新课标最新北师大版2018-2019学年高中数学必修五《等比数列的性质及应用》课时作业及解析
- 格式:doc
- 大小:46.50 KB
- 文档页数:8
学业分层测评(七)(建议用时:45分钟)[学业达标]一、选择题1.在正项等比数列{a n }中,a 3·a 5=4,则a 1·a 2·a 3·a 4·a 5·a 6·a 7=( )【导学号:47172072】A .64B .128C .256D .512【解析】 a 3·a 5=a 1·a 7=a 2·a 6=a 24=4,∵a n >0,∴a 4=2,∴a 1·a 2·a 3·a 4·a 5·a 6·a 7=(a 24)3·a 4=a 74=27=128.【答案】 B2.公差不为零的等差数列{a n }中,2a 3-a 27+2a 11=0,数列{b n }是等比数列,且b 7=a 7,则b 6·b 8=( )A .2B .4C .8D .16【解析】 ∵2a 3-a 27+2a 11=2(a 3+a 11)-a 27=4a 7-a 27=0,∵b 7=a 7≠0,∴b 7=a 7=4,∴b 6·b 8=b 27=16.【答案】 D3.若a ,b 是函数f (x )=x 2-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( )A .6B .7C .8D .9【解析】 不妨设a >b ,由题意得⎩⎨⎧ a +b =p >0,ab =q >0,∴a >0,b >0, 则a ,-2,b 成等比数列,a ,b ,-2成等差数列,∴⎩⎨⎧ ab =(-2)2,a -2=2b ,∴⎩⎨⎧a =4,b =1,∴p =5,q =4,∴p +q =9.【答案】 D4.已知等比数列{a n }的公比q ≠1,则下面说法中不正确的是( )【导学号:47172073】A .{a n +2+a n }是等比数列B .对于k ∈N *,k >1,a k -1+a k +1≠2a kC .对于n ∈N *,都有a n a n +2>0D .若a 2>a 1,则对于任意n ∈N *,都有a n +1>a n【解析】 对于A ,{a n +2+a n }是公比为q 的等比数列,正确;对于B ,对于k ∈N *,k >1,a k -1+a k +1=a k q +a k q , ∵q ≠1,∴a k -1+a k +1≠2a k ,正确;对于C ,a n a n +2=a 2n q 2>0,正确;对于D ,若a 2>a 1,q >1,则对于任意n ∈N *,都有a n +1>a n ,故不正确.故选D.【答案】 D5.在等比数列{a n }中,a 5a 11=3,a 3+a 13=4,则a 15a 5=( ) A .3B.13 C .3或13 D .-3或-13【解析】 ∵a 5a 11=a 3a 13=3,又a 3+a 13=4,∴⎩⎨⎧ a 3=1a 13=3或⎩⎨⎧a 3=3a 13=1,又a 15a 5=q 10=a 13a 3,∴a 15a 5的值为3或13. 【答案】 C二、填空题6.若三个正数a ,b ,c 成等比数列,其中a =5+26,c =5-26,则b =________.【解析】 ∵a ,b ,c 成等比数列,∴b 2=a ·c=(5+26)(5-26)=1.又b >0,∴b =1.【答案】 17.已知{a n }为等差数列,其公差为-2,且a 7是a 3与a 9的等比中项,S n 为{a n }的前n 项和,n ∈N +,则S 10的值为________.【解析】 由a 27=a 3a 9,d =-2,可得[a 1+6×(-2)]2=[a 1+2×(-2)]·[a 1+8×(-2)],即(a 1-12)2=(a 1-4)(a 1-16),解得a 1=20,所以S 10=10×20+10×92×(-2)=110.【答案】 1108.已知{a n }是公差不为零的等差数列,且a 7,a 10,a 15是等比数列{b n }的连续三项,若b 1=3,则b n =________.【解析】 ∵{a n }是公差不为零的等差数列,设首项为a 1,公差为d ,∵a 7,a 10,a 15是等比数列{b n }的连续三项,∴(a 1+9d )2=(a 1+6d )(a 1+14d ),整理可得d =-23a 1.设数列{b n }的公比为q ,则q =a 10a 7=a 1+9d a 1+6d =53, ∴b n =b 1q n -1=3×⎝ ⎛⎭⎪⎫53n -1. 【答案】 3×⎝ ⎛⎭⎪⎫53n -1 三、解答题9.设{a n }是各项均为正数的等比数列,b n =log 2a n ,若b 1+b 2+b 3=3,b 1·b 2·b 3=-3,求此等比数列的通项公式a n .【导学号:47172074】 【解】 由b 1+b 2+b 3=3,得log 2(a 1·a 2·a 3)=3,∴a 1·a 2·a 3=23=8,∵a 22=a 1·a 3,∴a 2=2,又b 1·b 2·b 3=-3, 设等比数列{a n }的公比为q ,得log 2⎝ ⎛⎭⎪⎫2q ·log 2(2q )=-3, 解得q =4或14,。
