】∵(b-1)(b+1)=(22)2,∴b2-1=8,∴b2=9,∴b=±3.【答案】±32.若1,a,4成等比数列,则a=________.【解析】∵1,a,4成等比数列,∴a2=1×4=4,∴a=±2.【答案】±2[质疑·手记]预习完成后,请将你的疑问记录,并与“小伙伴们”探讨交流:疑问1:_________________________________________________ 解惑:_________________________________________________ 疑问2:_________________________________________________ 解惑:_________________________________________________ 疑问3:_________________________________________________ 解惑:_________________________________________________[小组合作型]设数列{a n }满足a 1=1,a n +2a n -1+3=0(n ≥2).判断数列{a n +1}是否是等比数列?【精彩点拨】 只需证明a n +1+1a n +1=非零常数即可.【自主解答】 由题意知a n +1+2a n +3=0(n ≥2)成立,∴a n +1=-2a n -3, ∴a n +1+1a n +1=-2a n -3+1a n +1=-2(常数). 又a 1+1=2,∴数列{a n +1}是以2为首项,以-2为公比的等比数列.要判断一个数列{a n }是等比数列,其依据是a n a n -1=q (q 是非零常数)或a n +1a n =q ,对一切n ∈N *且n ≥2恒成立.[再练一题]1.判断下列数列是否为等比数列. (1)1,-1,1,-1,…;(2)1,2,4,6,8,…; (3)a ,ab ,ab 2,ab 3,….【解】 (1)是首项为1,公比为-1的等比数列. (2)64≠86,不是等比数列.(3)当ab ≠0时,是等比数列,公比为b ,首项为a ; 当ab =0时,不是等比数列.(1)n 465. (2)在等比数列{a n }中,若a 2+a 5=18,a 3+a 6=9,a n =1,则n =________.【导学号:91730035】【解析】 (1)∵a 6=a 4q 2,a 5=a 4q ,∴2a 4=a 4q 2-a 4q ,∴q 2-q -2=0,∴q 1=-1,q 2=2.(2)法一 因为⎩⎨⎧a 2+a 5=a 1q +a 1q 4=18,③a 3+a 6=a 1q 2+a 1q 5=9,④由④③得q =12,从而a 1=32,又a n =1, 所以32×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1=1,即26-n =20,所以n =6.法二 因为a 3+a 6=q (a 2+a 5),所以q =12. 由a 1q +a 1q 4=18,知a 1=32. 由a n =a 1q n -1=1,知n =6.【答案】 (1)-1或2 (2)6等比数列基本量的求法a 1和q 是等比数列的基本量,只要求出这两个基本量,其他量便可求出来,法一是常规解法,先求a 1,q ,再求a n ,法二是运用通项公式及方程思想建立方程组求a 1和q ,这也是常见的方法.[再练一题]2.(1)若等比数列的前三项分别为5,-15,45,则第5项是________. (2)一个各项均为正数的等比数列,每一项都等于它后面两项的和,则公比q =________.【解析】 (1)∵a 5=a 1q 4,a 1=5,∴q =-3,∴a 5=405. (2)由题意,a n =a n +1+a n +2,即 a n =a n q +a n q 2,∴q 2+q -1=0, ∴q =-1±52.∵q >0,∴q =5-12.【答案】 (1)405 (2)5-12[探究共研型]探究1 【提示】 不一定.如0,0,0这三个数不成等比数列. 探究2 任何两个非零常数都有等比中项吗? 【提示】 不是.只有同号的两个数才有等比中项.在4与14之间插入3个数,使这5个数成等比数列,求插入的3个数. 【精彩点拨】 法一:利用等比数列的通项公式求解; 法二:先设出这三个数,再利用等比中项求解.【自主解答】 法一:依题意,a 1=4,a 5=14,由等比数列的通项公式,得 q 4=a 5a 1=116,q =±12. 因此,插入的3项依次为2,1,12或-2,1,-12.法二:此等比数列共5项,a 3是a 1与a 5的等比中项,因此a 3=±a 1a 5=±1.a 2是a 1与a 3的等比中项,a 4是a 3与a 5的等比中项,因为一个正数和一个负数没有等比中项,所以a 3=1,a 2=±a 1a 3=±2,a 1=±a 3a 5=±12.因此,插入的3项依次为2,1,12或-2,1,-12.注意等比数列中各项的符号特点是隔项符号必须相同.从而,对于数a ,b 的等比中项G ,G 2=ab 一定成立,但G 的符号不一定正负都可取,如等比数列{a n }中,三项分别为a 1,a 4,a 7,则a 4是a 1与a 7的等比中项,此时a 4可取正值,也可取负值;而对于下面的三项a 2,a 4,a 6,也有a 4是a 2与a 6的等比中项,此时a 4只能与a 2和a 6同号.[再练一题]3.已知a ,-32,b ,-24332,c 这五个数成等比数列,求a ,b ,c 的值.【解】 由题意知 b 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫-32×⎝ ⎛⎭⎪⎫-24332=⎝ ⎛⎭⎪⎫326,∴b =±278.当b =278时,ab =⎝ ⎛⎭⎪⎫-322,解得a =23;bc =⎝ ⎛⎭⎪⎫-243322=⎝ ⎛⎭⎪⎫-3210,解得c =⎝ ⎛⎭⎪⎫327.同理,当b =-278时,a =-23, c =-⎝ ⎛⎭⎪⎫327.综上所述,a ,b ,c 的值分别为23,278,⎝ ⎛⎭⎪⎫327或-23,-278,-⎝ ⎛⎭⎪⎫327.[构建·体系]1.下列各组数能组成等比数列的是________(填序号). ①13,16,19;②lg 3,lg 9,lg 27; ③6,8,10;④3,-33,9. 【解析】-333=9-33=- 3. 【答案】 ④2.若等比数列的首项为4,末项为128,公比为2,则这个数列的项数n =________.【解析】 由等比数列的通项公式,得128=4×2n -1,2n -1=32,所以n =6. 【答案】 63.在等比数列{a n }中,a 1=18,q =-2,则a 4与a 10的等比中项是________.【导学号:91730036】【解析】 a 4与a 10的等比中项为a 7,a 7=18×(-2)6=8. 【答案】 84.已知{a n }是递增等比数列,a 2=2,a 4-a 3=4,则此数列的公比q =________.【解析】 a 4-a 3=a 2q 2-a 2q =a 2(q 2-q )=2(q 2-q )=4,∴q 2-q -2=0, ∴q =2,或q =-1(舍去). 【答案】 25.在243和3中间插入3个数,使这5个数成等比数列,求这3个数.【解】设插入的三个数为a 2,a 3,a 4,由题意得243,a 2,a 3,a 4,3成等比数列.设公比为q ,则3=243·q 5-1, 解得q =±13.当q =13时,a 2=81,a 3=27,a 4=9; 当q =-13时,a 2=-81,a 3=27,a 4=-9. 因此,所求三个数为81,27,9或-81,27,-9.我还有这些不足:(1)_________________________________________________ (2)_________________________________________________ 我的课下提升方案:(1)_________________________________________________ (2)_________________________________________________学业分层测评(十)(建议用时:45分钟)[学业达标]一、填空题1.在等比数列{a n }中,a 4=2,a 7=8,则a n =________.【解析】 因为⎩⎨⎧a 4=a 1q 3,a 7=a 1q 6, 所以⎩⎨⎧a 1q 3=2 ①a 1q 6=8 ②由②①得q 3=4,从而q =34,而a 1q 3=2, 于是a 1=2q 3=12,所以a n =a 1q n -1=22n -53.