高三数学等比数列2
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专题11与等比数列相关的结论一、结论已知等比数列{}n a ,公比为q ,前n 项和为n S .(1)n mn m a a q(,m n N ).(2)若m n p q ,则m n p q a a a a (,,,m n p q N );反之,不一定成立.(3)123m a a a a ,122m m m a a a ,21223m m m a a a , 成等比数列(m N ).(4)公比1q 时,n S ,2n n S S ,32n n S S ,43n n S S 成等比数列(n N ).(5)若等比数列的项数为2n (n N ),公比为q ,奇数项之和为S 奇,偶数项之和为S 偶,则S q S 偶奇.(6){}n a ,{}n b 是等比数列,则{}n a ,1{}n a ,{}n n a b ,{}n na b 也是等比数列(0 ,n N ).(7)通项公式111n nn a a a qq q.从函数的角度来看,它可以看作是一个常数与一个关于n 的指数函数的积,其图象是指数函数图象上一群孤立的点.(8)只有同号的两个数才能有等比中项;两个同号的数的等比中项有两个,它们互为相反数.(9)三个数成等比数列,通常设为x q ,x ,xq ;四个数成等比数列,通常设为3x q ,xq,xq ,3xq .二、典型例题1.(2022·安徽·合肥市第十一中学高二期末)设等比数列 n a 的前n 项和为n S ,若63:1:2S S ,则93:S S ()A .1:2B .2:3C .3:4D .1:3【答案】C 【解析】解:因为数列 n a 为等比数列,则3S ,63S S ,96S S 成等比数列,设3S m ,则62m S ,则632mS S ,故633S S S 966312S S S S ,所以964m S S ,得到934S m ,所以9334S S .故选:C.【反思】公比1q 时,n S ,2n n S S ,32n n S S ,43n n S S 成等比数列(n N ),此结论可快速解题,解题时注意等比数列的正负性问题.2.(2022·全国·高三专题练习)已知一个等比数列首项为1,项数是偶数,其奇数项之和为85,偶数项之和为170,则这个数列的项数为()A .2B .4C .8D .16【答案】C 【解析】设这个等比数列 n a 共有 2k k N项,公比为q ,则奇数项之和为132185k S a a a 奇,偶数项之和为 2421321170n n S a a a q a a a qS 奇偶,170285S q S偶奇,等比数列 n a 的所有项之和为212212211708525512kkk a S,则22256k,解得4k ,因此,这个等比数列的项数为8.故选:C.【反思】利用结论若等比数列的项数为2n (n N ),公比为q ,奇数项之和为S 奇,偶数项之和为S 偶,则S q S 偶奇,可直接根据结论求出q ,进而求出其它量.三、针对训练举一反三一、单选题1.(2022·广东潮阳·高二期末)等比数列 n a 的各项均为正数,且383 a a ,则3132310log log log a a a ()A .5B .10C .4D .32log 5【答案】A 【解析】【详解】由题有293847561103a a a a a a a a a a ,则531323103293847561103log log log log ()lo 3g a a a a a a a a a a a a a =5.故选:A2.(2021·江苏·高二专题练习)在等差数列 n a 中,若100a ,则有等式121219n n a a a a a a (19n 且N n )成立,类比上述性质,在等比数列 n b 中,若111b ,则有()A .121219n n b b b b b b L L (19n 且N n )B .121221n n b b b b b b L L (21n <且N n)C .121921n n b b b b b b (19n 且N n )D .121122n n b b b b b b (21n <且N n )【答案】B 【详解】在等差数列 n a 中,若 ,,,N s t p q s t p q则s t p q a a a a ,若0m a ,则1222210n n m n m n a a a a ,所以121221n m n a a a a a a 成立,当10m 时,121219n n a a a a a a (19n 且N n )成立,在等比数列 n b 中,若 ,,,N s t p q s t p q则s t p q b b b b ,若1m b ,则1222211n n m n m n b b b b ,所以121221n m n b b b b b b 成立,当11m 时,12n b b b L =1221n b b b L (21n <且N n )成立,故选:B.3.(2022·全国·高三专题练习)已知等比数列 n a 的前n 项和为n S ,若43S ,89S ,则16S 的值为()A .12B .30C .45D .81【答案】C 【详解】显然公比不为-1,∵ n a 是等比数列,则4841281612,,,S S S S S S S 也成等比数列,483,9S S ∵,846S S ,12812S S ,则1221S ,161224S S ,则1645S .故选:C.4.(2020·四川·双流中学高二期中(理))设n S 是等比数列 n a 的前n 项和,若423S S ,则64S S ()A .2B .73C .310D .12或【答案】B 【详解】设24,3S k S k ,由数列 n a 为等比数列(易知数列 n a 的公比1q ),得24264,,S S S S S 为等比数列又242,2S k S S k644S S k67,S k 647733S k S k故选:B .5.(2021·全国·高二课时练习)已知等比数列 n a 中,11a ,132185k a a a ,24242k a a a ,则k ()A .2B .3C .4D .5【答案】B 【详解】设等比数列 n a 的公比为q ,则132112285k k a a a a a a q q ,即 2285184k q a a ,因为24242k a a a ,所以2q =,则 21123221112854212712k k k a a a a a ,即211282k ,解得3k ,故选:B.6.(2021·江西·奉新县第一中学高一阶段练习)等比数列的首项为1,项数是偶数,所有得奇数项之和为85,所有的偶数项之和为170,则这个等比数列的项数为()A .4B .6C .8D .10【答案】C设等比数列项数为2n 项,所有奇数项之和为S 奇,所有偶数项之和为S 偶,则85,170S S 奇偶,所以=2S q S偶奇,结合等比数列求和公式有:22122112==185112nn a q S q奇,解得n =4,即这个等比数列的项数为8.本题选择C 选项.7.(2022·上海·高考真题)已知{}n a 为等比数列,{}n a 的前n 项和为n S ,前n 项积为n T ,则下列选项中正确的是()A .若20222021S S ,则数列{}n a 单调递增B .若20222021T T ,则数列{}n a 单调递增C .若数列{}n S 单调递增,则20222021a aD .若数列{}n T 单调递增,则20222021a a 【答案】D 【详解】A :由20222021S S ,得20220a ,即202110a q,则1a 、q 取值同号,若100a q ,,则{}n a 不是递增数列,故A 错误;B :由20222021T T ,得20221a ,即202111a q,则1a 、q 取值同号,若100a q ,,则数列{}n a 不是递增数列,故B 错误;C :若等比数列11a ,公比12q ,则11(122(1)1212nn nS ,所以数列{}n S 为递增数列,但20222021a a ,故C 错误;D :由数列{}n T 为递增数列,得1n n T T ,所以1n a ,即1q ,所以20222021a a ,故D 正确.故选:D8.(2021·全国·高二课时练习)已知n S 是等比数列 n a 的前n 项和,若存在*m N ,满足22519,1m m m m S a m S a m ,则数列 n a 的公比为()A .2B .2C .3D .3【答案】B 【详解】设数列 n a 的公比为q ,若1q ,则22mmS S ,与题中条件矛盾,故212122111115111.19,8.8,111mm mmm m m m mm m a q S a a q m qq q q q S a a q m a q q∵∵33,8,2m q q .故选:B 二、填空题9.(2021·全国·高三专题练习)设正项等比数列 n a 的前n 项和为n S ,132,14a S ,若n nnb a,则数列 n b 中最大的项为_____.【答案】12【详解】根据题意,设正项等比数列 n a 的公比为q ,其中0q ,因为132,14a S ,可得2322214S q q ,解得2q =或3q ,因为0q ,所以2q =,所以112n n n a a q ,则2n n n n n b a,故122121,222b b ,当2n 时,则由11112(1)112(1)212n n n n nb n n b n n ,则有1234b b b b ,所以数列 n b 中最大的项为12.故答案为:12.10.(2020·江西省都昌县第二中学高二阶段练习)已知等比数列 n a 的首项为1a ,公比为q ,其前n 项和为n S ,下列命题中正确的是______.(写出全部正确命题的序号)(1)若等比数列 n a 单调递增,则10a ,且1q ;(2)数列:23243,,n n n n n n S S S S S S ,……,也是等比数列;(3) *11,2n n S qS a n N n ;【答案】(3)【详解】解:对于(1),若等比数列 n a 单调递增,则 11110n n n a a a q q ,所以101a q 或1001a q,故(1)错误;对于(2),若1q ,n 为偶数,则20,0n n S S ,即20n n S S ,因为等比数列中的项不可能为0,故此时23243,,n n n n n n S S S S S S ,……,不是等比数列,故(2)错误;对于(3),当*,2n N n 时,123n nS a a a a1111n a q a a a 11n qS a ,故(3)正确.故答案为:(3).三、解答题11.(2020·上海·高三专题练习)解答下列各题:(S 奇表示奇数项和,S 偶表示偶数项和)(1) n a 是等比数列,11a ,项数n 为偶数.S 奇=85,S 偶=170,求n ;(2) n a 是等差数列,共n 项,n 为奇数,77n S ,S 偶33 ,118 n a a ,求通项公式.【答案】(1)8;(2)323 n a n .【详解】(1) 2S q S偶奇,所以128517012nn S ,解得8n ;(2)S 奇=n S S 偶=44,12n a =S 奇-S 偶=44-33=11,即122 n a a ,由118 n a a ,可得120,2,7 n a a n ,∴220371d.所以通项公式为203(1)323n a n n ..。
