高中数学 第二章 数列 2.4 等比数列(第1课时)等比数列的概念及通项公式巩固提升(含解析)新人教
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2.4。
1 等比数列的概念及通项公式2。
4.1 等比数列的概念及通项公式(共 1 课时)一、知识与技能1。
了解现实生活中存在着一类特殊的数列;2.理解等比数列的概念,探索并掌握等比数列的通项公式;3.能在具体的问题情境中,发现数列的等比关系,并能用有关的知识解决相应的实际问题;4.体会等比数列与指数函数的关系。
二、过程与方法1.采用观察、思考、类比、归纳、探究、得出结论的方法进行教学;2.发挥学生的主体作用,作好探究性活动;3。
密切联系实际,激发学生学习的积极性。
三、情感态度与价值观1。
通过生活中的大量实例,鼓励学生积极思考,激发学生对知识的探究精神和严肃认真的科学态度,培养学生的类比、归纳的能力;2。
通过对有关实际问题的解决,体现数学与实际生活的密切联系,激发学生学习的兴趣。
教学重、难点教学重点 1.等比数列的概念;2。
等比数列的通项公式。
教学难点1。
在具体问题中抽象出数列的模型和数列的等比关系;2.等比数列与指数函数的关系。
教学准备多媒体课件教学过程导入新课师现实生活中,有许多成倍增长的实例.如,将一张报纸对折、对折、再对折、…,对折了三次,手中的报纸的层数就成了8层,对折了5次就成了32层.你能举出类似的例子吗? 生一粒种子繁殖出第二代120粒种子,用第二代的120粒种子可以繁殖出第三代120×120粒种子,用第三代的120×120粒种子可以繁殖出第四代120×120×120粒种子,…师非常好的一个例子!现实生活中,我们会遇到许多这类的事例。
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2。
4 第1课时等比数列的概念与通n项公式A级基础巩固一、选择题1.在数列{a n}中,对任意n∈N*,都有a n+1-2a n=0,则错误!的值为( ) A.错误! B。
错误! C.错误! D.1解析:a2=2a1,a3=2a2=4a1,a4=8a1,所以错误!=错误!=错误!。
答案:A2.公差不为0的等差数列的第2,3,6项构成等比数列,则公比是( ) A.1 B.2 C.3 D.4解析:设等差数列的第2项是a2,公差是d,则a3=a2+d,a6=a2+4d。
由等差数列的第2,3,6项构成等比数列,得(a2+d)2=a2(a2+4d),则d=2a2,公比q=错误!=错误!=错误!=3。
答案:C3.若正数a,b,c组成等比数列,则log2a,log2b,log2c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解析:由题意得b2=ac(a,b,c〉0),所以log2b2=log2ac即2log2b=log2a+log2c,所以log2a,log2b,log2c成等差数列.答案:A4.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.-6 C.±6 D.±12解析:a=错误!=错误!,b2=(-1)(-16)=16,b=±4,所以ab=±6.答案:C5.(2016·四川卷)某公司为激励创新,计划逐步加大研发资金投入.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。
第1课时 等比数列的概念与通项公式A 级 基础巩固一、选择题1.已知{a n }是等比数列,a 3=2,a 6=14,则公比q =( D )A .-12B .-2C .2D .12[解析] 由条件得⎩⎪⎨⎪⎧a 1q 2=2a 1q 5=14,∵a 1≠0,q ≠0,∴q 3=18,∴q =12.故选D .2.数列m ,m ,m ,…一定( C ) A .是等差数列,但不是等比数列 B .是等比数列,但不是等差数列 C .是等差数列,但不一定是等比数列 D .既是等差数列,又是等比数列[解析] 当m =0时,数列是等差数列,但不是等比数列.当m ≠0时,数列既是等差数列,又是等比数列.故选C .3.(2019·湖南武冈二中高二月考)在等比数列{a n }中,a 1=18,q =2,则a 4与a 8的等比中项是( B )A .