【答案】 22n -532.等比数列x,3x +3,6x +6,…的第四项等于________.【解析】 由题意知(3x +3)2=x (6x +6),即x 2+4x +3=0,解得x =-3或x =-1(舍去),所以等比数列的前3项是-3,-6,-12,则第四项为-24.【答案】 -243.如果-1,a ,b ,c ,-9成等比数列,那么b =________,ac =________. 【解析】 ∵b 2=(-1)×(-9)=9,且b 与首项-1同号,∴b =-3,且a ,c 必同号.∴ac =b 2=9. 【答案】 -3 94.在等比数列{a n }中,a 3=3,a 10=384,则公比q =________.【解析】 由a 3=a 1q 2=3,a 10=a 1q 9=384,两式相除得,q 7=128,所以q =2.【答案】 25.已知等比数列{a n }满足a 1+a 2=3,a 2+a 3=6,则a 7=________. 【解析】 ∵{a n }为等比数列, ∴a 2+a 3a 1+a 2=q =2. 又∵a 1+a 2=3, ∴a 1=1. 故a 7=1·26=64. 【答案】 646.若{a n }是等比数列,下列数列中是等比数列的所有代号为________. ①{a 2n };②{a 2n };③⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n ;④{lg|a n |}. 【解析】 考查等比数列的定义,验证第n +1项与第n 项的比是否为常数. 【答案】 ①②③7.在160与5中间插入4个数,使它们同这两个数成等比数列,则这4个数依次为________.【解析】 设这6个数所成等比数列的公比为q ,则5=160q 5,∴q 5=132,∴q =12,∴这4个数依次为80,40,20,10. 【答案】 80,40,20,108.在等比数列{a n }中,|a 1|=1,a 5=-8a 2,a 5>a 2,则a n =________.【导学号:91730037】【解析】 记数列{a n }的公比为q ,由a 5=-8a 2,得a 1q 4=-8a 1q ,即q =-2.由|a 1|=1,得a 1=±1,当a 1=-1时,a 5=-16<a 2=2,与题意不符,舍去;当a 1=1时,a 5=16>a 2=-2,符合题意,故a n =a 1q n -1=(-2)n -1.【答案】 (-2)n -1 二、解答题9.在等比数列{a n }中,a 2-a 1=2,且2a 2为3a 1和a 3的等差中项,求数列{a n }的首项,公比.【解】 设该数列的公比为q . 由已知,得⎩⎨⎧a 1q -a 1=2,4a 1q =3a 1+a 1q 2, 所以⎩⎨⎧ a 1(q -1)=2,q 2-4q +3=0,解得⎩⎨⎧a 1=1,q =3(q =1舍去), 故首项a 1=1,公比q =3.10.数列{a n }满足a 1=-1,且a n =3a n -1-2n +3(n =2,3,…). (1)求a 2,a 3,并证明数列{a n -n }是等比数列; (2)求a n .【解】 (1)a 2=3a 1-2×2+3=-4, a 3=3a 2-2×3+3=-15. 下面证明{a n -n }是等比数列: 由a 2=-4,a 3=-15可知,a n ≠n . ∵a n +1-(n +1)a n -n=3a n -2(n +1)+3-(n +1)a n -n =3a n -3n a n -n=3(n =1,2,3,…).又a 1-1=-2,∴{a n -n }是以-2为首项,以3为公比的等比数列.(2)由(1)知a n -n =-2·3n -1,∴a n =n -2·3n -1.[能力提升]1.在等差数列{a n }中,公差d ≠0,且a 1,a 3,a 9成等比数列,则a 1+a 3+a 9a 2+a 4+a 10等于________.【解析】 由题意知a 3是a 1和a 9的等比中项,∴a 23=a 1a 9,∴(a 1+2d )2=a 1(a 1+8d ),得a 1=d ,∴a 1+a 3+a 9a 2+a 4+a 10=13d 16d =1316. 【答案】 13162.已知{a n }是等比数列,a n >0,又知a 2a 4+2a 3a 5+a 4a 6=25,那么a 3+a 5=________.【解析】 ∵a 2a 4=a 23,a 4a 6=a 25,∴a 23+2a 3a 5+a 25=25,∴(a 3+a 5)2=25,又∵a n >0,∴a 3+a 5=5.【答案】 53.若数列{a n }的前n 项和为S n ,且a n =2S n -3,则{a n }的通项公式是________.【解析】 由a n =2S n -3,得a n -1=2S n -1-3(n ≥2),两式相减得a n -a n -1=2a n (n ≥2),∴a n =-a n -1(n ≥2),a n a n -1=-1(n ≥2). 故{a n }是公比为-1的等比数列,令n =1,得a 1=2a 1-3,∴a 1=3,故a n =3·(-1)n -1.【答案】 a n =3·(-1)n -14.互不相等的3个数之积为-8,这3个数适当排列后可以组成等比数列,也可组成等差数列,求这3个数组成的等比数列.【解】设这3个数分别为aq,a,aq,则a3=-8,即a=-2.(1)若-2为-2q和-2q的等差中项,则2q+2q=4,∴q2-2q+1=0,解得q=1,与已知矛盾,舍去;(2)若-2q为-2q和-2的等差中项,则1q+1=2q,∴2q2-q-1=0,解得q=-12或q=1(与已知矛盾,舍去),∴这3个数组成的等比数列为4,-2,1;(3)若-2q为-2q和-2的等差中项,则q+1=2q,∴q2+q-2=0,解得q=-2或q=1(与已知矛盾,舍去),∴这3个数组成的等比数列为1,-2,4.故这3个数组成的等比数列为4,-2,1或1,-2,4.。
学业分层测评(十)(建议用时:45分钟)[学业达标]一、填空题1.在等比数列{a n }中,a 4=2,a 7=8,则a n = .【解析】 因为⎩⎨⎧ a 4=a 1q 3,a 7=a 1q 6,所以⎩⎨⎧a 1q 3=2 ①a 1q 6=8 ② 由②①得q 3=4,从而q =34,而a 1q 3=2, 于是a 1=2q 3=12,所以a n =a 1q n -1=22n -53.【答案】 22n -532.等比数列x,3x +3,6x +6,…的第四项等于 .【解析】 由题意知(3x +3)2=x (6x +6),即x 2+4x +3=0,解得x =-3或x =-1(舍去),所以等比数列的前3项是-3,-6,-12,则第四项为-24.【答案】 -243.如果-1,a ,b ,c ,-9成等比数列,那么b = ,ac = .【解析】 ∵b 2=(-1)×(-9)=9,且b 与首项-1同号,∴b =-3,且a ,c 必同号.∴ac =b 2=9.【答案】 -3 94.在等比数列{a n }中,a 3=3,a 10=384,则公比q = .【导学号:92862049】【解析】 由a 3=a 1q 2=3,a 10=a 1q 9=384,两式相除得,q 7=128,所以q =2.【答案】 25.已知等比数列{a n }满足a 1+a 2=3,a 2+a 3=6,则a 7= .【解析】 ∵{a n }为等比数列,∴a 2+a 3a 1+a 2=q =2. 又∵a 1+a 2=3,∴a 1=1.故a 7=1·26=64.【答案】 646.若{a n }是等比数列,下列数列中是等比数列的所有代号为 .①{a 2n };②{a 2n };③⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n ;④{lg|a n |}. 【解析】 考查等比数列的定义,验证第n +1项与第n 项的比是否为常数.【答案】 ①②③7.在160与5中间插入4个数,使它们同这两个数成等比数列,则这4个数依次为 .【解析】 设这6个数所成等比数列的公比为q ,则5=160q 5,∴q 5=132,∴q =12,∴这4个数依次为80,40,20,10.【答案】 80,40,20,108.在等比数列{a n }中,|a 1|=1,a 5=-8a 2,a 5>a 2,则a n = .【导学号:92862050】【解析】 记数列{a n }的公比为q ,由a 5=-8a 2,得a 1q 4=-8a 1q ,即q =-2.