高三数学知识点之数列数列是数学中常见的概念,也是高三数学中的重点内容之一。
在本文中,我将介绍数列的定义、分类和常见性质,帮助读者更好地理解和应用数列知识。
一、数列的定义数列是由一系列按照一定规律排列的数字组成的序列。
通常用${a_1}$, ${a_2}$, ${a_3}$, ... 表示数列的元素,其中 ${a_1}$ 表示第一个元素,${a_2}$ 表示第二个元素,依此类推。
数列可以有无限个元素,也可以只有有限个元素。
二、数列的分类1.等差数列等差数列是指数列中相邻两项之差都相等的数列。
设数列为${a_1}$, ${a_2}$, ${a_3}$, ...,相邻两项之差为常数 $d$,则有以下关系:${a_2}$ - ${a_1}$ = ${a_3}$ - ${a_2}$ = $d$例如,2, 5, 8, 11, ... 就是一个公差为3的等差数列。
2.等比数列等比数列是指数列中相邻两项之比都相等的数列。
设数列为${a_1}$, ${a_2}$, ${a_3}$, ...,相邻两项之比为常数 $q$,则有以下关系:${a_2}$ / ${a_1}$ = ${a_3}$ / ${a_2}$ = $q$例如,1, 2, 4, 8, ... 就是一个公比为2的等比数列。
3.递推数列递推数列是指数列中的每一项都可以通过前一项计算得到的数列。
设数列为 ${a_1}$, ${a_2}$, ${a_3}$, ...,且满足以下递推关系:${a_{n+1}}$ = $f({a_n})$其中 $f(x)$ 表示一个确定的函数。
递推数列可以是等差数列或等比数列,也可以是其他类型的数列。
三、数列的常见性质1.通项公式对于某些特定的数列,可以通过确定的方法得到数列的通项公式,即通过序号 $n$ 直接计算第 $n$ 项 ${a_n}$ 的公式。
通项公式的推导可以通过观察数列的规律、利用递推关系或解递推方程等方法得到。
2.前 n 项和前 n 项和是指数列前 n 项的和,通常用 $S_n$ 表示。
人人教A 版数学高三等比数列精选试卷练习(含答案) 学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.在等比数列{}n a 中,332a =,392S =,则1a =( ) A .32或6 B .3 C .32或3 D .6 2.若数列{a n }满足:a 1=1,2a n +1=2a n +1(n ∈N*),则a 1与a 5的等比中项为( )A .±2B .2C .D 3.等比数列{}n a 中,39a =,51a =,则6a 的值为( )A .13B .13- C .13± D .194.公比不为1的等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若1a ,3a ,2a 成等差数列,2mS ,3S ,4S 成等比数列,则m =( )A .78B .85 C .1 D .955.正项等比数列{}n a 中,153759216a a a a a a ++=,且5a 与9a 的等差中项为4,则{}n a 的公比是 ( )A .1B .2C .2D 6.已知一个等比数列项数是偶数,其偶数项之和是奇数项之和的3倍,则这个数列的公比为( )A .2B .3C .4D .6 7.已知等比数列{}n a ,若1231a a a ⋅⋅=,7894a a a ⋅⋅=,则129a a a ⋅=L ( ) A .4 B .6 C .8 D .8± 8.在等比数列{}n a 中,24681,4a a a a +=+=,则2a =( )A .2B .4C .12D .13 9.已知等比数列{}n a 满足114a =,()35441a a a =-,则2a =( )A .2B .1C .12D .1810.已知()f x 是定义在R 上不恒为0的函数,且对任意,a b ∈R ,有()()()f a b a f b b f a ⋅=⋅+⋅成立,()22f =,令()2n n a f =,()22n n n f b =则有( )A .{}n a 为等差数列B .{}n a 为等比数列C .{}n b 为等差数列D .{}n b 为等比数列 11.在等比数列{}n a 中,227a =,13q =-,则5a =( ) A .3- B .3 C .1- D .112.已知正项数列{}n a ,若点()4log n na ,在函数()3f x x =-的图像上,则()2357log a a a =( )A .12B .13C .14D .16 13.已知等比数列{}n a 中,141,8a a =-=,该数列的公比为A .2B .-2C .2±D .314.在正项等比数列{}n a 中,4a ,46a 为方程210090x x -+=的两根,则102540a a a ⋅⋅=( )A .9B .27C .64D .8115.已知数列{}n a 是等比数列,若2678492ma a a a a ⋅=-⋅,且公比2)q ∈,则实数m 的取值范围是()A .(2,6)B .(2,5)C .(3,6)D .(3,5) 16.已知等比数列{}n a ,若1472a a +=,232a a ⋅=-,则公比q =( ) A .-2 B .12- C .-2或12- D .-8或18- 17.在等比数列{}n a 中,34a =,516a =,则9a 等于( )A .256B .-256C .128D .-128 18.在正项等比数列{n a }中,274a a =,则212228log log log a a a +++…= A .2 B .4 C .6 D .819.已知数列{}n a 的前n 项和1n n S a =-(0a ≠),那么{}n a ( )A .一定是等差数列B .一定是等比数列C .或者是等差数列,或者是等比数列D .既不可能是等差数列,也不可能是等比数列20.等比数列{a n }中,a 4=2,a 7=5,则数列{lg a n }的前10项和等于( ) A .2B .lg 50C .5D .10二、解答题21.在我们的教材必修一中有这样一个问题,假设你有一笔资金,现有三种投资方案供你选择,这三种方案的回报如下:方案一:每天回报40元;方案二:第一天回报10元,以后每天比前一天多回报10元;方案三:第一天回报0.4元,以后每天的回报比前一天翻一番.记三种方案第n 天的回报分别为n a ,n b ,n c .(1)根据数列的定义判断数列{}n a ,{}n b ,{}n c 的类型,并据此写出三个数列的通项公式;(2)小王准备做一个为期十天的短期投资,他应该选择哪一种投资方案?并说明理由. 22.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,若对于任意的正整数n ,总存在正整数m ,使得n m S a =,则称{}n a 是“H 数列”.(1)若数列{}n a 的前n 项和为*2()n n S n =∈N ,证明:{}n a 是“H 数列”.(2)设{}n a 是等差数列,其首项11a =,公差0d <,若{}n a 是“H 数列”,求d 的值.23.已知数列{}n a 中,13a =,132n n n a a ++=⋅,*n N ∈.(1)证明:数列{}2n n a -是等比数列,并求数列{}na 的通项公式; (2)在数列{}n a 中,是否存在连续三项成等差数列?若存在,求出所有符合条件的项;若不存在,请说明理由;(3)若1r s <<且r ,s ∈*N ,求证:使得1a ,r a ,s a 成等差数列的点列(),r s 在某一直线上.24. 由a n 与S n 的关系求通项公式(1)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且23722n S n n =-()*n N ∈,求数列{}n a 的通项公式;(2)已知正项数列{}n a 的前n 项和n S 满足2(1)4n n a S +=(*n N ∈).求数列{}n a 的通项公式;(3)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,S n =2a n +1,求S n(4)已知正项数列{}n a 中,11a =,22a =,前n 项和为n S ,且满足211111142n n n n n n n S S S S S S S +--++-+=-(*2,n n N ≥∈).求数列{}n a 的通项公式; (5)设数列{a n }的前n 项积为T n ,且T n +2a n =2(n ∈N *).