高三数学必修五《等比数列》教案教案【一】教学准备教学目标1、数学知识:掌握等比数列的概念,通项公式,及其有关性质;2、数学能力:通过等差数列和等比数列的类比学习,培养学生类比归纳的能力;归纳——猜想——证明的数学研究方法;3、数学思想:培养学生分类讨论,函数的数学思想。
教学重难点重点:等比数列的概念及其通项公式,如何通过类比利用等差数列学习等比数列;难点:等比数列的性质的探索过程。
教学过程教学过程:1、问题引入:前面我们已经研究了一类特殊的数列——等差数列。
问题1:满足什么条件的数列是等差数列如何确定一个等差数列(学生口述,并投影):如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列。
要想确定一个等差数列,只要知道它的首项a1和公差d。
已知等差数列的首项a1和d,那么等差数列的通项公式为:(板书)an=a1+(n-1)d。
师:事实上,等差数列的关键是一个“差”字,即如果一个数列,从第2项起,每一项与它前一项的差等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列。
(第一次类比)类似的,我们提出这样一个问题。
问题2:如果一个数列,从第2项起,每一项与它的前一项的……等于同一个常数,那么这个数列叫做……数列。
(这里以填空的形式引导学生发挥自己的想法,对于“和”与“积”的情况,可以利用具体的例子予以说明:如果一个数列,从第2项起,每一项与它的前一项的“和”(或“积”)等于同一个常数的话,这个数列是一个各项重复出现的“周期数列”,而与等差数列最相似的是“比”为同一个常数的情况。
而这个数列就是我们今天要研究的等比数列了。
)2、新课:1)等比数列的定义:如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数,那么这个数列就叫做等比数列。
这个常数叫做公比。
师:这就牵涉到等比数列的通项公式问题,回忆一下等差数列的通项公式是怎样得到的类似于等差数列,要想确定一个等比数列的通项公式,要知道什么师生共同简要回顾等差数列的通项公式推导的方法:累加法和迭代法。
2.4 等比数列1.等比数列的定义一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于___________,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(0)q ≠.定义也可叙述为:在数列{}n a 中,若1(n na q q a +=为常数且0)q ≠,则{}n a 是等比数列. 2.等比中项如果在a 与b 中间插入一个数G ,使a ,G ,b 成等比数列,那么___________叫做a 与b 的等比中项.3.等比数列的通项公式设等比数列{}n a 的首项为1a ,公比为q ,则这个等比数列的通项公式是1______(,0)n a a q =≠.4.等比数列与指数函数 (1)等比数列的图象等比数列{}n a 的通项公式11n n a a q -=还可以改写为1nn a a q q=⋅,当1q ≠且10a ≠时,x y q =是指数函数,1x a y q q =⋅是指数型函数,因此数列{}n a 的图象是函数1xa y q q=⋅的图象上一些孤立的点.例如,教材第50页【探究】(2),12n n a -=的图象如下图所示.(2)等比数列的单调性已知等比数列{}n a 的首项为1a ,公比为q ,则 ①当101a q >⎧⎨>⎩或1001a q <⎧⎨<<⎩时,{}n a 是___________数列;②当1001a q >⎧⎨<<⎩或101a q <⎧⎨>⎩时,{}n a 是___________数列;③当1q =时,{}n a 为常数列(0)n a ≠;④当0q <时,{}n a 为摆动数列,所有的奇数项(偶数项)同号,奇数项与偶数项异号. K 知识参考答案: 1.同一常数2.G3.11n a q- 4.递增 递减等比数列的判定与证明判断数列{}n a 是否为等比数列的方法: (1)定义法:判断1n na a +是否为常数; (2)等比中项法:判断11(,2)n nn n a a n n a a +-=∈≥*N 是否成立; (3)通项公式法:若数列{}n a 的通项公式形如(0)nn a tq tq =≠,则数列{}n a 是等比数列.(1)若{}n a 的通项公式为212n n a -=,试判断数列{}n a 是否为等比数列.(2)若,,,a b c d 成等比数列,,,a b b c c d +++均不为零,求证:,,a b b c c d +++成等比数列.【答案】(1){}n a 是等比数列,证明见解析;(2),,a b b c c d +++成等比数列,证明见等比数列的通项公式及应用(1)在等比数列{}n a中,若474,32,a a==则na=____________;(2)在等比数列{}n a中,已知253636,72,a a a a+=+=若1024na=,则n=____________.与q ,即可写出数列{}n a 的通项公式;(2)当已知等比数列{}n a 中的某项,求出公比q 后,可绕过求1a 而直接写出其通项公式,即(,)n mn m a a qm n -=∈*N .