由|a 1|=1,得a 1=±1,当a 1=-1时,a 5=-16<a 2=2,与题意不符,舍去;当a 1=1时,a 5=16>a 2=-2,符合题意,故a n =a 1q n -1=(-2)n -1.【答案】 (-2)n -1二、解答题9.在等比数列{a n }中,a 2-a 1=2,且2a 2为3a 1和a 3的等差中项,求数列{a n }的首项,公比.【解】 设该数列的公比为q .由已知,得⎩⎨⎧a 1q -a 1=2,4a 1q =3a 1+a 1q 2,所以⎩⎨⎧ a 1(q -1)=2,q 2-4q +3=0,解得⎩⎨⎧a 1=1,q =3(q =1舍去),故首项a 1=1,公比q =3.10.数列{a n }满足a 1=-1,且a n =3a n -1-2n +3(n =2,3,…).(1)求a 2,a 3,并证明数列{a n -n }是等比数列;(2)求a n .【解】 (1)a 2=3a 1-2×2+3=-4,a 3=3a 2-2×3+3=-15.下面证明{a n -n }是等比数列:由a 2=-4,a 3=-15可知,a n ≠n .∵a n +1-(n +1)a n -n=3a n -2(n +1)+3-(n +1)a n -n =3a n -3n a n -n=3(n =1,2,3,…).又a 1-1=-2,∴{a n -n }是以-2为首项,以3为公比的等比数列.(2)由(1)知a n -n =-2·3n -1,∴a n =n -2·3n -1.[能力提升]1.在等差数列{a n }中,公差d ≠0,且a 1,a 3,a 9成等比数列,则a 1+a 3+a 9a 2+a 4+a 10等于 .【解析】 由题意知a 3是a 1和a 9的等比中项,∴a 23=a 1a 9,∴(a 1+2d )2=a 1(a 1+8d ), 得a 1=d ,∴a 1+a 3+a 9a 2+a 4+a 10=13d 16d =1316. 【答案】 13162.已知{a n }是等比数列,a n >0,又知a 2a 4+2a 3a 5+a 4a 6=25,那么a 3+a 5= .【导学号:92862051】【解析】∵a2a4=a23,a4a6=a25,∴a23+2a3a5+a25=25,∴(a3+a5)2=25,又∵a n>0,∴a3+a5=5.【答案】 53.若数列{a n}的前n项和为S n,且a n=2S n-3,则{a n}的通项公式是.【解析】由a n=2S n-3,得a n-1=2S n-1-3(n≥2),两式相减得a n-a n-1=2a n(n≥2),∴a n=-a n-1(n≥2),a na n-1=-1(n≥2).故{a n}是公比为-1的等比数列,令n=1,得a1=2a1-3,∴a1=3,故a n=3·(-1)n-1.【答案】a n=3·(-1)n-14.互不相等的3个数之积为-8,这3个数适当排列后可以组成等比数列,也可组成等差数列,求这3个数组成的等比数列.【解】设这3个数分别为aq,a,aq,则a3=-8,即a=-2.(1)若-2为-2q和-2q的等差中项,则2q+2q=4,∴q2-2q+1=0,解得q=1,与已知矛盾,舍去;(2)若-2q为-2q和-2的等差中项,则1q+1=2q,∴2q2-q-1=0,解得q=-12或q=1(与已知矛盾,舍去),∴这3个数组成的等比数列为4,-2,1;(3)若-2q为-2q和-2的等差中项,则q+1=2q,∴q2+q-2=0,解得q=-2或q=1(与已知矛盾,舍去),∴这3个数组成的等比数列为1,-2,4.故这3个数组成的等比数列为4,-2,1或1,-2,4.。
2.3.1 等比数列的概念(二)2.3.2 等比数列的通项公式(二)一、基础过关1.已知等比数列{a n }满足a 1+a 2=3,a 2+a 3=6,则a 7=________.2.在等比数列{a n }中,a n >0,且a 2=1-a 1,a 4=9-a 3,则a 4+a 5的值为________.3.在由正数组成的等比数列{a n }中,若a 4a 5a 6=3,log 3a 1+log 3a 2+log 3a 8+log 3a 9的值为___.4.已知各项均为正数的等比数列{a n }中,a 1a 2a 3=5,a 7a 8a 9=10,则a 4a 5a 6=________.5.首项为3的等比数列的第n 项是48,第2n -3项是192,则n =________.6.已知等差数列{a n }的公差为2,若a 1,a 3,a 4成等比数列,则a 2=________.7.已知数列{a n }成等比数列.(1)若a 2=4,a 5=-12,求数列{a n }的通项公式; (2)若a 3a 4a 5=8,求a 2a 3a 4a 5a 6的值.8.已知正项等比数列{a n }中,a 1a 5+2a 2a 6+a 3a 7=100,a 2a 4-2a 3a 5+a 4a 6=36.求数列{a n }的通项公式.二、能力提升9.已知在等比数列{a n }中,a 1+a 3=10,a 4+a 6=54,则等比数列{a n }的通项a n =________. 10.在正项等比数列{a n }中,a n +1<a n ,a 2·a 8=6,a 4+a 6=5,则a 5a 7=________.11.已知等比数列{a n }中,各项都是正数,且a 1,12a 3,2a 2成等差数列,则a 9+a 10a 7+a 8=________. 12.等比数列{a n }同时满足下列三个条件:①a 1+a 6=11;②a 3·a 4=329;③三个数23a 2,a 23,a 4+49依次成等差数列,试求数列{a n }的通项公式.三、探究与拓展13.从盛满a (a >1)升纯酒精的容器里倒出1升然后添满水摇匀,再倒出1升混合溶液后又用水添满摇匀,如此继续下去,问:第n 次操作后溶液的浓度是多少?若a =2时,至少应倒几次后才能使酒精的浓度低于10%?答案1.64 2.27 3.434.5 25.56.-6 7.解 (1)由a 5=a 2q 3,得-12=4·q 3, 所以q =-12.a n =a 2q n -2=4⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -2. (2)由a 3a 5=a 24,得a 3a 4a 5=a 34=8.解得a 4=2.又因为a 2a 6=a 3a 5=a 24,所以a 2a 3a 4a 5a 6=a 54=25=32.8.解 由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧ a 21q 4+2a 21q 6+a 21q 8=100, ①a 21q 4-2a 21q 6+a 21q 8=36. ② 由①-②,得4a 21q 6=64.所以a 21q 6=16.③代入①,得16q 2+2×16+16q 2=100.解得q 2=4或q 2=14.又数列{a n }为正项数列,所以q =2或12.代入③,得a 1=12或32.所以a n =12×2n -1=2n -2或a n =32×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1=26-n.9.24-n 10.32 11.3+2 212.解 由等比数列的性质知a 1a 6=a 3a 4=329,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+a 6=11a 1·a 6=329,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=13a 6=323或⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=323a 6=13. 当⎩⎪⎨⎪⎧a 1=13a 6=323时q =2,∴a n =13·2n -1. 23a 2+a 4+49=329,2a 23=329∴23a 2,a 23,a 4+49成等差数列,∴a n =13·2n -1.当⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=323a 6=13时q =12,a n =13·26-n,23a 2+a 4+49≠2a 23,∴不符合题意,故数列{a n }的通项公式为a n =13·2n -1.13.解 设开始的浓度为1,操作一次后溶液浓度 a 1=1-1a ,设操作n 次后溶液的浓度为a n . 则操作n +1次后溶液的浓度为a n +1=a n (1-1a ),从而建立了递推关系.∴{a n }是以a 1=1-1a 为首项,公比为q =1-1a 的等比数列. ∴a n =a 1q n -1=(1-1a )n ,即第n 次操作后酒精的浓度是(1-1a )n .当a =2时,由a n =(12)n <110,解得n ≥4.故至少应操作4次后才能使酒精浓度低于10%.。