数列1n T ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列;求数列{}n a 的通项公式; 25.已知数列{}n a 为等比数列,且0n a >,数列{}n b 满足2log n n b a =,若14b =,23b =. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设数列{}n b m +前n 项和为n S ,若当且仅当5n =时,n S 取得最大值,求实数m 的取值范围.26.已知公比为q 的等比数列{}()*n a n N∈中,22a =,前三项的和为7.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若01q <<,设数列{}n b 满足12n n b a a a =⋅L L ,n *∈N ,求使01n b <<的n 的最小值.27.在等比数列{}n a 中,公比(0,1)q ∈,且满足42a =,232637225a a a a a ++=. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设2log n n b a =,数列{}n b 的前n 项和为n S ,当312123n S S S S n +++⋯+取最大值时,求n 的值.28.已知数列{},{}n n a b 满足{}1,2n n n n a a b b +-=+为等比数列,且12a =,24a =,310a =.(1)试判断列{}n b 是否为等比数列,并说明理由;(2)求n a .29.等比数列{}n a 中,已知142,16a a ==.(1)求数列{}n a 的通项公式n a ;(2)若35,a a 分别是等差数列{}n b 的第4项和第16项,求数列{}n b 的通项公式及前n 项和n S .30.已知数列{}n a 是递增的等比数列,且14239,8.a a a a +==(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)设n S 为数列{}n a 的前n 项和,11n n n n a b S S ++=,求数列{}n b 的前n 项和n T . 31.已知数列{}{},n n a b 满足:1112,,2n n n n a a n b a n b ++=+-==.(1)证明数列{}n b 是等比数列,并求数列{}n b 的通项;(2)求数列{}n a 的前n 项和n S .32.已知数列{}n a 满足11a =,且11123n n a a +=+,*n N ∈. (1)求证:23n a ⎧⎫-⎨⎬⎩⎭是等比数列;(2)求数列{}n a 的通项公式.33.已知等差数列{}n a 满足1210a a +=,432a a -=.(1)求{}n a 的通项公式;(2)设等比数列{}n b 满足2337,b a b a ==.若6k b a =,求k 的值.34.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,各项为正的等比数列{}n b 的前n 项和为n T ,11a =-,11b =,222a b +=.(1)若335a b +=,求{}n b 的通项公式;(2)若321T =,求3S三、填空题35.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,若24S =,121n n a S +=+,*n N ∈,则{}n a 的通项公式为________.36.数列{}n a 满足()211122,3,1n n n n n a a a a n a -+--+==+L ,21a =,33a =,则7a =________.37.已知等比数列{}n a 满足114a =,()35441a a a =-,则2a =________. 38.已知实数()abc a b c <<,,三个数成等比数列,它们的和是21,积是64,那么这个数列的公比q =_____.39.已知等比数列{}n a 及等差数列{}n b ,其中10b =,公差0d ≠.将这两个数列的对应项相加,得一新数列1,1,2,L ,则等比数列{}n a 的前10项之和为________. 40.已知数列{}n a 是公差不为0的等差数列,11a =,且125,,a a a 成等比数列,那么数列{}n a 的前10项和10S 等于________.41.在如图的表格中,每格填上一个数字后,使每一横行成等差数列,每一纵行成等比数列,所有公比相等,则a b c ++值为42.已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且372S =,6632S =,则7a =__________. 43.已知等比数列{}n a 的首项为1a ,前n 项和为n S ,若数列{}12n S a -为等比数列,则32a a =____.44.已知等比数列{}n a 中,若451a a =,8916a a =,则67a a =_____.45.已知数列{}n a 是公差不为0的等差数列,11a =,且249112a a a --+,,成等比数列,则{}n a 的前9项和9S =_______.46.公比为2的等比数列{}n a 的各项都是正数,且31116a a ⋅=,则6a 的值为___________ 47.数列{}n a 是等比数列,21a =-,64a =-,则4a 的值是________. 48.在等比数列{}n a 中,11a =,公比2q =,若64n a =,则n 的值为 . 49.已知1,a ,b ,c ,4成等比数列,则b =______.50.各项都不为零的等差数列{}n a (*N n ∈)满足22810230a a a -+=,数列{}n b 是等比数列,且88a b =,则4911b b b =________.参考答案1.A2.C3.C4.D5.D6.B7.D 8.D9.C10.C11.C12.A13.B14.B15.C16.C17.A18.D19.C20.C21.(1){}n a 为常数列;{}n b 为等差数列;{}n c 是等比数列;40n a =,1100.42n n n b n c -==⨯,(2)应该选择方案二,详见解析22.(1)见解析在(2)1d =-23.(1)详见解析;(2),,成等差数列;(3)详见解析.24.(1) 35n a n =-;(2) 21n a n =-;(3) 132n n S -⎛⎫= ⎪⎝⎭; (4) 1,12,2n n a n =⎧=⎨≥⎩(5) 12n n a n +=+ 25.(1)52n n a -=;(2)()0,126.(1)12n n a -=或32n n a -=;(2)6.27.(1)52n n a -=(2)n 的值为8或928.(1)数列{}n b 不是等比数列.见解析(2)+122n n a n =-29.(1)n n a 2=;(2)2622n n -30.(Ⅰ)12n n a -=(Ⅱ)112221n n ++-- 31.(1)见证明;(2)n S 21222n n n ++=-- 32.(1)见解析;(2)1211332n n a -⎛⎫=+⋅ ⎪⎝⎭33.(1)22n a n =+;(2)63 34.(1)12n n b -=, (2)36s =- 35.13-=n n a 36.6337.1238.439.102340.10041.27242.32. 43.12 44.445.11746.247.2-48.749.250.8。
高中数学等比数列公式是什么高中数学等比数列公式1、等比数列的通项公式是:An=A1__q^(n-1)2、前n项和公式是:Sn=[A1(1-q^n)]/(1-q)且任意两项am,an的关系为an=am·q^(n-m)3、从等比数列的定义、通项公式、前n项和公式可以推出:a1·an=a2·an-1=a3·an-2=…=ak·an-k+1,k∈{1,2,…,n}4、若m,n,p,q∈N__,则有:ap·aq=am·an,等比中项:aq·ap=2arar则为ap,aq等比中项.记πn=a1·a2…an,则有π2n-1=(an)2n-1,π2n+1=(an+1)2n+1另外,一个各项均为正数的等比数列各项取同底数数后构成一个等差数列;反之,以任一个正数C为底,用一个等差数列的各项做指数构造幂Can,则是等比数列.在这个意义下,我们说:一个正项等比数列与等差数列是“同构”的.性质:①若m、n、p、q∈N,且m+n=p+q,则am·an=ap__aq;②在等比数列中,依次每k项之和仍成等比数列.“G是a、b的等比中项”“G^2=ab(G≠0)”.在等比数列中,首项A1与公比q都不为零.高中数学解题方法与技巧1、不等式、方程或函数的题型,先直接思考后建立三者的联系。
首先考虑定义域,其次使用“三合一定理”。
2、在研究含有参数的初等函数的时候应该抓住无论参数怎么变化一些性质都不变的特点。
如函数过的定点、二次函数的对称轴等。
3、在求零点的函数中出现超越式,优先选择数形结合的思想方法。
4、恒成立问题中,可以转化成最值问题或者二次函数的恒成立可以利用二次函数的图像性质来解决,灵活使用函数闭区间上的最值,分类讨论的思想(在分类讨论中应注意不重复不遗漏)。
5、选择与填空中出现不等式的题,应优先选特殊值法。
6、在利用距离的几何意义求最值得问题中,应首先考虑两点之间线段最短,常用次结论来求距离和的最小值;三角形的两边之差小于第三边,常用此结论来求距离差的最大值。