±4B .4C .±14D .14[解析] 由题意,得a 4=a 1q 3=18×23=1,a 8=a 1q 7=18×27=16,∴a 4与a 8的等比中项为a 6=4.4.一批设备价值a 万元,由于使用磨损,每年比上一年价值降低b %,则n 年后这批设备的价值为( C )A .na (1-b %)B .a (1-nb %)C .a (1-b %)nD .a [1-(b %)n][解析] 依题意可知第一年后的价值为a (1-b %),第二年后的价值为a (1-b %)2,依此类推形成首项为a (1-b %),公比为1-b %的等比数列,则可知n 年后这批设备的价值为a (1-b %)n.故选C .5.(2019·山东菏泽一中高二月考)已知等比数列{a n }的公比为q ,若a 2,a 5的等差中项为4,a 5,a 8的等差中项为82,则log 12q 的值为( A )A .-12B .12C .-2D .2[解析] 由已知得⎩⎨⎧a 2+a 5=8a 5+a 8=162,∴⎩⎨⎧a 1q +a 1q 4=8a 1q 4+a 1q 7=162,解得q =2,∴log 12 q =log 122=log 2-1212 =-12.6.一个各项均为正数的等比数列,其任何项都是后面两项的和,则其公比是( D ) A .52B .1-52C .255D .5-12[解析] 由已知得a n =a n +1+a n +2, 即a 1qn -1=a 1q n +a 1qn +1,∴q 2+q =1,解得q =-1±52.又q >0,∴q =5-12. 二、填空题7.一个直角三角形的三边成等比数列,则较小锐角的正弦值是2[解析] 设该直角三角形的三边分别为a ,aq ,aq 2(q >1),则(aq 2)2=(aq )2+a 2,∴q 2=5+12. 较小锐角记为θ,则sin θ=1q 2=5-12.8.已知等比数列前3项为12,-14,18,则其第8项是__-1256__.[解析] ∵a 1=12,a 2=a 1q =12q =-14,∴q =-12,∴a 8=a 1q 7=12×(-12)7=-1256.三、解答题9.(2019·山东菏泽一中高二月考)已知数列{a n }为等比数列,a n >0,a 1=2,2a 2+a 3=30.(1)求a n ;(2)若数列{b n }满足b n +1=b n +a n ,b 1=a 2,求b 5. [解析] (1)设公比为q ,由题意得2a 1q +a 1q 2=30, ∴4q +2q 2=30, ∴q 2+2q -15=0, ∴q =3或-5. ∵a n >0,∴q =3. ∴a n =a 1qn -1=2·3n -1.(2)∵b 1=a 2,∴b 1=6.又b n +1=b n +a n ,∴b n +1=b n +2·3n -1.∴b 2=b 1+2×30=6+2=8,b 3=b 2+2×31=8+6=14, b 4=b 3+2×32=14+18=32, b 5=b 4+2×33=32+54=86.10.(2018·全国卷Ⅰ文,17)已知数列{a n }满足a 1=1,na n +1=2()n +1a n ,设b n =a nn. (1)求b 1,b 2,b 3;(2)判断数列{b n }是否为等比数列,并说明理由; (3)求{a n }的通项公式.[解析] (1)由条件可得a n +1=2(n +1)na n .将n =1代入得,a 2=4a 1,而a 1=1,所以,a 2=4. 将n =2代入得,a 3=3a 2,所以,a 3=12. 从而b 1=1,b 2=2,b 3=4.(2)数列{b n }是首项为1,公比为2的等比数列.理由如下:由条件可得a n +1n +1=2a nn,即b n +1=2b n ,又b 1=1, 所以数列{b n }是首项为1,公比为2的等比数列. (3)由(2)可得a n n=2n -1,所以a n =n ·2n -1.B 级 素养提升一、选择题1.已知{a n }是公比为q (q ≠1)的等比数列,a n >0,m =a 5+a 6,k =a 4+a 7,则m 与k 的大小关系是( C )A .m >kB .m =kC .m <kD .m 与k 的大小随q 的值而变化 [解析] m -k =(a 5+a 6)-(a 4+a 7) =(a 5-a 4)-(a 7-a 6) =a 4(q -1)-a 6(q -1) =(q -1)(a 4-a 6) =(q -1)·a 4·(1-q 2)=-a 4(1+q )(1-q )2<0(∵a n >0,q ≠1).2.