2.3.1 等比数列的概念(二) 2.3.2 等比数列的通项公式(二)课时目标 1.进一步巩固等比数列的定义和通项公式.2.掌握等比数列的性质,能用性质灵活解决问题.1.一般地,如果m ,n ,k ,l 为正整数,且m +n =k +l ,则有______________,特别地,当m +n =2k 时,a m ·a n =________.2.在等比数列{a n }中,每隔k 项(k ∈N *)取出一项,按原来的顺序排列,所得的新数列仍为________数列.3.如果{a n },{b n }均为等比数列,且公比分别为q 1,q 2,那么数列{1a n },{a n ·b n },{b na n},{|a n |}仍是等比数列,且公比分别为1q 1,q 1q 2,q 2q 1,|q 1|.一、填空题1.在等比数列{a n }中,a 1=1,a 5=16,则a 3=________.2.在等比数列{a n }中,a 1=1,公比|q |≠1.若a m =a 1a 2a 3a 4a 5,则m =________.3.已知a ,b ,c ,d 成等比数列,且曲线y =x 2-2x +3的顶点是(b ,c ),则ad =________. 4.已知等差数列{a n }的公差为2,若a 1,a 3,a 4成等比数列,则a 2=________. 5.在1与2之间插入6个正数,使这8个数成等比数列,则插入的6个数的积为________.6.若a ,b ,c 成等比数列,m 是a ,b 的等差中项,n 是b ,c 的等差中项,则a m +cn=________. 7.已知各项为正数的等比数列{a n }中,a 1a 2a 3=5,a 7a 8a 9=10,则a 4a 5a 6等于______________.8.在由正数组成的等比数列{a n }中,若a 4a 5a 6=3,log 3a 1+log 3a 2+log 3a 8+log 3a 9的值为________.9.已知数列-1,a 1,a 2,-4成等差数列,-1,b 1,b 2,b 3,-4成等比数列,则a 2-a 1b 2的值是________.10.在正项等比数列{a n }中,a n +1<a n ,a 2·a 8=6,a 4+a 6=5,则a 5a 7=________.二、解答题11.有四个数,前三个数成等比数列,后三个数成等差数列,首末两项和为21,中间两项和为18,求这四个数.12.设{a n }、{b n }是公比不相等的两个等比数列,c n =a n +b n ,证明数列{c n }不是等比数能力提升13.若互不相等的实数a 、b 、c 成等差数列,c 、a 、b 成等比数列,且a +3b +c =10,则a =________.14.互不相等的三个数之积为-8,这三个数适当排列后可成为等比数列,也可排成等差数列,求这三个数排成的等差数列.1.等比数列的基本量是a 1和q ,依据题目条件建立关于a 1和q 的方程(组),然后解方程(组),求得a 1和q 的值,再解决其它问题.2.如果证明数列不是等比数列,可以通过具有三个连续项不成等比数列来证明,即存在an 0,an 0+1,an 0+2,使a 2n 0+1≠an 0·an 0+2. 3.巧用等比数列的性质,减少计算量,这一点在解题中也非常重要.2.3.1 等比数列的概念(二) 2.3.2 等比数列的通项公式(二)答案知识梳理1.a m ·a n =a k ·a l a 2k 2.等比 作业设计 1.4解析 由题意知,q 4=a 5a 1=16,∴q 2=4,a 3=a 1q 2=4. 2.11解析 在等比数列{a n }中,∵a 1=1,∴a m =a 1a 2a 3a 4a 5=a 51q 10=q 10.∵a m =a 1q m -1=q m -1, ∴m -1=10,∴m =11.解析 ∵y =(x -1)2+2,∴b =1,c =2. 又∵a ,b ,c ,d 成等比数列,∴ad =bc =2. 4.-6解析 由题意知,a 3=a 1+4,a 4=a 1+6. ∵a 1,a 3,a 4成等比数列, ∴a 23=a 1a 4,∴(a 1+4)2=(a 1+6)a 1, 解得a 1=-8,∴a 2=-6. 5.8解析 设这8个数组成的等比数列为{a n }, 则a 1=1,a 8=2.插入的6个数的积为a 2a 3a 4a 5a 6a 7=(a 2a 7)·(a 3a 6)·(a 4a 5)=(a 1a 8)3=23=8. 6.2解析 设等比数列公比为q .由题意知:m =a +b 2,n =b +c2,则a m +c n =2a a +b +2c b +c =21+q +2q 1+q =2. 7.5 2解析 ∵a 1a 2a 3=a 32=5,∴a 2=35. ∵a 7a 8a 9=a 38=10,∴a 8=310. ∴a 25=a 2a 8=350=5013,又∵数列{a n }各项为正数,∴a 5=5016.∴a 4a 5a 6=a 35=5012=5 2.8.43解析 ∵a 4a 6=a 25,∴a 4a 5a 6=a 35=3,得a 5=313.∵a 1a 9=a 2a 8=a 25,∴log 3a 1+log 3a 2+log 3a 8+log 3a 9=log 3(a 1a 2a 8a 9)=log 3a 45=log 3343=43.9.12解析 ∵-1,a 1,a 2,-4成等差数列,设公差为d ,则a 2-a 1=d =13[(-4)-(-1)]=-1,∵-1,b 1,b 2,b 3,-4成等比数列, ∴b 22=(-1)×(-4)=4,∴b 2=±2.若设公比为q ,则b 2=(-1)q 2,∴b 2<0.∴b 2=-2,∴a 2-a 1b 2=-1-2=12.10.32解析 设公比为q ,则由等比数列{a n }各项为正数且a n +1<a n 知0<q <1,由a 2·a 8=6,得a 25=6.∴a 5=6,a 4+a 6=6q+6q =5.解得q =26,∴a 5a 7=1q 2=(62)2=32.11.解 设这四个数分别为x ,y,18-y,21-x , 则由题意得⎩⎪⎨⎪⎧y 2=x 18-y 218-y =y +21-x ,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =3y =6或⎩⎪⎨⎪⎧x =754,y =454.故所求的四个数为3,6,12,18或754,454,274,94.12.证明 设{a n }、{b n }的公比分别为p 、q ,p ≠0,q ≠0,p ≠q ,c n =a n +b n .要证{c n }不是等比数列,只需证c 22≠c 1·c 3成立即可.事实上,c 22=(a 1p +b 1q )2=a 21p 2+b 21q 2+2a 1b 1pq ,c 1c 3=(a 1+b 1)(a 1p 2+b 1q 2)=a 21p 2+b 21q 2+a 1b 1(p 2+q 2).由于c 1c 3-c 22=a 1b 1(p -q )2≠0,因此c 22≠c 1·c 3,故{c n }不是等比数列. 13.-4解析 依题意有⎩⎪⎨⎪⎧2b =a +c , ①a 2=bc , ②a +3b +c =10, ③①代入③求得b =2.从而⎩⎪⎨⎪⎧a +c =4,a 2=2c⇒a 2+2a -8=0,解得a =2或a =-4.当a =2时,c =2,即a =b =c 与已知不符, ∴a =-4.14.解 设三个数为a q,a ,aq ,∴a 3=-8,即a =-2, ∴三个数为-2q,-2,-2q .(1)若-2为-2q 和-2q 的等差中项,则2q+2q =4,∴q 2-2q +1=0,q =1,与已知矛盾;(2)若-2q 为-2q 与-2的等差中项,则1q+1=2q ,2q 2-q -1=0,q =-12或q =1(舍去),∴三个数为4,1,-2;(3)若-2q 为-2q 与-2的等差中项,则q +1=2q,∴q 2+q -2=0,∴q =-2或q =1(舍去), ∴三个数为4,1,-2.综合(1)(2)(3)可知,这三个数排成的等差数列为4,1,-2或-2,1,4.。