等比数列的性质的应用若数列{}n a 是公比为q 的等比数列,由等比数列的定义可得等比数列具有如下性质:(1)若m n p q +=+,则m n p q a a a a =;若2m n r +=,则2(,)m n r a a a m n,p,q,r =∈*N .推广:1211;n n i n i a a a a a a -+-===L L ①②若m n t p q r++=++,则m n t p q r a a a a a a =.(2)若,,m n p 成等差数列,则,,m n p a a a 成等比数列. (3)数列{}(0)n a ≠λλ仍是公比为q 的等比数列;数列1{}n a 是公比为1q的等比数列; 数列{}||n a 是公比为||q 的等比数列;若数列{}n b 是公比为q'的等比数列,则数列{}n n a b 是公比为qq'的等比数列. (4)23,,,,k k m k m k m a a a a +++L 成等比数列,公比为m q .(5)连续相邻k 项的和(或积)构成公比为(k q 或2)k q 的等比数列.已知等比数列{}n a 满足0,n a >(1)若1237894,9,a a a a a a ==则456a a a =_____________; (2)若25253(3)n n a a n -⋅=≥,则当1n ≥时,3133321log log log n a a a -+++=L _____________.【答案】(1)6;(2)2n .【解析】(1)方法1:因为31231322789798()4,()a a a a a a a a a a a a a ====389,a ==由递推公式构造等比数列求数列的通项公式(1)形如1(1,0)n n a pa q p pq +=+≠≠的递推关系式①利用待定系数法可化为1n a +-()11n q q p a p p =---,当101qa p-≠-时,数列{}1n qa p--是等比数列; ②由1n n a pa q +=+,1(2)n n a pa q n -=+≥,两式相减,得11()n n n n a a p a a +--=-,当210a a -≠时,数列1{}n n a a +-是公比为p 的等比数列.(2)形如+1(,0)nn n a ca d c d cd =+≠≠的递推关系式除利用待定系数法直接化归为等比数列外,也可以两边同时除以1n d +,进而化归为等比数列.(1)在数列{}n a 中,111,36,n n a a a +==+则数列{}n a 的通项公式为n a =_____________;(2)在数列{}n a 中,1111,63,n n n a a a ++==+则数列{}n a 的通项公式为n a =_____________.忽略等比数列中所有项不为零导致错误已知等比数列{}n a 的前三项分别为,22,33a a a ++,则a =_____________.【错解】因为22a +为a 与33a +的等比中项,所以2(22)(33)a a a +=+,解得1a =-或4-.【错因分析】若1a =-,则,22,33a a a ++这三项为1,0,0-,不符合等比数列的定义. 【正解】因为22a +为a 与33a +的等比中项,所以2(22)(33)a a a +=+,解得1a =-或4-.由于1a =-时,220,330a a +=+=,所以1a =-应舍去,故4a =-.【名师点睛】因为等比数列中各项均不为零,所以解题时一定要注意将所求结果代入题中验证,若所求结果使等比数列中的某些项为零,则一定要舍去.忽略等比数列中项的符号导致错误在等比数列{}n a 中,246825a a a a =,则19a a =_____________.【错解】因为{}n a 为等比数列,所以192846a a a a a a ==,由246825a a a a =可得219()25a a =,故195a a =±.【错因分析】错解中忽略了在等比数列中,奇数项或偶数项的符号相同这一隐含条件. 【正解】因为{}n a 为等比数列,所以192846a a a a a a ==,由246825a a a a =可得219()25a a =,故195a a =±.又在等比数列中,所有的奇数项的符号相同,所以190a a >,所以195a a =.【名师点睛】在等比数列中,奇数项或者偶数项的符号相同.因此,在求等比数列的某一项或者某些项时要注意这些项的正负问题,要充分挖掘题目中的隐含条件.1.已知1,,,,5a b c 五个数成等比数列,则b 的值为A .3BC.D .522.在等比数列{}n a 中,112a =,12q =,132n a =,则项数n 为 A .3 B .4 C .5D .63.已知等比数列{}n a 为递增数列,若10a >,且212()3n n n a a a ++-=,则数列{}n a 的公比q =A .2或12B .2C .12D .2-4.已知数列{}n b 是等比数列,9b 是1和3的等差中项,则216b b = A .16 B .8 C .2D .45.已知等比数列{}n a 中,3462,16a a a ==,则101268a a a a --的值为A .2B .4C .8D .166.