数列{a n }是公差不为0的等差数列,且a 1、a 3、a 7为等比数列{b n }的连续三项,则数列{b n }的公比为( C )A . 2B .4C .2D .12[解析] ∵a 1、a 3、a 7为等比数列{b n }中的连续三项, ∴a 23=a 1·a 7,设{a n }的公差为d ,则d ≠0, ∴(a 1+2d )2=a 1(a 1+6d ),∴a 1=2d ,∴公比q =a 3a 1=4d2d=2,故选C .3.已知a 1,a 2,a 3,…,a 8为各项都大于零的等比数列,公比q ≠1,则( A ) A .a 1+a 8>a 4+a 5 B .a 1+a 8<a 4+a 5 C .a 1+a 8=a 4+a 5D .a 1+a 8与a 4+a 5大小不定[解析] 由条件知,(a 1+a 8)-(a 4+a 5)=a 1(1+q 7-q 3-q 4)=a 1[(1-q 3)+q 4(q 3-1)]=a 1(1-q 3)(1-q 4)=a 1(1-q )(1+q +q 2)·(1-q 2)(1+q 2) =a 1(1-q )2(1+q )(1+q 2)(1+q +q 2). ∵q >0且q ≠1,a 1>0, ∴(a 1+a 8)-(a 4+a 5)>0, ∴a 1+a 8>a 4+a 5.4.在如下表格中,每格填上一个数字后,使每一横行成等差数列,每一纵列成等比数列,则a +b +c 的值为( D )A .1 C .3D .98[解析] 按题意要求,每一横行成等差数列,每一纵列成等比数列填表如图,故a =12,b =38,c =4,则a +b +c =8.故选D .二、填空题5.我国古代数学著作《九章算术》有如下问题:“今有人持金出五关,前关二税一,次关三而税一,次关四而税一,次关五而税一,次关六而税一,并五关所税,适重一斤.问本持金几何”其意思为“今有人持金出五关,第1关收税金12,第2关收税金13,第3关收税金14,第4关收税金15,第5关收税金16,5关所收税金之和,恰好1斤重,设这个人原本持金为x ,按此规律通关第8关”,则第8关需收税金为__172__x .[解析] 第1关收税金:12x ;第2关收税金:13(1-12)x =12×3x ;第3关收税金:14(1-12-16)x =13×4x ;…,可得第8关收税金:18×9x ,即172x .6.各项均为正数的等比数列{a n }中,a 2-a 1=1.当a 3取最小值时,数列{a n }的通项公式a n =__2n -1__.[解析] 设等比数列的公比为q (q >0), 由a 2-a 1=1,得a 1(q -1)=1,所以a 1=1q -1. a 3=a 1q 2=q 2q -1=1-1q 2+1q(q >0), 而-1q 2+1q =-(1q -12)2+14,①当q =2时①式有最大值14,所以当q =2时a 3有最小值4. 此时a 1=1q -1=12-1=1. 所以数列{a n }的通项公式a n =2n -1.故答案为2n -1.三、解答题7.等比数列{a n }中,已知a 1=2,a 4=16. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若a 3、a 5分别为等差数列{b n }的第3项和第5项,试求数列{b n }的通项公式及前n 项和S n .[解析] (1)设{a n }的公比为q , 由已知得16=2q 3,解得q =2, ∴a n =a 1qn -1=2n.(2)由(1)得a 3=8,a 5=32,则b 3=8,b 5=32, 设{b n }的公差为d ,则有⎩⎪⎨⎪⎧b 1+2d =8b 1+4d =32,解得⎩⎪⎨⎪⎧b 1=-16d =12.从而b n =-16+12(n -1)=12n -28, ∴数列{b n }的前n 项和S n =n (-16+12n -28)2=6n 2-22n .8.