第9课时 等比数列的概念和通项公式【分层训练】1.在数列{}n a 中,对任意n N *∈,都有120n n a a +-=,则123422a a a a ++等于( )A 14B 13C 12D 12.{}n a 是公比为2的等比数列,且147a a a ++28100a +=L ,则36930a a a a ++++L 等于( )A 25B 50C 125D 400 3.已知,,a b c 依次成等比数列,那么函数()f x 2ax bx c =++的图象与x 轴的交点的个数为( )A 0B 1C 2D 1或2 4. 若{}n a 是等差数列,公差0d ≠,236,,a a a 成等比数列,则公比为( )A.1B. 2C. 3D. 45.设23,26,212a b c===,那么,,a b c( ).A 既是等差数列,又是等比数列B 是等差数列,但不是等比数列C 是等比数列,但不是等差数列D 既不是等差数列,也不是等比数列 6.在等比数列{}n a 中,对任意n N *∈,都有12n n n a a a ++=+,则公比q =____. 7.培育水稻新品种,如果第一代得到120粒种子,并且从第一代起,以后各代的每一粒种子都可以得到下一代的120粒种子,到第五代大约可以得到这种新品种的种子________粒(保留两个有效数字). 8.已知数列{}n a 是等比数列,,,m n p N *∈,且,,m n p 成等差数列,求证:,,m n p a a a 依次成等比数列.【拓展延伸】9.有四个数,前三个数成等比数列,它们的和为19,后三个数成等差数列,它们的和为12.求这四个数.10.在数列{}n a 中,其前n 项和322n n n nS -=,()n N *∈,求证数列{}n a 是等比数列.。
2022-2022年高二必修五2.3等比数列练习数学带参考答案和解析(苏教版)填空题设等比数列{an}的公比为q,前n项和为Sn,若Sn+1,Sn,Sn+2成等差数列,则q的值为.【答案】-2【解析】试题分析:Sn+1,Sn,Sn+2成等差数列,所以填空题若一个各项均为正数的等比数列,其任何项都等于后面两项之和,则其公比是__________.【答案】【解析】由题意得,,解得,故答案为.填空题已知等比数列{an}中,有a3a11=4a7,数列{bn}是等差数列,且b7=a7,则b5+b9=________.【答案】8【解析】在等比数列中,,故答案为解答题在等比数列{an}中,a2-a1=2,且2a2为3a1和a3的等差中项,求数列{an}的首项、公比及前n项和.【答案】【解析】试题分析:等比数列的公比为,由已知可得,,解方程可求,然后代入等比数列的求和公式可求.试题解析:设该数列的公比为q,则由2a2为3a1和a3的等差中项,可得4a1q=3a1+a1q2,即q2-4q+3=0,解得q=3或1.又a2-a1=2,所以q≠1,公比q=3,首项a1=1.所以,数列{an}的前n项和Sn=.填空题在等比数列{an}中,若a1=1,a4=-8,则公比q=________;|a1|+|a2|+…+|an|=________.【答案】? -2? 2n-1【解析】是等比数列,,综上所述,答案为.填空题设a1,a2,a3,a4成等比数列,其公比为2.若a4=ka1,则k=________.【答案】8【解析】因成等比数列,其公比为,所以,又已知则,故答案为.填空题若a,b是函数f(x)=x2-px+q(p>0,q>0)的两个不同的零点,且a,b,-2这三个数可适当排序后成等差数列,也可适当排序后成等比数列,则p+q的值等于__________.【答案】【解析】试题分析:因为,所以等比数列只能是(或),故有,即,又,因此不能是等差数列的中间项,不妨设等差数列是,则,由,且,解得,所以,.填空题已知等比数列{an}的首项为8,Sn是其前n项和,某同学经计算得S2=24,S3=38,S4=65,后来该同学发现其中一个数算错了,则算错的那个数是________,该数列的公比是________.【答案】? S2?【解析】与中必有一个算错了,,算错了,故答案为解答题设首项为1的正项数列{an}的前n项和为Sn,且Sn+1-3Sn=1.(1) 求证:数列{an}为等比数列;(2) 数列{an}是否存在一项ak,使得ak恰好可以表示为该数列中连续r(r∈N*,r≥2)项的和?请说明理由.【答案】(1) 见解析. (2) 见解析.【解析】试题分析:(1)由可得,两式相减化简可得数列{an}为等比数列;(2)假设数列中存在一项恰好可以表示为该数列中连续项的和,利用等比数列求和化简后,导出矛盾即可得结论.试题解析:(1)∵Sn+1-3Sn=1,∴n≥2时Sn-3Sn-1=1,两式相减得an+1-3an=0,即an+1=3an(n≥2).又a1=1,S2-3S1=1,∴a2=3,∴n=1时an+1=3an也成立.∴n∈N*时=3,数列{an}为等比数列.(2) 解:由(1)知an=3n-1,若数列{an}中存在一项ak,使得ak =am+am+1+am+2+…+am+r-1(m∈N*).(2)∵an=3n-1,∴{an}为递增数列.∴ak>am+r-1,即3k-1>3m+r-2,k>m+r-1,k≥m+r.又am+am+1+am+2+…+am+r-1=<≤<3k-1=ak与ak=am+am+1+am+2+…+am+r-1相矛盾.∴数列{an}不存在一项ak,使得ak恰好可以表示为该数列中连续r(r∈N*,r≥2)项的和.填空题设Sn是等比数列{an}的前n项和,an>0,若S6-2S3=5,则S9-S6的最小值为__________.【答案】20【解析】设等比数列的公比,则,当,即取等号,故答案为.【易错点晴】本题主要考查等比数列求和公式及基本不等式求最值,属于难题.利用基本不等式求最值时,一定要正确理解和掌握“一正,二定,三相等”的内涵:一正是,首先要判断参数是否为正;二定是,其次要看和或积是否为定值(和定积最大,积定和最小);三相等是,最后一定要验证等号能否成立(主要注意两点,一是相等时参数否在定义域内,二是多次用或时等号能否同时成立).填空题已知等比数列{an},对任意正整数n都有an<an+1,2(an+an+2)=5an+1,且a=a10,则数列{an}的通项公式是an=________.【答案】2n【解析】由可得,又,由可得,得,故答案为.填空题在等比数列{an}中,若a1+a2+a3=2,a3+a4+a5=8,则a5+a6+a7=________.【答案】32【解析】设等比数列的公比为,由,则,即,故答案为.解答题已知等比数列{an}满足:|a2-a3|=10,a1a2a3=125.(1) 求{an}的通项公式;(2) 求证:++…+<1对任意正整数m都成立.【答案】(1) an=5×(-1)n-2或an=5×3n-2,n∈N*.(2) 见解析.【解析】试题分析:(1)设等比数列的公比为,结合等比数列的通项公式表示已知条件,解方程可求,进而可求通项公式;(2)结合(1)可知是等比数列,结合等比数列的求和公式可求,利用放缩法可得结果.试题解析:(1) 由a1a2a3=125,得a=125,即a2=5.又|a2-a3|=10,即a2|q-1|=10得q=-1或3.所以an=5×(-1)n-2或an=5×3n-2,n∈N*.(2) 证明:若q=-1,则++…+=-或0,所以++…+<1对任意正整数m都成立;若q=3,则++…+=<<1,所以++…+<1对任意正整数m也都成立.综上,++…+<1对任意正整数m都成立.。
等比数列的通项公式
教学目标:
1 掌握通项公式,并能应用公式解决有关问题;
2 理解等比数列的性质,并学会其简单应用;
3 会求两个正数的等比中项,能利用等比中项的概念解决有关问题,提高分析、计算能力;
4 通过学习推导等比数列的通项公式,掌握“叠乘法” .
教学重点:
等比数列的通项公式.
教学难点:
等比数列的有关性质及灵活应用.
教学方法:
采用启发式、讨论式以及讲练结合的教学方法.
2. 问题1:以上是我们学过的什么数列你能说出它们的定义及其数学语言吗 问题2:等差数列:2,4,6,8,10……写出它的第10项
等比数列2,8,16,……写出它的第10项
等比数列1{},,,n a a q 首项为公比为你能写出它的第n 项吗? 二、建构数学
通过对引例的讲解使学生了解“叠加法”,引导学生自己总结得出等差数列的通项公式. 111(4)(_),,,,(_)4816
三、数学运用
1.等比数列基本量的求解
例 在等差数列{}n a 中,已知13,2,a q ==,求6a . 已知424,2,a q ==,求n a . 问:你还能出什么样类似的题目?(知二求一) 已知3612,96,a a ==,求4a .
已知13,96,2n a a q ===,求n .
2.练习
课本P54习题13,4,5,6,9,10..