在等比数列{}n a 中,若48,a a 是方程2430x x -+=的两根,则6a 的值是 A.BC.D .3±7.已知三个数成等比数列,它们的积为27,它们的平方和为91,则这三个数的和为 A .13B .-7C .-7或13D .无法求解8.已知0a b c <<<,且,,a b c 是成等比数列的整数,n 为大于1的整数,则下列关于log a n ,log b n ,log c n 的说法正确的是A .成等差数列B .成等比数列C .各项的倒数成等差数列D .以上都不对9.已知数列{}n a 满足13n n a a +=,且2469a a a ++=,则15793log ()a a a ++=____________.10.在等比数列{}n a 中,21a =,公比1q ≠±.若135,4,7a a a 成等差数列,则6a 的值是_____________.11.在等比数列{}n a 中,572a a =,2103a a +=,则124a a =_____________. 12.已知单调递减的等比数列{}n a 满足23428a a a ++=,且32a +是2a ,4a 的等差中项,则公比q =_____________,通项公式为n a =_____________.13.已知等比数列{}n a 中,2766a a +=,36128a a =,求等比数列{}n a 的通项公式n a .14.已知数列}{n a 满足递推式)2(121≥+=-n a a n n ,其中415a =.(1)求321,,a a a ;(2)求证:数列{1}n a +为等比数列.15.已知数列{}n a 与等比数列{}n b 满足3()n an b n =∈*N .(1)试判断{}n a 是何种数列; (2)若813a a m +=,求1220b b b L .16.已知{}n a 是等比数列,且263a a +=,61012a a +=,则812a a +=A .B .24C .D .4817.已知等差数列{}n a 和等比数列{}n b 的首项都是1,公差和公比都是2,则=++432b b b a a aA .24B .25C .26D .2718.若等比数列{}n a 的各项均为正数,且310119122e a a a a +=(e 为自然对数的底数),则12ln ln a a ++⋅⋅⋅+20ln a =A .50B .40C .30D .2019.各项均为正的等比数列{}n a 中,4a 与14a的等比中项为,则27211log log a a +的值为A .4B .3C .2D .120.已知等差数列{}n a 和等比数列{}n b 的首项都是1,公差和公比都是2,则234a a a b b b ++=A .24B .25C .26D .8421.在等比数列{}n a 中,27a =,公比1q ≠±.若135,4,7a a a 成等差数列,则21n a +=____________.22.已知数列{}n a 满足132(2)n n a a n -=+≥,且12a =,则n a =_____________. 23.已知1,,,4a b --成等差数列,1,,,,4m n t --成等比数列,则b an-=______________. 24.等差数列{}n a 的各项均为正数,13a =,前n 项和为n S ,{}n b 为等比数列,11b =,且2264,b S =33960b S =. (1)求n a 与n b ; (2)求和:12111nS S S +++.25.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,在数列{}n b 中,11b a =,1(2)n n n b a a n -=-≥,且n n a S n +=.(1)设1n n c a =-,求证:{}n c 是等比数列; (2)求数列{}n b 的通项公式.26.(2018北京文)“十二平均律”是通用的音律体系,明代朱载堉最早用数学方法计算出半音比例,为这个理论的发展做出了重要贡献.十二平均律将一个纯八度音程分成十二份,依次得到十三个单音,从第二个单音起,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于.若第一个单音的频率f ,则第八个单音频率为 ABC.fD.27.(2016四川理)某公司为激励创新,计划逐年加大研发资金投入.若该公司2015年全年投入研发资金130万元,在此基础上,每年投入的研发资金比上一年增长12%,则该公司全年投入的研发资金开始超过200万元的年份是 (参考数据:lg 1.12≈0.05,lg 1.3≈0.11,lg2≈0.30) A .2018年 B .2019年 C .2020年D .2021年28.(2017北京理)若等差数列{}n a 和等比数列{}n b 满足11–1a b ==,448a b ==,则22a b =______________. 29.(2017新课标全国Ⅲ理)设等比数列{}n a 满足a 1+a 2=–1,a 1–a 3=–3,则a 4=______________.30.