设数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 1=1,S n +1=4a n +2. (1)设b n =a n +1-2a n ,证明:数列{b n }是等比数列; (2)求数列{a n }的通项公式.[解析] (1)证明:由已知,有a 1+a 2=4a 1+2,∴a 2=3a 1+2=5,故b 1=a 2-2a 1=3. 又a n +2=S n +2-S n +1=4a n +1+2-(4a n +2) =4a n +1-4a n ,于是a n +2-2a n +1=2(a n +1-2a n ), 即b n +1=2b n .因此数列{b n }是首项为3,公比为2的等比数列. (2)由(1)知等比数列{b n }中,b 1=3,公比q =2, 所以a n +1-2a n =3×2n -1.于是a n +12n +1-a n 2n =34,因此数列{a n 2n }是首项为12,公差为34的等差数列,a n 2n =12+(n -1)×34=34n -14.所以a n =(3n -1)·2n -2.。
2.4.1《等比数列的概念及通项公式》【教学目标】必备知识:掌握等比数列的定义、等比中项,通项公式及相关应用.关键能力:通过对等差数列内容的复习小结,使学生对等比数列的知识结构进行主动建构,从而培养学生类比能力,归纳问题、解决问题的能力,提高逻辑推理与抽象概括的能力.核心素养:通过学生对等比数列性质的讨论,培养学生敢于猜想,乐于探究的精神,有利于提高学生的数学抽象、直观想象的能力,并在学习过程中形成持续学习数学的兴趣,培养学生数据分析、数学建模、逻辑推理、计算能力,增强学好数学的自信心!【重点难点】重点:等比数列的定义和通项公式;难点:灵活应用等比数列的定义和通项公式。
一、知识梳理1.等比数列的定义一般地,如果一个数列从起,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,通常用字母q (0q)表示.2.等比数列定义的符号语言:练习:判断下列各组数列中哪些是等比数列,哪些不是?如果是,写出首项和公比, 如果不是,说明理由。
(1)2,4,16,64,… (2)16,8,4,2,0…(3)b, b, b, b, … (4)2,-2,2,-2,…(5)1, 3, 9, 27, ... (6)-2,-4,-8,-16…思考:q>0时,等比数列的项的正负有什么规律?q<0时,等比数列的项的正负又有什么规律?3.等比中项如果在a与b之间插入一个数G,使a,G,b成等比数列,那么G叫做a与b 的等比中项.这三个数满足关系式.思考:在上述定义中,a 、b 的符号有什么特点?你能用a 与b 表示G 吗?4.等比数列的通项公式思考:等比数列的通项公式的推导已知等比数列{a n }的首项为a 1,公比为q (q ≠0),则等比数列{a n }的通项公式为 ,【方法导练】题型一:等比数列通项公式的应用例1:一个等比数列的第3项与第4项分别是12与18,求它的第1项与第2项.例2:在等比数列}{n a 中,..,,).(n a q a n 求824111=-=-=题型二:等比中项的应用例3:已知三个数a,2a+2,3a+3成等比数列,求a.例4:若-1,a,b,c,-9成等比数列,求b,ac.巩固练习:在等比数列}{n a 中,..,n a a a a 求3202423=+=归纳小结【课堂总结】 .,,).(7522782a a a 求==。
[课时作业][A 组 基础巩固]1.已知等比数列{a n }中,a 1=32,公比q =-12,则a 6等于( )A .1B .-1C .2 D.12解析:由题知a 6=a 1q 5=32×⎝⎛⎭⎫-125=-1,故选B.答案:B2.已知数列a ,a (1-a ),a (1-a )2,…是等比数列,则实数a 的取值范围是() A .a ≠1 B .a ≠0且a ≠1C .a ≠0D .a ≠0或a ≠1解析:由a 1≠0,q ≠0,得a ≠0,1-a ≠0,所以a ≠0且a ≠1.答案:B3.在等比数列{a n }中,a 2 016=8a 2 013,则公比q 的值为( )A .2B .3C .4D .8解析:q 3=a 2 016a 2 013=8,∴q =2.答案:A4.