四、要点归纳与方法小结
本节课学习了以下内容:
五、 要点归纳与小结
1 等比数列通项公式的推导方法“叠乘法” 2求解等比数列的通项公式“知二求一”。
2.3.2 等比数列的通项公式1.掌握等比数列的通项公式,并能用公式解决一些简单的问题. 2.理解等比数列的性质,能熟练运用等比数列的性质解决有关问题., [学生用书P31])1.等比数列的通项公式(1)通项公式:设数列{a n }是首项为a 1,公比为q 的等比数列,则数列{a n }的通项公式为a n =a 1q n -1.(2)通项公式的变形:设a n ,a m 分别是等比数列{a n }的第n 项和第m 项,数列{a n }的公比为q ,则a n =a m q n -m (m ,n ∈N *).2.等比数列的性质若数列{a n }是公比为q 的等比数列,则(1)a n =a m q n -m (m ,n ∈N *);(2)若m +n =s +t =2k (m ,n ,s ,t ,k ∈N *), 则a m ·a n =a s ·a t =a 2k ; (3){c ·a n }(c 是非零常数)是公比为q 的等比数列; (4){|a n |}是公比为|q |的等比数列;(5)若{b n }是公比为q 2的等比数列,则数列{a n ·b n }是公比为q ·q 2的等比数列.1.等比数列{a n }中,a 1=3,q =2,则a 4=________,a n =________.解析:a 4=a 1q 3=3×23=24,a n =a 1q n -1=3×2n -1.★答案☆:24 3×2n -12.在等比数列{a n }中,a 5=4,a 7=6,则a 9=________. 解析:因为a 7=a 5q 2, 所以q 2=32.所以a 9=a 5q 4=a 5(q 2)2=4×94=9.★答案☆:93.在等比数列{a n }中,已知a 7a 12=5,则a 8a 9a 10a 11的值为________. 解析:因为a 7a 12=a 8a 11=a 9a 10=5,所以a 8a 9a 10a 11=25. ★答案☆:25等比数列的通项公式及其应用[学生用书P32]已知各项都为正数的数列{a n }满足a 1=1,a 2n -(2a n +1-1)a n -2a n +1=0.(1)求a 2,a 3;(2)求{a n }的通项公式.【解】 (1)由题意可得a 2=12,a 3=14.(2)由a 2n -(2a n +1-1)a n -2a n +1=0得2a n +1(a n +1)=a n (a n +1).因为{a n }的各项都为正数,所以a n +1a n =12.故{a n }是首项为1,公比为12的等比数列,因此a n =12n -1.a 1和q 是等比数列的基本量,只要求出这两个基本量,问题便迎刃而解.关于a 1和q 的求法通常有以下两种方法:(1)根据已知条件,建立关于a 1,q 的方程组,求出a 1,q 后再求a n ,这是常规方法.因为方程组中含有指数式,通常采用相除消元法求a 1和q .(2)充分利用各项之间的关系,直接求出q 后,再求a 1,最后求a n ,这种方法具有一定的技巧性,能简化运算.1.(1)若等比数列{a n }的前三项分别为5,-15,45,则第5项是________.(2)已知a 2+a 5=18,a 3+a 6=9,a n =1,则n =________. 解析:(1)因为a 5=a 1q 4,而a 1=5,q =a 2a 1=-3,所以a 5=405.(2)因为⎩⎪⎨⎪⎧a 2+a 5=a 1q +a 1q 4=18,①a 3+a 6=a 1q 2+a 1q 5=9,②由②①,得q =12,从而a 1=32.又a n =1,所以32×⎝⎛⎭⎫12n -1=1,即26-n =20,故n =6. ★答案☆:(1)405 (2)6等比数列的性质及应用[学生用书P32]已知等比数列{a n }中,a 2a 6a 10=1,求a 3·a 9. 【解】 法一:根据等比数列的性质得 a 2·a 10=a 3·a 9=a 26, 由a 2·a 6·a 10=1得a 36=1,故a 6=1,所以a 3·a 9=a 26=1. 法二:根据等比数列的通项公式得: a 2·a 6·a 10=(a 1q )(a 1q 5)(a 1q 9)=a 31·q 15=(a 1q 5)3=1,所以a 1q 5=1,所以a 3·a 9=(a 1q 2)(a 1q 8)=(a 1q 5)2=1.解决此类问题时,应用等比数列的性质,会简化运算过程.要注重领会整体思想,观察整体特征,找到它们的内在联系,选取合适的方法.2.(1)已知数列{a n }为等比数列,a 3=3,a 11=27,求a 7.(2)已知{a n }为等比数列,a 2·a 8=36,a 3+a 7=15,求公比q .解:(1)法一:⎩⎪⎨⎪⎧a 1q 2=3,a 1q 10=27相除得q 8=9.所以q 4=3,所以a 7=a 3·q 4=9.法二:因为a 27=a 3a 11=81,所以a 7=±9, 又a 7=a 3q 4=3q 4>0,所以a 7=9. (2)因为a 2·a 8=36=a 3·a 7, 而a 3+a 7=15,所以a 3=3,a 7=12或a 3=12,a 7=3. 所以q 4=a 7a 3=4或14,所以q =±2或q =±22.1.用函数的观点看等比数列的通项等比数列{a n }的通项公式a n =a 1q n -1,还可以改写为a n =a 1q q n ,当q >0且q ≠1时,y =q x 是一个指数函数,而y =a 1q ·q n 是一个不为0的常数与指数函数的积.因此等比数列{a n }的图象是函数y =a 1q·q x 的图象上一些孤立的点.2.等比数列的通项公式与指数函数(1)等比数列的通项公式a n =a 1·q n -1可以看作是指数型函数y =cq x .(2)等比数列增减性:①当q >1,a 1>0或0<q <1,a 1<0时,等比数列{a n }是递增数列. ②当q >1,a 1<0或0<q <1,a 1>0时,等比数列{a n }是递减数列. ③当q =1时,等比数列{a n }是常数列. ④当q <0时,等比数列{a n }是摆动数列.已知{a n }是首项为1的正项数列,且(n +1)a 2n +1-na 2n +a n +1a n =0,求{a n }的通项公式.[解] 因为(n +1)a 2n +1-na 2n +a n +1a n =0, 所以(a n +1+a n )[(n +1)a n +1-na n ]=0.因为a n >0,所以a n +1+a n >0,所以a n +1a n =nn +1,即a n +1=nn +1a n ,所以a n =n -1n a n -1=n -1n ·n -2n -1a n -2=n -1n ·n -2n -1·…·23·12a 1=n -1n ·n -2n -1·…·23·12·1=1n ,所以数列{a n }的通项公式为a n =1n.(1)本题易出现以下错解:因为(n +1)a 2n +1-na 2n +a n +1a n =0, 即(a n +1+a n )[(n +1)a n +1-na n ]=0.因为a n >0,所以a n +1+a n >0,所以(n +1)a n +1=na n ,所以a n +1a n =n n +1,所以{a n }是以1为首项,n n +1为公比的等比数列.所以数列{a n }的通项公式为a n =⎝⎛⎭⎫n n +1n -1.以上错解中n n +1不是常数,不能作为等比数列的公比.(2)由a n +1a n=q 得{a n }为等比数列中的q 必须是一个非零常数.1.在等比数列{a n }中,a 5=8,a 7=2,且该数列的各项都为正数,则通项公式a n =________.解析:由已知得⎩⎪⎨⎪⎧a 1q 4=8,a 1q 6=2,得⎩⎪⎨⎪⎧q 2=14,a 1=128,因为a n >0,所以⎩⎪⎨⎪⎧q =12,a 1=128,所以a n =128×⎝⎛⎭⎫12n -1=⎝⎛⎭⎫12n -8.★答案☆:⎝⎛⎭⎫12n -82.在等比数列{a n }中,若a 6=6,a 9=9,则a 3=________. 解析:因为a 9=a 6q 3,所以9=6q 3,解得q 3=32.所以a 3=a 6q -3=6q 3=4.★答案☆:43.在等比数列{a n }中,a 3a 5a 7a 9a 11=243,则a 29a 11=________.解析:因为a 3a 11=a 5a 9=a 27, 由a 3a 5a 7a 9a 11=243, 得a 57=35,所以a 7=3,所以a 29a 11=a 9·a 7q 2a 9·q 2=a 7=3.★答案☆:34.已知三个数成等比数列,其积为1,第2项与第3项之和为-32,则这三个数依次为________.解析:设这三个数分别为aq ,a ,aq ,则⎩⎪⎨⎪⎧a 3=1,a +aq =-32,解得a =1,q =-52,所以这三个数依次为-25,1,-52.★答案☆:-25,1,-52, [学生用书P91(单独成册)])[A 基础达标]1.在数列{a n }中,a 1=2,a n +1=2a n ,则{a n }的通项公式为________. 解析:由等比数列的定义可知{a n }是等比数列,且q =2,所以a n =2n . ★答案☆:a n =2n 2.