高三数学等比数列试题答案及解析1.设等不数列{an }的前n项和为Sn,若S2=3,S4=15,则S6=( )A. 31B.32C.63D. 64【答案】C【解析】由已知条件可得解得,所以,故选C. 【考点】等比数列的性质.2.公比为的等比数列的各项都是正数,且,则= ()A.B.C.D.【答案】(B)【解析】由等比数列的各项都是正数,且.所以.又公比为即.故选(B)【考点】1.等比数列的性质.2.等比数列的通项公式.3.已知等比数列{an }满足a1+a2=3,a2+a3=6,则a7=()A.64B.81C.128D.243【答案】A【解析】由a2+a3=q(a1+a2)=3q=6,∴q=2∴a1(1+q)=3,∴a1=1,∴a7=26=64故选A4.设正项等比数列的前项积为,若,则=__________.【答案】1【解析】设等比数列的通项公式为故答案为1【考点】等比数列的通项公式;等比数列的乘积运算.5.设正项等比数列的前项积为,若,则=__________.【答案】1【解析】正项等比数列的首项为与公比,由【考点】等比数列的通项公式;等比数列的乘积运算.6.函数图像上存在不同的三点到原点的距离构成等比数列,则以下不可能成为公比的数是()A.B.C.D.【答案】B【解析】函数图象上的点到原点的距离的最小值为1,最大值为3,故,即,而,因此选B.【考点】等比数列的性质.7.已知数列满足,,定义:使乘积为正整数的k叫做“简易数”.则在[3,2013]内所有“简易数”的和为 .【答案】2035【解析】∵,∴,则“简易数”为使为整数的整数,即满足,∴,则在区间内所有“简易数”的和为.【考点】1.新定义题;2.等比数列的前n项和公式.8.已知等比数列的前项和为,若,,则的值是 .【答案】-2【解析】由得,∴,∴,.【考点】等比数列的通项公式与前项和.9.已知等比数列中,=1,=2,则等于( ).A.2B.2C.4D.4【答案】C【解析】,,,可见,,依旧成等比数列,所以,解得.【考点】等比数列的性质10.已知正项数列,其前项和满足且是和的等比中项.(1)求数列的通项公式;(2) 符号表示不超过实数的最大整数,记,求.【答案】(1) 所以;(2) .【解析】(1) 由①知②通过①②得整理得,根据得到所以为公差为的等差数列,由求得或.验证舍去.(2) 由得,利用符号表示不超过实数的最大整数知,当时,,将转化成应用“错位相减法”求和.试题解析:(1) 由①知② 1分由①②得整理得 2分∵为正项数列∴,∴ 3分所以为公差为的等差数列,由得或 4分当时,,不满足是和的等比中项.当时,,满足是和的等比中项.所以. 6分(2) 由得, 7分由符号表示不超过实数的最大整数知,当时,, 8分所以令∴① 9分② 10分①②得即. 12分【考点】等差数列的通项公式,对数运算,“错位相减法”.11.在各项均为正数的等比数列{an }中,已知a2=2a1+3,且3a2,a4,5a3成等差数列.(1)求数列{an}的通项公式;(2)设bn =log3an,求数列{anbn}的前n项和Sn.【答案】(1)3n,n∈N(2)Sn=【解析】(1)设{an}公比为q,由题意得q>0,且解得 (舍),所以数列{an }的通项公式为an=3·3n-1=3n,n∈N.(2)由(1)可得bn =log3an=n,所以anbn=n·3n.所以Sn=1·3+2·32+3·33+…+n·3n,所以3Sn=1·32+2·33+3·34+…+n·3n+1,两式相减得,2Sn=-3-(32+33+…+3n)+n·3n+1=-(3+32+33+…+3n)+n·3n+1=-+n·3n+1=,所以数列{an bn}的前n项和Sn=.12.已知两个数k+9和6-k的等比中项是2k,则k=________.【答案】3【解析】由已知得(2k)2=(k+9)(6-k),k∈N*,∴k=3.13.已知等比数列{an }是递增数列,Sn是{an}的前n项和,若a1,a3是方程x2-5x+4=0的两个根,则S6=________.【答案】63【解析】因为等比数列{an }是递增数列,所以a1=1,a3=4,则q=2,故S6==63.14.已知数列{an }为等比数列,且a1a13+2=4π,则tan(a2a12)的值为()A.±B.-C.D.-【答案】C【解析】∵a1a13=,a2a12=,∴=,∴tan(a2a12)=tan=tan=,故选C.15.已知数列{an }是等差数列,a2=6,a5=12,数列{bn}的前n项和是Sn,且Sn+bn=1.(1)求数列{an}的通项公式.(2)求证:数列{bn}是等比数列.(3)记cn =,{cn}的前n项和为Tn,若Tn<对一切n∈N*都成立,求最小正整数m.【答案】(1) an=2n+2 (2)见解析 (3) 2012【解析】(1)设{an }的公差为d,则a2=a1+d,a5=a1+4d.∵a2=6,a5=12,∴解得:a1=4,d=2.∴an=4+2(n-1)=2n+2.(2)当n=1时,b1=S1,由S1+b1=1,得b1=.当n≥2时,∵Sn =1-bn,Sn-1=1-bn-1,∴Sn -Sn-1=(bn-1-bn),即bn=(bn-1-bn).∴bn =bn-1.∴{bn}是以为首项,为公比的等比数列.(3)由(2)可知:bn=·()n-1=2·()n.∴cn====-,∴Tn=(1-)+(-)+(-)+…+(-)=1-<1,由已知得≥1,∴m≥2012,∴最小正整数m=2012.16.一个由正数组成的等比数列,它的前4项和是前2项和的5倍,则此数列的公比为()A.1B.2C.3D.4【答案】B【解析】设此数列的公比为q,根据题意得q>0且q≠1,由,解得q=2.17.某住宅小区计划植树不少于100棵,若第一天植2棵,以后每天植树的棵数是前一天的2倍,则需要的最少天数n(n∈N*)等于________.【答案】6【解析】设每天植树的棵数组成的数列为{an},由题意可知它是等比数列,且首项为2,公比为2,所以由题意可得≥100,即2n≥51,而25=32,26=64,n∈N*,所以n≥6.18.在等比数列{an }中,a1+a2=20,a3+a4=40,则a5+a6等于________.【答案】80【解析】q2==2,a5+a6=(a3+a4)q2=40×2=80.19.Sn 是等比数列{an}的前n项和,a1=,9S3=S6,设Tn=a1a2a3…an,则使Tn取最小值的n值为________.【答案】5【解析】设等比数列的公比为q,故由9S3=S6,得9×,解得q=2,故=a n =×2n-1,易得当n≤5时,<1,即Tn<Tn-1;当n≥6时,Tn>Tn-1,据此数列单调性可得T5为最小值.20.已知等比数列{an }是递增数列,Sn是{an}的前n项和.若a1,a3是方程x2-5x+4=0的两个根,则S6=________.【答案】63【解析】∵a1,a3是方程x2-5x+4=0的两根,且q>1,∴a1=1,a3=4,则公比q=2,因此S6==63.21.已知公比为的等比数列的前项和为,则下列结论中:(1)成等比数列;(2);(3)正确的结论为()A.(1)(2).B.(1)(3).C.(2)(3).D.(1)(2)(3).【答案】C【解析】根据等比数列的性质,,则,,(2)(3)是正确的,但当时,(1)不正确,故选C.【考点】等比数列的前项和与等比数列的定义.22.在等比数列{an }中,a4=4,则a2·a6等于()A.4B.8C.16D.32【答案】C【解析】23.在等比数列{an }中,a1=2,前n项和为Sn,若数列{an+1}也是等比数列,则Sn等于().A.2n+1-2B.3n C.2n D.3n-1【答案】C【解析】∵数列{an }为等比数列,设公比为q,∴an=2q n-1,又∵{an+1}也是等比数列,则(an+1+1)2=(a n+1)·(a n+2+1)⇒+2a n+1=a n a n+2+a n+a n+2⇒a n+a n+2=2a n+1⇒a n(1+q2-2q)=0⇒q=1.即an =2,所以Sn=2n.24.在等比数列{an }中,2a3-a2a4=0,则a3=________;{bn}为等差数列,且b3=a3,则数列{bn}的前5项和等于________.【答案】210【解析】在等比数列中2a3-a2a4=2a3-=0,解得a3=2.在等差数列中b3=a3=2,所以S5==5b3=5×2=10.25.设等比数列{an }的公比q=2,前n项和为Sn,若S4=1,则S8= ().A.17B.C.5D.【答案】A【解析】由于S4=a1+a2+a3+a4=1,S8=S4+a5+a6+a7+a8=S4+S4·q4,又q=2.所以S8=1+24=17.故选A26.已知数列为等比数列,,,,则的取值范围是( ) A.B.C.D.【答案】D【解析】①,②,③,由①②③得,,故选D.【考点】1.等比数列的定义;2.不等式求范围.27.数列{}的前n项和为,.(Ⅰ)设,证明:数列是等比数列;(Ⅱ)求数列的前项和;(Ⅲ)若,.求不超过的最大整数的值.【答案】(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ);(Ⅲ).【解析】(Ⅰ)由,令可求,时,利用可得与之间的递推关系,构造等可证等比数列;(Ⅱ)由(Ⅰ)可求,利用错位相减法可求数列的和;(Ⅲ)由(Ⅰ)可求,进而可求,代入P中利用裂项求和即可求解试题解析:解:(Ⅰ) 因为,所以①当时,,则, .(1分)②当时,, .(2分)所以,即,所以,而, .(3分)所以数列是首项为,公比为的等比数列,所以. .(4分)(Ⅱ)由(Ⅰ)得.所以①② .(6分)②-①得: .(7分)(8分)(Ⅲ)由(Ⅰ)知(9分)而,(11分)所以,故不超过的最大整数为.(14分) .【考点】1.递推关系;2.等比数列的概念;3.数列求和.28.正项递增等比数列{}中,,则该数列的通项公式为()A.B.C.D.【答案】B【解析】由得,或(舍).【考点】等比数列的运算性质.29.若等比数列的第项是二项式展开式的常数项,则 .【答案】【解析】展开式的通项公式为,其常数项为,所以.【考点】1、二项式定理;2、等比数列.30.设Sn 为等比数列{an}的前n项和,若,则()A.B.C.D.【答案】B【解析】∵,∴,∴,∴.【考点】1.等比数列的通项公式;2.等比数列的前n项和公式.31.在等比数列中,若,则 .【答案】.【解析】由于数列为公比数列,所以,由于,所以.【考点】等比数列的性质32.已知,数列是首项为,公比也为的等比数列,令(Ⅰ)求数列的前项和;(Ⅱ)当数列中的每一项总小于它后面的项时,求的取值范围.