已知等比数列{a n }满足a 1+a 2=3,a 2+a 3=6,则a 7等于( )A .64B .81C .128D .243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:A5.等比数列{a n }各项均为正数,且a 1,12a 3,a 2成等差数列,则a 3+a 4a 4+a 5=( )A .-5+12 B.1-52 C.5-12 D .-5+12或5-12解析:a 1,12a 3,a 2成等差数列,所以a 3=a 1+a 2,从而q 2=1+q ,∵q >0,∴q =5+12, ∴a 3+a 4a 4+a 5=1q =5-12. 答案:C6.首项为3的等比数列的第n 项是48,第2n -3项是192,则n =________. 解析:设公比为q ,则⎩⎪⎨⎪⎧ 3q n -1=483q 2n -4=192⇒⎩⎪⎨⎪⎧q n -1=16q 2n -4=64⇒q 2=4, 得q =±2.由(±2)n -1=16,得n =5.答案:57.数列{a n }为等比数列,a n >0,若a 1·a 5=16,a 4=8,则a n =________.解析:由a 1·a 5=16,a 4=8,得a 21q 4=16,a 1q 3=8,所以q 2=4,又a n >0,故q =2,a 1=1,a n =2n -1.答案:2n -1 8.若k,2k +2,3k +3是等比数列的前3项,则第四项为________.解析:由题意,(2k +2)2=k (3k +3),解得k =-4或k =-1,又k =-1时,2k +2=3k +3=0,不符合等比数列的定义,所以k =-4,前3项为-4,-6,-9,第四项为-272. 答案:-2729.已知数列{a n }的前n 项和S n =2a n +1,求证:{a n }是等比数列,并求出通项公式. 证明:∵S n =2a n +1,∴S n +1=2a n +1+1.∴S n +1-S n =a n +1=(2a n +1+1)-(2a n +1)=2a n +1-2a n .∴a n +1=2a n .①又∵S 1=a 1=2a 1+1,∴a 1=-1≠0.由①式可知,a n ≠0,∴由a n +1a n=2知{a n }是等比数列,a n =-2n -1. 10.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? 解析:(1)∵2a n =3a n +1,∴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. [B 组 能力提升]1.设{a n }是由正数组成的等比数列,公比q =2,且a 1·a 2·a 3·…·a 30=230,那么a 3·a 6·a 9·…·a 30等于( )A .210B .220C .216D .215解析:由等比数列的定义,a 1·a 2·a 3=⎝⎛⎭⎫a 3q 3,故a 1·a 2·a 3·…·a 30=⎝⎛⎭⎫a 3·a 6·a 9·…·a 30q 103.又q =2,故a 3·a 6·a 9·…·a 30=220.答案:B2.已知等比数列{a n }满足a 1=3,a 1+a 3+a 5=21,则a 3+a 5+a 7=( )A .21B .42C .63D .84解析:设等比数列公比为q ,则a 1+a 1q 2+a 1q 4=21,又因为a 1=3,所以q 4+q 2-6=0,解得q 2=2,所以a 3+a 5+a 7=(a 1+a 3+a 5)q 2=42.答案:B3.设{a n }为公比q >1的等比数列,若a 2 014和a 2 015是方程4x 2-8x +3=0的两根,则a 2 016+a 2 017=________.解析:4x 2-8x +3=0的两根分别为12和32,q >1,从而a 2 014=12,a 2 015=32,∴q =a 2 015a 2 014=3.a 2 016+a 2 017=(a 2 014+a 2 015)·q 2=2×32=18.答案:184.在正项等比数列{a n }中,已知a 1a 2a 3=4,a 4a 5a 6=12,a n -1a n a n +1=324,则n =________.解析:设数列{a n }的公比为q ,由a 1a 2a 3=4=a 31q 3与a 4a 5a 6=12=a 31q 12可得q 9=3,又a n -1a n a n +1=a 31q 3n -3=324,因此q 3n -6=81=34=q 36,所以n =14.