在等比数列{a n }中,若a 3,a 7是方程2x 2+7x +6=0的两个根,则a 1a 3a 5a 7a 9=________. 解析:因为a 3,a 7是方程2x 2+7x +6=0的两根, 所以a 3a 7=3>0,a 3+a 7=-72<0,所以a 3<0,a 7<0, 所以a 5=a 3q 2<0,又a 25=a 3a 7=3,所以a 5=-3, 所以a 1a 3a 5a 7a 9=a 55=-9 3. ★答案☆:-9 33.已知等比数列{a n }中,a 3=3,a 10=384,则该数列的通项a n =________. 解析:因为a 3=3,a 10=384,设公比为q (q ≠0), 所以a 10=a 3·q 7,即384=3·q 7,所以q =2,a 1=34,即等比数列{a n }的通项公式为a n =a 1·q n -1=3×2n -3.★答案☆:3×2n -34.在由正数组成的等比数列{a n }中,若a 4a 5a 6=3,则log 3a 1+log 3a 2+log 3a 8+log 3a 9的值为________.解析:因为a 4a 6=a 25,所以a 4a 5a 6=a 35=3, 解得a 5=313.因为a 1a 9=a 2a 8=a 25,所以log 3a 1+log 3a 2+log 3a 8+log 3a 9=log 3(a 1a 2a 8a 9)=log 3a 45=log 3343=43. ★答案☆:435.已知{a n }为等比数列,a 4+a 7=2,a 5a 6=-8,则a 1+a 10=________. 解析:法一:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a 4+a 7=a 1q 3+a 1q 6=2,a 5a 6=a 1q 4×a 1q 5=a 21q 9=-8, 所以⎩⎪⎨⎪⎧q 3=-2,a 1=1,或⎩⎪⎨⎪⎧q 3=-12,a 1=-8,所以a 1+a 10=a 1(1+q 9)=-7.法二:由⎩⎪⎨⎪⎧a 4+a 7=2,a 5a 6=a 4a 7=-8,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 4=-2,a 7=4,或⎩⎪⎨⎪⎧a 4=4,a 7=-2.所以⎩⎪⎨⎪⎧q 3=-2,a 1=1,或⎩⎪⎨⎪⎧q 3=-12,a 1=-8,所以a 1+a 10=a 1(1+q 9)=-7.★答案☆:-76.数列{a n }的首项为1,数列{b n }为等比数列且b n =a n +1a n,若b 10·b 11=2,则a 21=________.解析:因为b n =a n +1a n ,且b 10·b 11=2,又{b n }是等比数列,所以b 1·b 20=b 2·b 19=…=b 10·b 11=2,则a 2a 1·a 3a 2·a 4a 3…a 21a 20=b 1b 2b 3…b 20=210,即a 21a 1=1 024, 从而a 21=1 024a 1=1 024. ★答案☆:1 0247.已知等比数列{a n }中,有a 3a 11=4a 7,数列{b n }是等差数列,且b 7=a 7,则b 5+b 9=________.解析:由等比数列的性质得a 3a 11=a 27,所以a 27=4a 7.因为a 7≠0,所以a 7=4,所以b 7=a 7=4.再由等差数列的性质知b 5+b 9=2b 7=8. ★答案☆:88.在3和一个未知数间填上一个数,使三数成等差数列,若中间项减去6,则成等比数列,则此未知数是________.解析:设此三数为3,a ,b ,则⎩⎪⎨⎪⎧2a =3+b ,(a -6)2=3b , 解得⎩⎪⎨⎪⎧a =3b =3或⎩⎪⎨⎪⎧a =15,b =27.所以这个未知数为3或27.★答案☆:3或27 9.已知数列{a n }中a 2n +1=4a n ,a 1=1,a n >0,求其通项公式. 解:因为a n >0,对a 2n +1=4a n ,两边取对数, 得2log 2a n +1=log 2a n +2.令b n =log 2a n ,则2b n +1=b n +2,即2(b n +1-2)=b n -2. 令C n =b n -2,则C n +1=12C n ,且a 1=1,所以b 1=0,C 1=-2, 所以{C n }为等比数列, 所以C n =-2⎝⎛⎭⎫12n -1=-22-n . 所以b n =2-⎝⎛⎭⎫12n -2,a n =22-22-n .10.已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=2a n +1.(1)求证:{a n +1}是等比数列; (2)求数列{a n }的通项公式.解:(1)证明:因为a n +1=2a n +1, 所以a n +1+1=2(a n +1).由a 1=1知,a 1+1=2,这时a n +1≠0, 所以a n +1+1a n +1=2(n ∈N *).所以数列{a n +1}是等比数列.(2)由(1)得a n +1=2·2n -1=2n , 所以a n =2n -1.[B 能力提升]1.某轿车的售价为36万元,年折旧率约为10%(就是说这辆车每年减少它的价格的10%),那么从购买当年算起,大约在购车后的第________年,价格是原来的一半.解析:设轿车每年的价值构成数列{a n },根据题意分析可知数列{a n }是首项为36,公比为0.9的等比数列,则a n =36×(0.9)n -1,根据题意有a n ≤18,则36×(0.9)n -1≤18, 即(0.9)n ≤0.45,因为y =(0.9)n 关于n 单调递减,又|0.97-0.45|>|0.98-0.45|,故n =8. ★答案☆:82.已知四个实数,前三个数依次成等比数列,它们的积是-8,后三个数依次成等差数列,它们的积是-80,则这四个数为______________.解析:由题意设此四个数分别为bq,b ,bq ,a ,则b 3=-8,解得b =-2,q 与a 可通过解方程组⎩⎪⎨⎪⎧2bq =a +b ,ab 2q =-80求出,即为⎩⎪⎨⎪⎧a =10,b =-2,q =-2或⎩⎪⎨⎪⎧a =-8,b =-2,q =52,所以此四个数为1,-2,4,10或-45,-2,-5,-8.★答案☆:1,-2,4,10或-45,-2,-5,-83.若数列{a n }的前n 项和为S n ,S n =1-23a n ,求a n .解:当n ≥2时,a n =S n -S n -1=1-23a n -⎝⎛⎭⎫1-23a n -1 =-23a n +23a n -1,则53a n =23a n -1,所以a n a n -1=25, 所以数列{a n }为等比数列. 令n =1,则S 1=1-23a 1,即a 1=1-23a 1,所以a 1=35,所以a n =35×⎝⎛⎭⎫25n -1.4.(选做题)若数列{a n }的前n 项和记为S n ,a 1=1,a n +1=2S n +1(n ≥1,n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)等差数列{b n }的各项为正数,其前n 项和为T n ,且T 3=15,又a 1+b 1,a 2+b 2,a 3+b 3成等比数列,求T n .解:(1)由a n +1=2S n +1,可得a n =2S n -1+1(n ≥2,n ∈N *), 两式相减,得a n +1-a n =2a n , 所以a n +1=3a n (n ≥2,n ∈N *). 因为a 2=2S 1+1=3, 所以a 2=3a 1.故数列{a n }是首项为1,公比为3的等比数列,所以a n =3n -1.(2)设数列{b n }的公差为d ,由T 3=15,得b 1+b 2+b 3=15,可得b 2=5, 故b 1=5-d ,b 3=5+d .又a 1=1,a 2=3,a 3=9,所以(5-d +1)(5+d +9)=(5+3)2. 解得d 1=2,d 2=-10.因为等差数列{b n }的各项为正数,所以d >0,所以d =2,所以b 1=3.所以T n =3n +n (n -1)2×2=n 2+2n .。
2.3.2等比数列的通项公式
一.填空题
1、数列,,,,…….中,是这个数列的第项
2、等比数列中,,,那么它的公比
3、在等比数列{}中,如果,,那么为
4、已知是等比数列,>,如果,那么
5、公比q≠1的等比数列{}中,若,则
6、ac=b2是a、b、c成等比数列的的条件
7、若是等差数列,公差,成等比数列,则公比为
8、等比数列中,首项为,末项为,公比为,则项数等于.
9、如果将20,50,100各加上同一个常数能组成一个等比数列,那么这个数列的公比为。
10、在等比数列中,>,且,则
.
二.解答题
1、等比数列中,已知,,求.
2、已知等比数列的公比为,它的第项为,第项为,求此数列的通项公式。
3、已知四个数,前三个数成等比数列,和为,后三个数成等差数列,和为,求此四个数.
4、已知在数列{}中,,,成等差数列,,,成等比数列,,,的倒数成等差数列,证明:,,成等比数列。
参考答案
一.填空题
1. 15
2.2
3. 4
4. 5
5.
6. 必要条件
7.3
8、。
9、。
10、5.
二.解答题
1、4.