(2018新课标全国Ⅰ文)已知数列{}n a 满足11a =,12(1)n n na n a +=+,设nn a b n=. (1)求1b ,2b ,3b ;(2)判断数列{}n b 是否为等比数列,并说明理由; (3)求{}n a 的通项公式.31.(2016新课标全国Ⅲ文)已知各项都为正数的数列{}n a 满足11a =,21(21)n n n a a a +---120n a +=.(1)求23,a a ;(2)求{}n a 的通项公式.1.【答案】B【解析】设等比数列的公比为q .由题意得,215b b =⨯⇒=,又2210b q q =⨯=>,所以b =B .2.【答案】C【解析】根据等比数列通项公式11n n a a q-=⋅有1111()3222n -=⋅,解得5n =,故选C .5.【答案】B【解析】由题意得246516a a a ==,所以54a =±,因为32a =,所以54a =,所以2532a q a ==,所以91141012115768114a a a q a q q a a a q a q--===--,故选B . 6.【答案】B【解析】由48,a a 是方程2430x x -+=的两根有484840,3a a a a +=>=,故48,a a 都为正数,而26483a a a ==,所以6a =,由于2640a a q =>,所以6a =,故选B . 7.【答案】C【解析】由题意,可设这三个数分别为aq,a ,aq ,则22222222739999191aa aq a q q a a a q q q ⎧⋅⋅==⎧⎪⎪⎪⇒⎨⎨++=⎪⎪++=⎩⎪⎩239a q =⎧⇒⎨=⎩或2319a q =⎧⎪⎨=⎪⎩,所以3q =±或13q =±,故这三个数为1,3,9或-1,3,-9或9,3,1或-9,3,-1.故这三个数的和为13或-7.故选C .9.【答案】−5【解析】因为13n n a a +=,所以数列{}n a 是以3为公比的等比数列,335579246()393a a a q a a a ∴++=++=⨯=,∴15793log ()5a a a ++=-.10.【答案】149【解析】由题意得342231511878778107=+⇒=+⇒-+=⇒=a a a q q q q q q 或21=q (舍去),从而461.49a q == 11.【答案】2或21【解析】由等比数列性质知57210=2a a a a =,又2103a a +=,所以21a =,102a =或22a =,101a =,所以1012422a a a a ==或21. 12.【答案】12 61()2n - 【解析】由题意得,3243332(2)2(2)288a a a a a a +=+⇒++=⇒=,所以2481208202a a q q q +=⇒+=⇒=或2(舍去),所以通项公式为3631()2n n n a a q --==.13.【答案】12n n a -=或82nn a -=.【解析】设等比数列的首项为1a ,公比为q , 由题意得272727362766,66,2,64128128a a a a a a a a a a +=+==⎧⎧⎧⇒⇒⎨⎨⎨===⎩⎩⎩或2764,2.a a =⎧⎨=⎩所以55722a q a ==或512,即2q =或12, 所以2122n n n a a q--==或22812n n n a a q --==.故等比数列{}n a 的通项公式为12n n a -=或82nn a -=.14.【答案】(1)11a =,23a =,37a =;(2)见解析.【解析】(1)由121n n a a -=+及415a =知432115,a a =+= 解得,73=a 同理可得.1,312==a a(2)由121+=-n n a a 可得2211+=+-n n a a ,)1(211+=+-n n a a ,{1}n a +是以211=+a 为首项,2为公比的等比数列.(2)因为120813a a a a m +=+=,所以1220a a a +++=L ()120202a a +=10m ,所以2012201210122033333a a a a a am b b b +++===L L L .16.【答案】B【解析】由题意知4446102626261243a a a q a q q a a a a ++====++,则22q =, 所以222812610610()21224a a a q a q q a a +=+=+=⨯=,故选B . 17.【答案】B【解析】等比数列}{n b 首项是1,公比是2,所以2342,4,8b b b ===,等差数列{}n a 的首项是1,公差是2,所以2342481311311225b b b a a a a a a a d ++=++=+=+⨯=,故选B . 18.【答案】C【解析】在等比数列中,q p n m a a a a q p n m =⇒+=+,所以3310119121011101122e e a a a a a a a a +==⇒=,由对数的运算可知1220ln ln ln a a a ++⋅⋅⋅+12201202191011ln()ln[()()()]a a a a a a a a a =⋅⋅⋅=1031011ln()10ln e 30a a ===,故选C .19.