答案:145.有四个实数,前三个数依次成等比数列,它们的积为-8;后三个数依次成等差数列,它们的积为-80,求这四个数.解析:由题意,设这四个数为b q,b ,bq ,a , 则⎩⎪⎨⎪⎧ b 3=-8.2bq =a +b ,b 2aq =-80解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =10,b =-2,q =-2,或⎩⎪⎨⎪⎧ a =-8,b =-2,q =52.∴这四个数依次为1,-2,4,10或-45,-2,-5,-8. 6.已知a 1=2,点(a n ,a n +1)在函数f (x )=x 2+2x 的图象上,其中n =1,2,3,….(1)证明数列{lg(1+a n )}是等比数列;(2)求{a n }的通项公式.解析:(1)证明:由已知得a n +1=a 2n +2a n ,∴a n +1+1=a 2n +2a n +1=(a n +1)2.∵a 1=2,∴a n +1+1=(a n +1)2>0.∴lg(1+a n +1)=2lg(1+a n ),即lg (1+a n +1)lg (1+a n )=2, 且lg(1+a 1)=lg 3.∴{lg(1+a n )}是首项为lg 3,公比为2的等比数列.(2)由(1)知,lg(1+a n )=2n -1·lg 3=lg 312n -, ∴1+a n =312n -, ∴a n =312n --1.。
2.4等比数列(1)课前预习 ● 温故知新学前温习1.等差数列的定义:从 起,每一项与其前一项的差 的数列,称为 .2.等差数列的通项公式: ,是关于n 的 .3.指数型函数 .新课感知1.等比数列的定义如果一个数列从 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 ,公比通常用字母 表示.2.等比数列的递推公式与通项公式递推公式通项公式3.等比中项如果在a 与b 中间插入一个数G ,使a ,G ,b 成 ,那么G 叫做a ,b 的等比中项,这三个数满足关系式 .课堂学习 ● 互动探究知识精讲1.对等比数列的概念的理解(1)每一项与它前一项的比是同一个常数,即q a a a a a a a a a a n n ==⋯====-145342312(2)n ≥,具备任意性;同时概念给出了等比 数列任意相邻两项的递推关系:)1()2(11≥=≥=+-n q a a n q a a nn n n 或, (2)每一项与它前一项的比是同一个常数,强调的是同一个;(3)对于公比q ,它是每一项与它前一项的比,是有序的,也正是这种有序才决定q 的确定性;(4)公比q ≠0这是必然的,也就是不存在q =0的等比数列.还可以理解为在等比数列中,不可能存在数值为0的项.(5)由等比中项的定义可知:G a =b G⇒G 2=ab ⇒G =±ab.这表明:只有同号的两项才有等比中项,并且这两项的等比中项有两个,它们互为相反数.异号的两数没有等比中项.反之,当0aGb ≠时,若G 2=ab ,则G a =b G ,即a ,G ,b 成等比数列.2.对等比数列通项公式的理解(1)通项公式的推导方法①归纳法(见课本)②累乘法: 由等比数列的定义得到:312412321,,,,,,n n n n a a a a a q q q q q a a a a a ---===⋯==将这1n -个式子等号两边分别相乘,可得到1111=n n n n a q a a q a --=即。
第1课时 等比数列的概念及通项公式
[学生用书P105(单独成册)]
[A 基础达标]
1.在数列{a n }中,若a n +1=3a n ,a 1=2,则a 4为( ) A .108 B.54 C .36
D .18
解析:选B.因为a n +1=3a n ,所以数列{a n }是公比为3的等比数列,则a 4=33
a 1=54. 2.在等比数列{a n }中,a 1=1
8,q =2,则a 4与a 8的等比中项为( )
A .±4 B.4 C .±14
D .14
解析:选A.由题意得(±a 6)2
=a 4a 8,因为a 1=18,q =2,所以a 4与a 8的等比中项为±a 6
=±4.