2、,。
3、∵后三个数成等差数列,和为,∴四个数中的第三个为4。
设第二个数为,则为,,4,。
∵,∴或。
当时,四个数为:9,6,4,2;
当时,四个数为:25,-10,4,18。
4、提示:依题意得到三个等式,消去,即可。
[学业水平训练]
一、填空题
1.在数列{a n }中,a 1=2,a n +1=2a n ,则{a n }的通项公式为________.
解析:由等比数列的定义可知{a n }是等比数列,且q =2,
∴a n =2n .
答案:a n =2n
2.在等比数列{a n }中,a 3=2,a 6=6,则a 9=________.
解析:易知a 3,a 6,a 9也成等比数列,所以a 26=a 3a 9,
解得a 9=18.
答案:18
3.已知等比数列{a n }中,a 3=3,a 10=384,则该数列的通项a n =________.
解析:∵a 3=3,a 10=384,设公比为q (q ≠0),
∴a 10=a 3·q 7,即384=3·q 7,
∴q =2,a 1=34
, 即等比数列{a n }的通项公式为 a n =a 1·q n -1=3·2n -3.
答案:3·2n -3
4.在由正数组成的等比数列{a n }中,若a 4a 5a 6=3,log 3a 1+log 3a 2+log 3a 8+log 3a 9的值为________.
解析:∵a 4a 6=a 25,∴a 4a 5a 6=a 35=3,解得a 5=313.
∵a 1a 9=a 2a 8=a 25,∴log 3a 1+log 3a 2+log 3a 8+log 3a 9=log 3a 1a 2a 8a 9=log 3a 45=log 3343=43
. 答案:43
5.已知{a n }为等比数列,a 4+a 7=2,a 5a 6=-8,则a 1+a 10=________.
解析:法一:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a 4+a 7=a 1q 3+a 1q 6=2,a 5a 6=a 1q 4×a 1q 5=a 21q 9=-8,
∴⎩⎪⎨⎪⎧q 3=-2,a 1=1,或⎩⎪⎨⎪⎧q 3=-12,a 1=-8,
∴a 1+a 10=a 1(1+q 9)=-7.
法二:由⎩⎪⎨⎪⎧a 4+a 7=2,a 5a 6=a 4a 7=-8,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 4=-2,a 7=4,或⎩
⎪⎨⎪⎧a 4=4,a 7=-2. ∴⎩⎪⎨⎪⎧q 3=-2,a 1=1,或⎩⎪⎨⎪⎧q 3=-12,a 1=-8,
∴a 1+a 10=a 1(1+q 9)=-7. 答案:-7
6.等比数列{a n }是递增数列,若a 5-a 1=60,a 4-a 2=24,则公比q 为________.
解析:由已知得⎩
⎪⎨⎪⎧a 1q 4-a 1=60 ①a 1q 3-a 1q =24 ②,
①②得a 1(q 4-1)
a 1q (q 2-1)=52
,即q 2+1q =52, 解得q =12
或2, 当q =2时代入①得a 1=4,{a n }是递增数列;
当q =12
时,得a 1=-64,{a n }也是递增数列. 答案:2或12
7.已知等比数列{a n }中,有a 3a 11=4a 7,数列{b n }是等差数列,且b 7=a 7,则b 5+b 9=________.
解析:由等比数列的性质得a 3a 11=a 27,∴a 27=4a 7. ∵a 7≠0,∴a 7=4,∴b 7=a 7=4.
再由等差数列的性质知b 5+b 9=2b 7=8.
综上可知,q 为2或12
. 答案:8
二、解答题
8.数列{a n }中a 2n +1=4a n ,a 1=1,a n >0,求其通项公式.
解:∵a n >0,对a 2n +1=4a n ,两边取对数,得2log 2a n +1=log 2a n +2.
令b n =log 2a n ,则2b n +1=b n +2,即2(b n +1-2)=b n -2.
令C n =b n -2,则C n +1=12
C n ,且a 1=1, ∴b 1=0,C 1=-2,
∴{C n }为等比数列,∴C n =-2⎝⎛⎭
⎫12n -1=-⎝⎛⎭⎫12n -2. ∴b n =2-⎝⎛⎭⎫12n -2,a n =22-(12
)n -2. 9.三个数成等比数列,若第二个数加4就成等差数列,再把这个等差数列的第3项加32又成等比数列,求这三个数.
解:法一:按等比数列设三个数为:a ,aq ,aq 2,
则a ,aq +4,aq 2成等差数列,
即2(aq +4)=a +aq 2.①
又a ,aq +4,aq 2+32成等比数列,
即(aq +4)2=a (aq 2+32)⇒aq +2=4a .②
①②两式联立解得:⎩⎪⎨⎪⎧a =2q =3或⎩⎪⎨⎪⎧a =29q =-5
, ∴这三个数为:2,6,18或29,-109,509
. 法二:按等差数列设三个数为b -d ,b ,b +d ,
则原数列为b -d ,b -4,b +d .
由已知:三个数成等比数列,
即(b -4)2=(b -d )(b +d )⇒8b -d 2=16,①
又b -d ,b ,b +d +32成等比数列,
即b 2=(b -d )(b +d +32)⇒32b -d 2-32d =0.②
①②两式联立,解得⎩
⎨⎧b =269d =83
或⎩⎪⎨⎪⎧b =10d =8, ∴这三个数为29,-109,509
或2,6,18. [高考水平训练]
一、填空题
1.某轿车的售价为36万元,年折旧率约为10%(就是说这辆车每年减少它的价格的10%),那么从购买当年算起,大约在购车后的第________年,价格是原来的一半.(其中97=4.7×106,98=4.3×107) 解析:设轿车每年的价值构成数列{a n },根据题意分析可知数列{a n }是首项为36,公比为0.9的等比数列,则a n =36·(0.9)n -1,
根据题意有a n ≤18,则36·(0.9)n -1≤18,
即(0.9)n ≤0.45,
∵y =(0.9)n 关于n 单调递减,又0.97>0.45,0.98<0.45,故n =8.
答案:8
2.已知数列{a n }是公比q ≠1的等比数列,给出下列六个数列:①{ka n }(k ≠0);②{a 2n -1};③{a n +1-a n };④{a n a n +1};⑤{na n };⑥{a 3n }.其中仍能构成等比数列的有________(填序号).
解析:因为数列{a n }是公比q ≠1的等比数列,所以a n =a 1q n -1.
从而ka n =ka 1q n -1,且k ≠0,故数列{ka n }是首项为ka 1,公比为q 的等比数列. 因为a 2n -1=a 1q (2n -1)-1=a 1(q 2)n -1,故数列{a 2n -1}是首项为a 1,公比为q 2的等比数列. 因为a n +1-a n =a 1q n -a 1q n -1=(a 1q -a 1)q n -1,故数列{a n +1-a n }是首项为a 1q -a 1,公比为q 的等比数列.
因为a n a n +1=a 21q 2n -1=a 21q (q 2)n -1,故数列{a n a n +1}是首项为a 21q ,
公比为q 2的等比数列. 因为na n =na 1q n -1,故数列{na n }不是等比数列.
因为a 3n =a 31(q 3)n -1,故数列{a 3n }是首项为a 31,公比为q 3的等比数列.
答案:①②③④⑥
二、解答题
3.若数列{a n }的前n 项和为S n ,S n =1-23
a n ,求a n . 解:当n ≥2时,
a n =S n -S n -1=1-23a n -(1-23
a n -1) =-23a n +23
a n -1, 则53a n =23a n -1,所以a n a n -1=25
, 所以数列{a n }为等比数列.
令n =1,则S 1=1-23a 1,即a 1=1-23
a 1, 所以a 1=35,所以a n =35·(25
)n -1. 4.在等比数列{a n }中,若a 1=128,a 8=1.
(1)求公比q 和a 12;
(2)证明:依次取出数列{a n }中的第1项,第4项,第7项,…,第3n -2项,…,所得的新数列{a 3n -2}(n ∈N *)仍然是一个等比数列.
解:(1)∵a 8=a 1q 8-1,∴1=128q 7.∴q 7=1128
. ∴q =12,a 12=a 1q 11=128×(12)11=116
. (2)证明:∵a n =a 1q n -1=128×(12
)n -1, ∴a 3n -2=128×(12)(3n -2)-1=128×(12)3n -3=128×(18
)n -1. ∴数列{a 3n -2}是一个以128为首项,18
为公比的等比数列.。