【答案】(1);(2).【解析】本题考查数列的通项公式和数列求和问题,考查学生的计算能力和分析问题解决问题的能力,考查分类讨论思想和转化思想.第一问,利用等比数列的通项公式先写出数列的通项公式,利用对数的性质得到的通项公式,从而列出,它符合错位相减法,利用错位相减法求和;第二问,有题意得,讨论的正负,转化为恒成立问题,求出.试题解析:(Ⅰ)由题意知,.∴..以上两式相减得.∵,∴.(Ⅱ)由.由题意知,而,∴. ①(1)若,则,,故时,不等式①成立;(2)若,则,不等式①成立恒成立.综合(1)、(2)得的取值范围为.【考点】1.等比数列的通项公式;2.等比数列的前n项和公式;3.错位相减法;4.恒成立问题.33.已知等比数列前项和为()A.10B.20C.30D.40【答案】C【解析】等比数列中,依次3项和依然成等比数列,即,,,成等比数列,其值分别为2,4,8,16,故.【考点】等比数列的性质.34.设等比数列满足公比,,且{}中的任意两项之积也是该数列中的一项,若,则的所有可能取值的集合为.【答案】【解析】任取数列中两项和,则也是数列中的项,又,,所以可能为,即的值可能为.【考点】等比数列的通项公式和性质.35.已知公差不为零的等差数列与公比为的等比数列有相同的首项,同时满足,,成等比,,,成等差,则( )A.B.C.D.【答案】C【解析】设数列的首项为,等差数列的公差为,,将,,代入得,化简得,解得,代入(1)式得.【考点】1、等差数列的通项公式;2、等比数列的性质.36.等比数列{}的前n项和为,已知对任意的,点,均在函数且均为常数)的图像上.(1)求r的值;(2)当b=2时,记求数列的前项和.【答案】(1);(2).【解析】(1)利用的关系求解;(2)由(1)和b=2求得,进而求得,利用错位相减法可得.试题解析:∵对任意的,点,均在函数且均为常数)的图像上. ∴得,当时,,当时,,又∵{}为等比数列,∴, 公比为, ∴.(2)当b=2时,,则相减,得=∴【考点】1.等比数列通项公式;2.数列求和;3.数列中的关系.37.在正项等比数列中,,则的值是( )A.10000B.1000C. 100D.10【答案】A【解析】因为,所以,所以,.【考点】1.对数的性质;2.等比数列的性质.38.若等比数列满足,,则公比__________;前项_____.【答案】2,【解析】,由,解得,故.考点定位:本题考查了等比数列的通项公式、前n项公式和数列的性质.39.已知各项均为正数的数列中,是数列的前项和,对任意,有.函数,数列的首项(Ⅰ)求数列的通项公式;(Ⅱ)令求证:是等比数列并求通项公式(Ⅲ)令,,求数列的前n项和.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ) ;(Ⅲ).【解析】(Ⅰ)由①得② 1分由②—①,得即: 2分由于数列各项均为正数,3分即数列是首项为,公差为的等差数列,数列的通项公式是 4分(Ⅱ)由知,所以, 5分有,即, 6分而,故是以为首项,公比为2的等比数列. 7分所以 8分(Ⅲ), 9分所以数列的前n项和错位相减可得 12分【考点】等差数列、等比数列的通项公式,“错位相减法”。
4.2 等比数列(精讲)(基础版)思维导图考点一 等比数列基本量的计算【例1】(1)(2022·北京丰台·一模)若数列{}n a 满足12n n a a +=,且41a =,则数列{}n a 的前4项和等于( )考点呈现例题剖析A .15B .14C .158 D .78(2)(2022·重庆·模拟预测)已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且2a ,53a ,89a 成等差数列,则63S S =( ) A .13B .43C .3D .4【一隅三反】1.(2022·江西·新余四中)已知n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,若38a =,324S =,则公比q =( ) A .12-B .13-C .12-或1D .13-或12.(2022·河北廊坊·高三阶段练习)已知n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,且公比1q >,则“51a a >”是“40S >”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件3.(2022·全国·高三专题练习)已知{}n a 为等比数列,n S 为其前n 项和,若213S a =,223a a =,则4S =( )A .7B .8C .15D .314.(2022·河北石家庄·高三期末)等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,33S =,69S =,则公比q =( )A .3B .2C .33D .325(2022·四川·三模(理))已知n S 是各项均为正数的等比数列{}n a 的前n 项和,若2481a a ⋅=,313S =,则6a =( ).A .21B .81C .243D .729考点二 等比中项【例2-1】(2022·江西·上饶市第一中学二模)等比数列{}n a 中,若59a =,则3436log log a a +=( ) A .2B .3C .4D .91.等比数列中有五个量a 1,n ,q ,a n ,S n ,一般可以“知三求二”,通过列方程(组)便可迎刃而解.2.等比数列的前n 项和公式涉及对公比q 的分类讨论,当q =1时,{a n }的前n 项和S n =na 1;当q ≠1时,{a n }的前n 项和S n =a 1(1-q n )1-q =a 1-a n q1-q.温馨提示【例2-2】(2022·福建·模拟预测)已知数列{}n a 为等比数列,则“5a ,7a 是方程2202210x x ++=的两实根”是”61a =,或61a =-”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件【一隅三反】1.(2022·安徽黄山·一模)在等比数列{}n a 中,1a ,13a 是方程21390x x -+=的两根,则2127a a a 的值为( ) AB .3 C.D .3±2.(2022·吉林吉林)已知各项均为正数的等比数列{}n a 中,23a =,93453a a a =,则3a =( ) A .6B .9C .27D .813.(2022·全国·高三专题练习)设a ,b ,c ,d 是非零实数,则“a ,b ,c ,d 成等比数列”是“ad bc =”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件4.(2022·广西柳州)在等比数列{}n a 中,已知22a =,8462a a =,则公比q =( ) A .2-BC .2D .2±考点三 等比数列前n 项和的性质【例3-1】(2022·全国·高三专题练习)已知等比数列{an }的前n 项和为Sn ,S 10=1,S 30=13,S 40=( ) A .﹣51B .﹣20C .27D .40【例3-2】(2022·全国·高三专题练习)等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若121n n S t -=⋅-,则t =( )A .2B .-2C .1D .-1【例3-3】(2022·全国·高三专题练习)已知数列}{n a 的前n 项和121n n S -=+,则数列}{n a 的前10项中所有奇数项之和与所有偶数项之和的比为( ) A .12B .2C .172341D .341172【例3-4】(2022·全国·高三专题练习)数列{}n a 中,12a =,对任意 ,,m n m n m n N a a a ++∈=,若155121022k k k a a a ++++++=-,则 k =( )A .2B .3C .4D .5【例3-5】(2022·全国·高三专题练习)各项均为正数的等比数列{}n a 的前n 项和n S ,若264a a =,31a =,则29()42n n S a +的最小值为( )A .4B .6C .8D .12【一隅三反】1.(2022·湖南·长沙一中)一个等比数列的前7项和为48,前14项和为60,则前21项和为( ) A .180 B .108 C .75D .632.(2022·全国·高三专题练习)已知一个等比数列首项为1,项数是偶数,其奇数项之和为85,偶数项之和为170,则这个数列的项数为( ) A .2B .4C .8D .163.(2022·全国·高三专题练习)等比数列{}n a 的前n 项和为213n n S r -=+,则r 的值为 A .13B .13-C .19D .19-4.(2021·全国·高三专题练习)已知等比数列{}n a 中,11a =,132185k a a a ++++=,24242k a a a +++=,则k =( ) A .2B .3C .4D .55.(2022·四川绵阳·一模)已知正项等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若5-,3S ,6S 成等差数列,则96S S -的最小值为( )A .25B .20C .15D .10考点四 等比数列定义及其运用【例4】(2022·全国·高三专题练习)已知数列{}n a 满足12a =,121nn n a a a +=+,则下列结论正确的是( )A .数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是公差为12的等差数列 B .数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是公差为2的等差数列C .数列11n a ⎧⎫-⎨⎬⎩⎭是公比为12的等比数列 D .数列11n a ⎧⎫-⎨⎬⎩⎭是公比为2的等比数列 【一隅三反】1.