【答案】B【解析】由4a 与14a的等比中项为4148a a =,所以27211271124142log log log log log 83a a a a a a +====,故选B . 20.【答案】D【解析】等差数列{}n a 首项是1,公差是2,所以2343,5,7a a a ===,等比数列{}n b 首项是1,公比是2,所以23424635722284a a a b b b b b b ++=++=++=,故选D . 21.【解析】由题意得342231511878778107=+⇒=+⇒-+=⇒=a a a q q q q q q 或21=q (舍去),从而2211117777nn n n a q +-=⨯=⨯=. 22.【答案】31n -【解析】1132(2),2n n a a n a -=+≥=,1113(1),13n n a a a -∴+=++=,即数列{1}n a +是以3为首项、3为公比的等比数列,则nn a 31=+,即13-=nn a . 23.【答案】12【解析】因为1,,,4a b --成等差数列,设公差为d ,所以4(1)141b a d ----===--,因为1,,,,4m n t --成等比数列,所以2(1)(4)4n =-⨯-=, 即2n =±,由于n 与1,4--同号,所以0n <,所以2n =-,所以1122b a n --==-. 24.【答案】(1)21n a n =+,18n n b -=;(2)32342(1)(2)n n n +-++. 【解析】(1)设{}n a 的公差为d ,{}n b 的公比为q , 则0d>,3(1)n a n d =+-,1n n b q -=,依题意有23322(93)960,(6)64,S b d q S b d q ⎧=+=⎨=+=⎩解得2,8d q =⎧⎨=⎩或6,5403d q ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(舍去),故32(1)21n a n n =+-=+,18n n b -=.(2)35(21)(2)n S n n n =++++=+,所以121111111132435(2)n S S S n n +++=++++⨯⨯⨯+11111111(1)2324352n n =-+-+-++-+ 1111(1)2212n n =+--++ 323.42(1)(2)n n n +=-++ 25.【答案】(1)见解析;(2)1()2nn b =.【解析】(1)因为n n a S n += ①,所以111n n a S n +++=+ ②,②−①得111n n n a a a ++-+=,所以121n n a a +=+, 所以12(1)1n n a a +-=-,所以11112n n a a +-=-,所以{1}n a -是等比数列.因为首项111c a =-,111a a +=,所以112a =,所以112c =-, 所以{}n c 是以12-为首项,12为公比的等比数列. (2)由(1)可知1111()()()222n n n c -=-⋅=-,所以111()2n n n a c =+=-.故当2n ≥时,111111111()[1()]()()()22222n n n n nn n n b a a ---=-=---=-=.又1112b a ==代入上式也符合,所以1()2n nb =.26.【答案】D【解析】因为每一个单音与前一个单音频率比为,所以*1(2,)n n a n n -=≥∈N , 又1a f =,则7781a a q f ===,故选D .【名师点睛】本题考查等比数列的实际应用,解决本题的关键是能够判断单音成等比数列.等比数列的判断方法主要有如下两种: (1)定义法,若1*(0,)n n a q q n a +=≠∈N 或1*(0,2,)n n aq q n a n -≠≥∈=N , 数列{}n a 是等比数列;(2)等比中项公式法,若数列{}n a 中,0n a ≠且*2123,()n n n a a a n n --≥∈=⋅N ,则数列{}n a 是等比数列.28.【答案】1【解析】设等差数列的公差和等比数列的公比分别为d 和q ,则3138d q -+=-=,求得2,3q d =-=,那么221312a b -+==. 29.【答案】8-【解析】设等比数列{}n a 的公比为q ,很明显1q ≠-,结合等比数列的通项公式和题意可得方程组:1212131(1)1(1)3a a a q a a a q +=+=-⎧⎨-=-=-⎩①②,由②①可得:2q =-,代入①可得11a =,由等比数列的通项公式可得3418a a q ==-.30.【答案】(1)11b =,22b =,34b =;(2)数列{}n b 是等比数列,理由见解析;(3)1·2n n a n -=.【解析】(1)由条件可得12(1)n n n a a n++=, 将1n =代入得214a a =,而11a =,所以24a =. 将2n =代入得323a a =,所以312a =. 从而11b =,22b =,34b =.31.【答案】(1)41,2132==a a ;(2)121-=n n a . 【解析】(1)由题意得41,2132==a a . (2)由02)12(112=---++n n n n a a a a ,得)1()1(21+=++n n n n a a a a . 因为{}n a 的各项都为正数,所以211=+n n a a , 故{}n a 是首项为1,公比为21的等比数列,因此121-=n n a .。