3.如果-1,a ,b ,c ,-9成等比数列,那么( ) A .b =3,ac =9 B.b =-3,ac =9 C .b =3,ac =-9
D .b =-3,ac =-9
解析:选B.因为b 是-1,-9的等比中项,所以b 2
=9,b =±3. 又等比数列奇数项符号相同,得b <0,故b =-3, 而b 又是a ,c 的等比中项, 故b 2
=ac ,即ac =9.
4.(2019·丰台高二检测)数列{a n }是公差不为0的等差数列,且a 1,a 3,a 7为等比数列{b n }的连续三项,则数列{b n }的公比为( )
A. 2
B.4 C .2
D .12
解析:选C.因为a 1,a 3,a 7为等比数列{b n }中的连续三项,所以a 2
3=a 1a 7,设{a n }的公差
为d ,则d ≠0,所以(a 1+2d )2
=a 1(a 1+6d ),所以a 1=2d ,所以公比q =a 3a 1=4d 2d
=2.
5.若正项数列{a n }满足a 1=2,a 2
n +1-3a n +1a n -4a 2
n =0,则{a n }的通项公式a n =( ) A .22n -1
B.2n
C .2
2n +1
D .2
2n -3
解析:选A.由a 2
n +1-3a n +1a n -4a 2
n =0,得(a n +1-4a n )·(a n +1+a n )=0.又{a n }是正项数列,
所以a n +1-4a n =0,
a n +1
a n
=4.由等比数列的定义知数列{a n }是以2为首项,4为公比的等比数列.由等比数列的通项公式,得a n =2×4
n -1
=2
2n -1
.故选A.
6.下面四个数列:
①1,1,2,4,8,16,32,64;
②在数列{a n }中,已知a 2a 1=2,a 3a 2
=2; ③常数列a ,a ,…,a ,…; ④在数列{a n }中,
a n +1a n
=q (q ≠0),其中n ∈N *
. 其中一定是等比数列的有________.
解析:①不符合“每一项与它的前一项的比等于同一常数”,故不是等比数列. ②不一定是等比数列.当{a n }只有3项时,{a n }是等比数列;当{a n }的项数超过3时,不一定符合.
③不一定.若常数列是各项都为0的数列,它就不是等比数列;当常数列各项不为0时,是等比数列.
④等比数列的定义用式子的形式表示:在数列{a n }中,对任意n ∈N *
,有a n +1
a n
=q (q ≠0),那么{a n }是等比数列.
答案:④
7.若等差数列{a n }和等比数列{b n }满足a 1=b 1=-1,a 4=b 4=8,则a 2b 2
=________. 解析:设等差数列{a n }的公差为d ,等比数列{b n }的公比为q .因为a 1=b 1=-1,a 4=b 4
=8,
所以⎩⎪⎨⎪⎧-1+3d =8,-1·q 3
=8,所以⎩
⎪⎨⎪⎧d =3,q =-2. 所以a 2=2,b 2=2.所以a 2b 2=2
2
=1.
答案:1
8.等比数列{a n }中,若a 2a 5=2a 3,a 4与a 6的等差中项为5
4,则a 1=________.
解析:设等比数列{a n }的公比为q , 因为a 2a 5=2a 3,
所以a 21q 5
=2a 1q 2
,化简得a 1q 3
=2=a 4. 因为a 4与a 6的等差中项为5
4
,
所以a 4+a 6=2×5
4,
所以a 4(1+q 2
)=52.