(2021·江苏盐城)(多选)设等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,则下列数列一定是等比数列的有( )A .12a a +,23a a +,34a a +,…B .13a a ,35a a +,57a a +,…C .2S ,42S S -,64S S -,…D .3S ,63S S -,96S S -,…2.(2022·广东·佛山一中)已知数列{n a }满足:11232n n a a a +==+, (1)求证:数列{1n a +}是等比数列;(2)()3log 1n n b a =+,求数列{n a ·n b }的前n 项和n S .3.(2022·全国·高三专题练习)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且112a =,11()*2n n n a a N n n ++=∈. (1)证明数列{}n an为等比数列,并求数列{}n a 的通项公式;(2)设(2)n n b n S =-,求数列32{}nn b -前n 项和n T . 考点五 等比数列的实际应用【例5-1】(2022·浙江省义乌中学模拟预测)我国古代的数学名著《九章算术》中有“衰分问题”:今有女子善织,日自倍,五日织五尺,问日织几何?其意为:一女子每天织布的尺数是前一天的2倍,5天共织布5尺,问第五天织布的尺数是多少你的答案是( ) A .531B .1C .52D .8031【例5-2】(2022·江苏·沭阳如东中学模拟预测)著名的“康托三分集”是数学理性思维的构造产物,具有典型的分形特征,其操作过程如下:将闭区间[0,1]均分为三段,去掉中间的区间段12,33⎛⎫⎪⎝⎭,记为第一次操作;再将剩下的两个区120,,,133⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦分别均分为三段,并各自去掉中间的区间段,记为第二次操作;…,如此这样,每次在上一次操作的基础上,将剩下的各个区间分别均分为三段,同样各自去掉中间的区间段.操作过程不断地进行下去,以至无穷,剩下的区间集合即是“康托三分集”.若使去掉的各区间长度之和不小于1415,则需要操作的次数n 的最小值为( ) 参考数据:lg2=0.3010,lg3=0.4771 A .6B .7C .8D .9【一隅三反】1.(2022·全国·模拟预测)在适宜的环境中,一种细菌的一部分不断分裂产生新的细菌,另一部分则死亡.为研究这种细菌的分裂情况,在培养皿中放入m 个细菌,在1小时内,有34的细菌分裂为原来的2倍,14的细菌死亡,此时记为第一小时的记录数据.若每隔一小时记录一次细菌个数,则细菌数超过原来的10倍的记录时间为第( )A .6小时末B .7小时末C .8小时末D .9小时末2.(2022·湖南湖南·二模)在流行病学中,基本传染数0R 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.0R 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,假设某种传染病的基本传染数02R =,平均感染周期为7天,那么感染人数由1(初始感染者)增加到999大约需要的天数为( )(初始感染者传染0R 个人为第一轮传染,这0R 个人每人再传染0R 个人为第二轮传染……参考数据:lg20.3010≈) A .42B .56C .63D .703.(2022·云南·高三阶段练习(理))为了更好地解决就业问题,国家在2020年提出了“地摊经济”为响应国家号召,有不少地区出台了相关政策去鼓励“地摊经济”.老王2020年6月1日向银行借了免息贷款10000元,用于进货.因质优价廉,供不应求,据测算:每月获得的利润是该月初投入资金的20%,每月底扣除生活费1000元,余款作为资金全部用于下月再进货,如此继续,预计到2021年5月底该摊主的年所得收入为( )(取()111.27.5=,()121.29=) A .32500元 B .40000元C .42500元D .50000元4.2 等比数列(精讲)(基础版)思维导图考点一 等比数列基本量的计算【例1】(1)(2022·北京丰台·一模)若数列{}n a 满足12n n a a +=,且41a =,则数列{}n a 的前4项和等于( )考点呈现例题剖析A .15B .14C .158 D .78(2)(2022·重庆·模拟预测)已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且2a ,53a ,89a 成等差数列,则63S S =( ) A .13B .43C .3D .4【答案】(1)C (2)B【解析】(1)因为12n n a a +=,且41a =,所以数列{}n a 是以2为公比的等比数列,又3411a a q ==,得118a =,所以44141(12)(1)1581128a q S q --===--.故选:C (2)设等比数列公比为q ,由2a ,53a ,89a 成等差数列可得,47111239a q a q a q ⨯⋅=⋅+⋅,化简得639610q q -+=,解得313q =,()()61363311411311a q S q q S a q q--==+=--.故选:B. 【一隅三反】1.(2022·江西·新余四中)已知n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,若38a =,324S =,则公比q =( )A .12-B .13-C .12-或1D .13-或1【答案】C【解析】设等比数列{}n a 的公比为q .因为38a =,324S =,所以38a =,1216a a +=,即218a q =,()1116a q +=,所以212q q +=,解得12q =-或1q =.故选:C.2.(2022·河北廊坊·高三阶段练习)已知n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,且公比1q >,则“51a a >”是“40S >”的( )1.等比数列中有五个量a 1,n ,q ,a n ,S n ,一般可以“知三求二”,通过列方程(组)便可迎刃而解.2.等比数列的前n 项和公式涉及对公比q 的分类讨论,当q =1时,{a n }的前n 项和S n =na 1;当q ≠1时,{a n }的前n 项和S n =a 1(1-q n )1-q =a 1-a n q1-q.温馨提示A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件【答案】C【解析】由40S >,得1514011a a a a q q q--=>--,因为1q >,所以510a a ->,即51a a >.故必要性满足; 1514411a a a a q S q q--==--.因为1q >,51a a >,所以40S >.故充分性满足.所以“51a a >”是“40S >”的充要条件.故选:C3.(2022·全国·高三专题练习)已知{}n a 为等比数列,n S 为其前n 项和,若213S a =,223a a =,则4S =( )A .7B .8C .15D .31【答案】C【解析】设等比数列{}n a 的公比为q ,则21213S a a a =+=,则212a a =,所以,212a q a ==, 因为223a a =,即()21124a a =,10a ≠,解得11a =,因此,()441411215112a q S q--===--.故选:C.4.(2022·河北石家庄·高三期末)等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,33S =,69S =,则公比q =( ) ABCD【答案】D【解析】依题意,等比数列{}n a 满足,33S =,69S =,则1q ≠,()()3611113,911a q a q qq--==--,两式相除得()()3363331113,1311q q q q q q-+-==+=--,32,q q ==故选:D 5(2022·四川·三模(理))已知n S 是各项均为正数的等比数列{}n a 的前n 项和,若2481a a ⋅=,313S =,则6a =( ).A .21B .81C .243D .729【答案】C【解析】224381a a a ⋅==,因为0n a >,所以0q >,39a =,又313S =,故124a a +=,设公比是q ,则()121149a q a q ⎧+=⎨=⎩,两式相除得:2149q q +=,解得:3q =或34q =-(舍去),故336393243a a q ==⨯=.故选:C 考点二 等比中项【例2-1】(2022·江西·上饶市第一中学二模)等比数列{}n a 中,若59a =,则3436log log a a +=( )A .2B .3C .4D .9【答案】C【解析】根据等比中项得2546a a a =,所以()2434334353663log log log log log 81log 34a a a a a +=====.故选:C.【例2-2】(2022·福建·模拟预测)已知数列{}n a 为等比数列,则“5a ,7a 是方程2202210x x ++=的两实根”是”61a =,或61a =-”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件【答案】A【解析】在等比数列中,若5a ,7a 是方程2202210x x ++=的两实根,571a a ∴=,5720220a a +=-<,则50a <,70a <,则57661a a a a ==,则61a =或61a =-,即充分性成立,当61a =,或61a =-时,能推出57661a a a a ==,但无法推出572022a a +=-,即必要性不成立, 即“5a ,7a 是方程2202210x x ++=的两实根”是“61a =,或61a =-”的充分不必要条件,故选:A . 