北师大版高中数学必修五课时作业8 等比数列的性质及应用时间:45分钟 满分:100分一、选择题(每小题5分,共35分)1.在等比数列{a n }中,若a 2·a 8=36,a 3+a 7=15,则公比为( ) A.2,22 B .± 2C .±22D .±2,±22【答案】 D【解析】 ⎩⎪⎨⎪⎧a 3·a 7=a 2·a 8=36a 3+a 7=15,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 7=12a 3=3,或⎩⎪⎨⎪⎧a 7=3a 3=12,所以q 4=4或q 4=14,所以q =±2,或q =±22.2.已知等比数列{a n }的公比为q ,且a 5a 9=4a 26,a 2=1,则a 1=( )A.12 B .-12C .±12D .±2【答案】 C【解析】 ∵a 5a 9=a 27,∴a 27=4a 26,∴a 27a 26=4,∴q =a 7a 6=±2,∴a 1=±12.3.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=( )A.9 B.10C.11 D.12【答案】 C【解析】a m=a1a2a3a4a5=q·q2·q3·q4=q10=a1q10,因此有m=11.4.已知项数相同的等比数列{a n}和{b n},公比为q1,q2(q1,q2≠1),则下列数列①{3a n};②{2a n};③{3a n};④{2a n-3b n};⑤{2a n·3b n}中为等比数列的个数是( )A.1 B.2C.3 D.4【答案】 C【解析】利用等比数列的定义或性质来处理.对于①,公比为q1;对于②,公比为1q1;对于③,令a n=2n-1,则数列{3a n}为:3,32,34,38,…,因为323≠3432,故不是等比数列;对于④,数列的项可能为零;对于⑤,公比为q1q2.故选C.5.已知等比数列{a n}中,a n>0,(2a4+a2+a6)a4=36,则a3+a5的值为( )A.3 B.6C.4 D.5【答案】 B【解析】∵{a n}是等比数列,a n>0,∴(2a4+a2+a6)a4=36⇒2a24+a2a4+a4a6=36⇒2a3a5+a23+a25=36⇒(a3+a5)2=36⇒a3+a5=6.6.设等差数列{a n}的公差d不为0,a1=9d,若a k是a1与a2k的等比中项,则k等于( )A.2 B.4C.6 D.8【答案】 B【解析】由{a n}是等差数列且a1=9d,得a k=a1+(k-1)d=(k +8)d,a2k=a1+(2k-1)d=(2k+8)d,又因为a k是a1与a2k的等比中项,则有a2k=a1·a2k.即[(k+8)d]2=9d×[(2k+8)d],整理得k2-2k -8=0,解之得k1=4,k2=-2(舍去).7.抽气机每次抽出容器内空气的60%,要使容器内剩下的空气少于原来的0.1%,则至少要抽(参考数据:lg 2=0.301 0,lg 3=0.477 1)( )A.15次B.14次C.9次D.8次【答案】 D【解析】容器内的空气剩余量为{a n},则a n=(1-0.6)n=0.4n,要使容器内剩余空气少于原来的0.1%,则有a n<0.1%,即0.4n<0.001=10-3,两边取对数有nlg 0.4<-3,∴n>7.5,又n∈N+,∴n=8.二、填空题(每小题5分,共15分)8.设数列{a n}的前n项和为S n=3n-c,若数列{a n}为等比数列,则c的值为________.【答案】 1【解析】 ∵S n =3n -c ,∴当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2×3n -1,若{a n }为等比数列,则a n a n -1=3=a 2a 1=2×33-c,得c =1.9.等差数列{a n }中,a 1=2,公差不为零,a 1,a 3,a 11恰为某等比数列的前三项,那么该等比数列的公比等于________.【答案】 4【解析】 解法一:设a 1,a 3,a 11组成的等比数列公比为q , ∴a 3=a 1q =2q ,a 11=a 1q 2=2q 2,又∵数列{a n }是等差数列, ∴a 11=a 1+5(a 3-a 1),∴2q 2=a 1+5(2q -a 1), ∴2q 2=2+5(2q -2),解得q =4或q =1(舍),∴q =4. 解法二:∵a 3=a 1+2d =2+2d ,a 11=2+10d , ∴(2+2d)2=2(2+10d),∴d =3或0(舍),∴a 3=8,∴q =a 3a 1=4.10.b 既是a 和c 的等差中项,又是a 和c 的等比中项,则数列a ,b ,c 的公比为________.