所以q 2
=14,解得q =±12
.
则a 1×⎝ ⎛⎭
⎪⎫±18=2,解得a 1=±16. 答案:±16
9.在等比数列{a n }中,a 3=32,a 5=8. (1)求数列{a n }的通项公式a n ; (2)若a n =1
2
,求n .
解:(1)因为a 5=a 1q 4
=a 3q 2
,
所以q 2
=a 5a 3=14
.
所以q =±1
2
.
当q =12时,a n =a 1q n -1=a 1q 2·q n -3=a 3q n -3
=32×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -3=28-n ;
当q =-12时,a n =a 1q n -1=a 1q 2·q n -3=a 3q n -3
=32×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -3.
所以a n =2
8-n
或a n =32×⎝ ⎛⎭
⎪
⎫-12n -3
.
(2)当a n =12时,即28-n
=12或32×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -3=12,
解得n =9.
10.已知等比数列{a n }为递增数列,且a 2
5=a 10,2(a n +a n -2)=5a n -1,求数列{a n }的通项公式.
解:设数列{a n }的公比为q . 因为a 2
5=a 10,2(a n +a n -2)=5a n -1,
所以⎩
⎪⎨⎪⎧a 2
1·q 8
=a 1·q 9
①
2(q 2
+1)=5q ②, 由①,得a 1=q , 由②,得q =2或q =12,
又数列{a n }为递增数列,
所以a 1=q =2,所以a n =2n
.
[B 能力提升]
11.在数列{a n }中,已知a 1=1,a n +1=2a n +1,则a n =( ) A .2n
-1 B.2
n -1
-1
C .2n -1
D .2(n -1)
解析:选A.等式两边同时加1,得a n +1+1=2(a n +1),所以数列{a n +1}是以a 1+1=2为首项,q =2为公比的等比数列,所以a n +1=2×2
n -1
=2n ,所以a n =2n
-1.
12.已知等比数列{a n }的各项均为正数,公比q ≠1,k
a 1a 2·…·a k =a 11,则k =( ) A .12 B.15 C .18
D .21
解析:选D.k
a 1a 2·…·a k =a 1q 1+2+3+…+(k -1)k
=a 1q k -1
2=a 1q 10
,因为a 1>0,q ≠1,所以
k -1
2
=10,所以k =21,故选D.
13.已知数列{a n }是等差数列,且a 2=3,a 4+3a 5=56,若log 2b n =a n . (1)求证:数列{b n }是等比数列; (2)求数列{b n }的通项公式.
解:(1)证明:由log 2b n =a n ,得b n =2a n .因为数列{a n }是等差数列,不妨设公差为d ,则
b n b n -1=2a n 2a n -1
=2a n -a n -1=2d ,2d 是与n 无关的常数, 所以数列{b n }是等比数列.
(2)由已知,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+d =3,
a 1+3d +3(a 1+4d )=56,
解得⎩
⎪⎨⎪⎧a 1=-1,
d =4,
于是b 1=2-1=12,公比q =2d =24
=16,
所以数列{b n }的通项公式b n =12
·16n -1=24n -5
.
14.(选做题)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a n =3S n +1(n ∈N *
). (1)求a 1,a 2;
(2)求数列{a n }的通项公式.
解:(1)由题意,知a 1=3S 1+1,即a 1=3a 1+1, 所以a 1=-1
2
.
又a 2=3S 2+1,即a 2=3(a 1+a 2)+1,解得a 2=1
4.
(2)由a n =3S n +1,① 得a n -1=3S n -1+1(n ≥2),② 由①-②,得
a n -a n -1=3(S n -S n -1)=3a n ,得a n a n -1=-1
2
,
所以数列{a n }是首项为-12,公比为-1
2
的等比数列,
所以a n =⎝ ⎛⎭⎪⎫-12×⎝ ⎛⎭
⎪
⎫-12n -1
=⎝ ⎛⎭
⎪⎫-12n
.。