【一隅三反】1.(2022·安徽黄山·一模)在等比数列{}n a 中,1a ,13a 是方程21390x x -+=的两根,则2127a a a 的值为( ) AB .3 C.D .3±【答案】B【解析】因为1a 、13a 是方程21390x x -+=的两根,所以3119=a a ,11313+=a a ,所以10a >,130a >,又{}n a 为等比数列,则6710=>a q a ,所以213212719===a a a a a ,所以73a =或73a =-(舍去),所以212773==a a a a .故选:B. 2.(2022·吉林吉林)已知各项均为正数的等比数列{}n a 中,23a =,93453a a a =,则3a =( )A .6B .9C .27D .81【答案】B【解析】()3239335444,,3327a a a a a =∴==∴=,39a ∴=.故选:B 3.(2022·全国·高三专题练习)设a ,b ,c ,d 是非零实数,则“a ,b ,c ,d 成等比数列”是“ad bc =”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件【答案】A【解析】由a b c d ,,,成等比数列可得ad bc =,但当14,1,1,4a b c d ====时,a b c d ,,,不是等比数列,所以“a ,b ,c ,d 成等比数列”是“ad=bc ”的充分而不必要条件,故选:A.4.(2022·广西柳州)在等比数列{}n a 中,已知22a =,8462a a =,则公比q =( ) A.2- B C .2 D .2±【答案】D【解析】由等比数列284652a a a ==,解得452a =±,所以33522a q a ==±,所以2q =±,故选:D. 考点三 等比数列前n 项和的性质【例3-1】(2022·全国·高三专题练习)已知等比数列{an }的前n 项和为Sn ,S 10=1,S 30=13,S 40=( ) A .﹣51 B .﹣20 C .27 D .40【答案】D【解析】由{an }是等比数列,且S 10=1>0,S 30=13>0,得S 20>0,S 40>0,且1<S 20<13,S 40>13 所以S 10,S 20﹣S 10,S 30﹣S 20,S 40﹣S 30成等比数列, 即1,S 20﹣1,13﹣S 20,S 40﹣13构成等比数列,∴(S 20﹣1)2=1×(13﹣S 20),解得S 20=4或S 20=﹣3(舍去),∴(13﹣S 20)2=(S 20﹣1)(S 40﹣13),即92=3×(S 40﹣13),解得S 40=40.故选:D .【例3-2】(2022·全国·高三专题练习)等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若121n n S t -=⋅-,则t =( )A .2B .-2C .1D .-1【答案】A【解析】设等比数列的公比为q ,当1q =时,1n S na =,不合题意; 当1q ≠时,等比数列前n 项和公式()1111111n n n a q a aS q qq q-==-⋅+---, 依题意()111212110,222n nn S t t t t -=⋅-=⋅-⇒+-==.故选:A【例3-3】(2022·全国·高三专题练习)已知数列}{n a 的前n 项和121n n S -=+,则数列}{n a 的前10项中所有奇数项之和与所有偶数项之和的比为( ) A .12 B .2 C .172341D .341172【答案】C【解析】当2n ≥时,212n n n n a S S --=-=,又112a S ==,即前10项分别为2,1,2,4,8,16,32,64,128,256,所以数列}{n a 的前10项中5141023341143S -===-偶,)(421451022172143S -=+=+=-奇,所以172341S S =奇偶, 故选:C .【例3-4】(2022·全国·高三专题练习)数列{}n a 中,12a =,对任意 ,,m n m n m n N a a a ++∈=,若155121022k k k a a a ++++++=-,则 k =( )A .2B .3C .4D .5【答案】C【解析】在等式m n m n a a a +=中,令1m =,可得112n n n a a a a +==,12n na a +∴=, 所以,数列{}n a 是以2为首项,以2为公比的等比数列,则1222n nn a -=⨯=,()()()()1011011105101210122122212211212k k k k k k a a a a ++++++⋅-⋅-∴+++===-=---,1522k +∴=,则15k +=,解得4k =.故选:C.【例3-5】(2022·全国·高三专题练习)各项均为正数的等比数列{}n a 的前n 项和n S ,若264a a =,31a =,则29()42n n S a +的最小值为( )A .4B .6C .8D .12【答案】C【解析】因为264a a =,且等比数列{}n a 各项均为正数,所以2444,2a a ==,公比432,a q a ==首项114a =, 所以1(1)2114n n n a q S q --==- ,通项11124n n n a a q --==,所以29()2164448242n nn n S a +=++≥=,当且仅当216,342n n n =∴=,所以当3n =时,29()42n nS a+的最小值为8.故选:C.【一隅三反】1.(2022·湖南·长沙一中)一个等比数列的前7项和为48,前14项和为60,则前21项和为( ) A .180 B .108 C .75D .63【答案】D【解析】由题意得S 7,S 14-S 7,S 21-S 14组成等比数列48,12,3,即S 21-S 14=3,∴S 21=63. 故选:D2.(2022·全国·高三专题练习)已知一个等比数列首项为1,项数是偶数,其奇数项之和为85,偶数项之和为170,则这个数列的项数为( ) A .2 B .4 C .8 D .16【答案】C【解析】设这个等比数列{}n a 共有()2k k N *∈项,公比为q ,则奇数项之和为132185k S a a a -=+++=奇,偶数项之和为()2421321170n n S a a a q a a a qS -=+++=+++==奇偶,170285S q S ∴===偶奇, 等比数列{}n a 的所有项之和为()212212211708525512kkk a S -==-=+=-,则22256k=,解得4k =,因此,这个等比数列的项数为8.故选:C.3.(2022·全国·高三专题练习)等比数列{}n a 的前n 项和为213n n S r -=+,则r 的值为A .13B .13-C .19D .19-【答案】B【解析】当1n =时,113a S r ==+,当2n ≥时,212323223221118333(31)8383393n n n n n n n n n a S S --------=-=-=-=⋅=⋅⋅=⋅ 所以81333r r +=∴=-,故选B. 4.(2021·全国·高三专题练习)已知等比数列{}n a 中,11a =,132185k a a a ++++=,24242k a a a +++=,则k =( ) A .2 B .3 C .4 D .5【答案】B【解析】设等比数列{}n a 的公比为q ,则132112285k k a a a a a a q q +++++++==,即()2285184k q a a ++=-=,因为24242k a a a +++=,所以2q,则()21123221112854212712k k k a a a a a ++⨯-+++++=+==-,即211282k +=,解得3k =,故选:B.5.(2022·四川绵阳·一模)已知正项等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若5-,3S ,6S 成等差数列,则96S S -的最小值为( ) A .25 B .20 C .15 D .10【答案】B【解析】因为{}n a 是正项等比数列,所以3S ,63S S -,96S S -仍然构成等比数列,所以263396()()S S S S S -=-.又5-,3S ,6S 成等差数列,所以6352S S -=,6335S S S -=+,所以()()2263396333352510S S S S S S S S S -+-===++. 又{}n a 是正项等比数列,所以30S >,3325101020S S ++≥=,当且仅当35S =时取等号.故选:B.考点四 等比数列定义及其运用【例4】(2022·全国·高三专题练习)已知数列{}n a 满足12a =,121nn n a a a +=+,则下列结论正确的是( )A .数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是公差为12的等差数列 B .数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是公差为2的等差数列C .数列11n a ⎧⎫-⎨⎬⎩⎭是公比为12的等比数列 D .数列11n a ⎧⎫-⎨⎬⎩⎭是公比为2的等比数列【答案】C 【解析】∴121n n n a a a +=+,∴111111222n n n n a a a a ++==⋅+,1n a ⎧⎫∴⎨⎬⎩⎭既不是等比数列也不是等差数列; ∴1111112n n a a +⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,∴数列11n a ⎧⎫-⎨⎬⎩⎭是公比为12的等比数列.故选:C【一隅三反】1.