【答案】 1【解析】 ∵2b =a +c ,ac =b 2,∴ac =⎝ ⎛⎭⎪⎫a +c 22=a +c24,∴4ac =a 2+c 2+2ac ,∴a 2+c 2-2ac =0,即(a -c)2=0, ∴a =c ,∴a ,b ,c 的公比为1.三、解答题(共50分,解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)11.(15分)已知等比数列{a n }.(1)若a 1+a 2+a 3=168,a 2-a 5=42,求a 5与a 7的等比中项; (2)若a 1+a 2+a 3=7,a 1a 2a 3=8,求a n .【解析】 (1)设等比数列的公比为q ,首项为a 1,由已知得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 1q +a 1q 2=168a 1q -a 1q 4=42,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 11+q +q 2168 ①a 1q 1-q 342 ②因为1-q 3=(1-q)(1+q +q 2), ②①得q(1-q)=14,故q =12, 所以a 1=4212-⎝ ⎛⎭⎪⎫124=96.设G 是a 5,a 7的等比中项,则应有G 2=a 5a 7=a 1q 4·a 1q 6=a 21q 10=962×⎝ ⎛⎭⎪⎫1210=9,G =±3. 故a 5,a 7的等比中项是±3.(2)解法一:因为a 1a 3=a 22,所以a 1a 2a 3=a 32=8,所以a 2=2,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 3=5a 1a 3=4,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1a 3=4或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=4a 3=1.所以a n =2n -1或a n =23-n . 解法二:设公比为q ,则⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 1q +a 1q 2=7a 1·a 1q ·a 1q 2=8,即⎩⎪⎨⎪⎧a 11+q +q 27 ③a 1q =2 ④由④得a 1=2q,代入③得2q 2-5q +2=0, 所以q =2或q =12.由④得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1q =2或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=4q =12,所以a n =2n -1或a n =23-n .12.(15分)已知数列{a n }的首项a 1=a ≠14,且满足a n +1=⎩⎪⎨⎪⎧12a n ,n 为偶数,a n+14,n 为奇数.记b n =a 2n -1-14,n =1,2,3,….(1)求a 2,a 3.(2)判断数列{b n }是否为等比数列,并证明你的结论. 【解析】 (1)a 2=a 1+14=a +14,a 3=12a 2=12a +18.(2)因为a 4=a 3+14=12a +38,所以a 5=12a 4=14a +316.所以b 1=a 1-14=a -14≠0,b 2=a 3-14=12(a -14),b 3=a 5-14=14(a -14).猜想:{b n }是首项为a -14,公比为12的等比数列.证明如下:因为b n +1=a 2n +1-14=12a 2n -14=12(a 2n -1+14)-14 =12(a 2n -1-14) =12b n (n ∈N +), 又a ≠14,所以b n ≠0,所以b n +1b n =12(常数).所以{b n }是首项为a -14,公比为 12的等比数列.13.(20分)已知数列{a n }前n 项和S n =2n 2-3n ,数列{b n }是各项为正的等比数列,满足a 1=-b 1,b 3(a 2-a 1)=b 1.(1)求数列{a n },{b n }的通项公式; (2)记c n =a n ·b n ,求c n 的最大值.【解析】 (1)∵a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1 n =1S n -S n -1 n ≥2,∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧-1 n =14n -5 n ≥2,即a n =4n -5(n ∈N +),由已知b 1=1,b 1q 2(a 2-a 1)=b 1,∴q 2=14,∵b n >0,∴q =12,∴b n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1.(2)c n =(4n -5)⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1,由⎩⎪⎨⎪⎧c n ≥c n -1c n ≥c n +1得n =3,即c 3最大,最大值为74.。