(2021·江苏盐城)(多选)设等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,则下列数列一定是等比数列的有( ) A .12a a +,23a a +,34a a +,… B .13a a ,35a a +,57a a +,… C .2S ,42S S -,64S S -,… D .3S ,63S S -,96S S -,…【答案】BD【解析】设数列{}n a 的公比为q ,0q ≠,对于A 和C ,都有首项121(1)a a a q +=+,当1q =-时,120a a +=,不满足等比数列,故AC 错误;对于B ,2131(1)0a a a q +=+≠,且2235131313()a a q a a q a a a a ++==++, 同理25735a a q a a +=+,故数列13a a ,35a a +,57a a +,…为等比数列,B 正确; 对于D ,231231(1)0S a a a a q q =++=++≠,且3633S S q S -=,39663S S q S S -=-, 故数列3S ,63S S -,96S S -,…为等比数列,D 正确;故选:BD 2.(2022·广东·佛山一中)已知数列{n a }满足:11232n n a a a +==+, (1)求证:数列{1n a +}是等比数列;(2)()3log 1n n b a =+,求数列{n a ·n b }的前n 项和n S . 【答案】(1)证明见解析(2)()()12133142n nn n n S +-⨯++=-【解析】(1)因为11232n n a a a +==+,,所以1131n n a a ++=+(). 而113a +=,所以数列{1n a +}是以113a +=为首项,以3为公比的等比数列,所以13nn a +=,即31n n a =-.(2)由(1)可得()3log 1n n b a n =+=∴()31nn n a b n ⋅=-记1213233n n T n =⨯+⨯++⨯……∴所以()23131323133n n n T n n +=⨯+⨯++-⨯+⨯……∴∴-∴得:12123333nn n T n +-=+++-⨯ ()1313313n n n +-=-⨯-∴()121334n nn T +-⨯+=∴()()()1213311242n nn n n n S T n +-⨯++=-+++=-. 3.(2022·全国·高三专题练习)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且112a =,11()*2n n n a a N n n ++=∈. (1)证明数列{}n an为等比数列,并求数列{}n a 的通项公式;(2)设(2)n n b n S =-,求数列32{}n n b -前n 项和n T . 【答案】(1)证明见解析;2n n na =;(2) 1(34)24(1)(2)n n n T n n ++=-++.【解析】(1)因为112n n n a a n ++=,所以1112n n a n a n++=,又因为11112a a ==,所以数列{}n a n是以首项为12,公比为12的等比数列,从而1111()()222n n n a n -=⨯=,故2n n n a =. (2)由(1)中结论可知,2311111112()3()(1)()()22222n n n S n n -=⨯+⨯+⨯++-+ ∴,所以23411111111()2()3()(1)()()222222n n n S n n +=⨯+⨯+⨯++-+ ∴,由∴-∴得,231111111()()()()222222n n n S n +=++++- 111[1()]122()1212n n n +-=-- 化简整理得,222n nn S +=-,所以222n n nn n b n S ()(), 故2232(32)22222()(2)22n n n n n n n n b n n n n n n ++--==-=--+++, 所以324351122222222222[()()()()()]132435112n n n n n T n n n n -++=--+-+-++-+--++,故1(34)24(1)(2)n n n T n n ++=-++. 考点五 等比数列的实际应用【例5-1】(2022·浙江省义乌中学模拟预测)我国古代的数学名著《九章算术》中有“衰分问题”:今有女子善织,日自倍,五日织五尺,问日织几何其意为:一女子每天织布的尺数是前一天的2倍,5天共织布5尺,问第五天织布的尺数是多少你的答案是( ) A .531B .1C .52D .8031【答案】D【解析】根据题意可知该女子每天织布的尺数成等比数列,设该等比数列为{}n a ,公比q =2, 则第1天织布的尺数为1a ,第5天织布的尺数为5a ,前5天共织布为55S =, 则()51112551231a a-=⇒=-,∴445158023131a a q =⋅=⨯=.故选:D.【例5-2】(2022·江苏·沭阳如东中学模拟预测)著名的“康托三分集”是数学理性思维的构造产物,具有典型的分形特征,其操作过程如下:将闭区间[0,1]均分为三段,去掉中间的区间段12,33⎛⎫⎪⎝⎭,记为第一次操作;再将剩下的两个区120,,,133⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦分别均分为三段,并各自去掉中间的区间段,记为第二次操作;…,如此这样,每次在上一次操作的基础上,将剩下的各个区间分别均分为三段,同样各自去掉中间的区间段.操作过程不断地进行下去,以至无穷,剩下的区间集合即是“康托三分集”.若使去掉的各区间长度之和不小于1415,则需要操作的次数n 的最小值为( ) 参考数据:lg2=0.3010,lg3=0.4771 A .6 B .7 C .8 D .9【答案】B【解析】第一次操作去掉13,设为1a ;第二次操作去掉29,设为2a ;第三次操作去掉427,设为3a , 依次类推,11233n n a -⎛⎫=⋅ ⎪⎝⎭.故0111222[()()()]3333n n S -=⨯+++ 2113121412331513n n⎡⎤⎛⎫⨯-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎛⎫⎣⎦=⨯=-≥ ⎪⎝⎭-, 整理,得12153n⎛⎫≥ ⎪⎝⎭,()21lg lg lg2lg3lg15315nn ⎛⎫∴≤∴-≤- ⎪⎝⎭,,()lg3lg5lg3lg5lg31lg211 6.7lg2lg3lg3lg2lg3lg2lg3lg2n -+++-∴≥===+≈----,故n 的最小值为7. 故选:B. 【一隅三反】1.(2022·全国·模拟预测)在适宜的环境中,一种细菌的一部分不断分裂产生新的细菌,另一部分则死亡.为研究这种细菌的分裂情况,在培养皿中放入m 个细菌,在1小时内,有34的细菌分裂为原来的2倍,14的细菌死亡,此时记为第一小时的记录数据.若每隔一小时记录一次细菌个数,则细菌数超过原来的10倍的记录时间为第( ) A .6小时末 B .7小时末C .8小时末D .9小时末【答案】A【解析】设n a 表示第n 小时末的细菌数,依题意有()11332242n n n a a a n --=⨯=≥,133242a m m =⨯=,则{}n a 是等比数列,首项为32m ,公比32q =,所以32nn a m ⎛⎫= ⎪⎝⎭.依题意,10n a m >,即3102n m m ⎛⎫> ⎪⎝⎭,所以3102n⎛⎫> ⎪⎝⎭, 由于563310,24372932102642⎛⎫⎛⎫> ⎪ ⎪⎝⎭⎝=⎭=<,又*N n ∈,所以6n ≥,所以第6小时末记录的细菌数超过原来的10倍, 故选:A.2.(2022·湖南湖南·二模)在流行病学中,基本传染数0R 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.0R 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,假设某种传染病的基本传染数02R =,平均感染周期为7天,那么感染人数由1(初始感染者)增加到999大约需要的天数为( )(初始感染者传染0R 个人为第一轮传染,这0R 个人每人再传染0R 个人为第二轮传染……参考数据:lg20.3010≈) A .42 B .56 C .63 D .70【答案】C【解析】设第n 轮感染的人数为n a ,则数列{}n a 是12a =,公比2q的等比数列,由()2121199912nn S ⨯-+=+=-,可得121000n +=,解得2500n =,两边取对数得lg 2lg500n =,则lg 23lg 2n =-,所以33118.979lg 20.3010n =-=-≈=, 故需要的天数约为9763⨯=. 故选:C3.(2022·云南·高三阶段练习(理))为了更好地解决就业问题,国家在2020年提出了“地摊经济”为响应国家号召,有不少地区出台了相关政策去鼓励“地摊经济”.老王2020年6月1日向银行借了免息贷款10000元,用于进货.因质优价廉,供不应求,据测算:每月获得的利润是该月初投入资金的20%,每月底扣除生活费1000元,余款作为资金全部用于下月再进货,如此继续,预计到2021年5月底该摊主的年所得收入为( )(取()111.27.5=,()121.29=)A .32500元B .40000元C .42500元D .50000元【答案】B 【解析】设010000a =,从6月份起每月底用于下月进货的资金依次记为1a ,2a ,…,12a ,()100120%1000 1.21000a a a =⨯+-=-,同理可得1 1.21000n n a a +=-, 所以()15000 1.25000n n a a +-=-, 而050005000a -=,所以数列{}5000n a -是等比数列,公比为1.2,所以50005000 1.2n n a -=⨯,12125000 1.2500050009500050000a =⨯+=⨯+=,∴总利润为500001000040000-=,故选:B .。