【人教A版】高中数学必修5同步辅导与检测:第二章2.4第1课时等比数列的概念与通n项公式(含答案)
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1 第二章 数列
2.4 等比数列
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{an}中,对任意n∈N*,都有an+1-2an=0,则2a1+a22a3+a4的值为( )
A.14 B.13 C.12 D.1
解析:a2=2a1,a3=2a2=4a1,a4=8a1,
所以2a1+a22a3+a4=4a116a1=14.
答案:A
2.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=a3a2=a2+da2=a2+2a2a2=3.
2 答案:C
3.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:A
4.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=1+22=32,
b2=(-1)(-16)=16,b=±4,
所以ab=±6.
答案:C
5.(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( )
3 (参考数据:lg 1.12≈0.05,lg 1.3≈0.11,lg 2≈0.30)
A.2018年 B.2019年
C.2020年 D.2021年
解析:设第n年的研发投资资金为an,a1=130,则an=130×1.12n-1,由题意,需an=130×1.12n-1≥200,解得n≥5,故从2019年该公司全年的投入的研发资金超过200万,选B.
答案:B
二、填空题
6.等比数列{an}中,a1=18,q=2,则a4与a8的等比中项为________.
解析:a4=a1q3=18×23=1,
a8=a1q7=18×27=16,
所以a4与a8的等比中项为±16=±4.
答案:±4
7.设等比数列{an}满足a1+a3=10,a2+a4=5,则a1a2…an的最大值为________.
解析:设等比数列的公比为q,
由a1+a3=10,a2+a4=5得a1(1+q2)=10,a1q(1+q2)=54,
解得a1=8,q=12,
4 所以a1a2…an=an1q1+2+…+(n-1)=8n×12n(n-1)2=2-12n2+72n,于是当n=3或4时,a1a2…an取得最大值26=64.
答案:64
8.已知等比数列{an}中,各项都是正数,且a1,12a3,2a2成等差数列,则a6+a7a8+a9等于________.
解析:设等比数列{an}的公比为q,
由于a1,12a3,2a2成等差数列,
则212a3=a1+2a2,即a3=a1+2a2,
所以a1q2=a1+2a1q.由于a1≠0,
所以q2=1+2q,解得q=1±2.
又等比数列{an}中各项都是正数,
所以q>0,所以q=1+2.
所以a6+a7a8+a9=a1q5+a1q6a1q7+a1q8=1q2=1(1+2)2=3-22.
答案:3-22
三、解答题
9.已知{an}为等比数列,a3=2,a2+a4=203,求{an}的通项公式.
解:设等比数列{an}的公比为q,则q≠0.
5 a2=a3q=2q,a4=a3.q=2q,
所以2q+2q=203.
解得q=13或q=3.
当q=13时,a1=18,
所以an=18×13n-1=2×33-n.
当q=3时,a1=29,
所以an=29×3n-1=2×3n-3.
综上,当q=13时,an=2×33-n;
当q=3时,an=2×3n-3.
10.在各项均为负数的数列{an}中,已知2an=3an+1,且a2·a5=827.
(1)求证:{an}是等比数列,并求出其通项.
(2)试问-1681是这个等比数列中的项吗?如果是,指明是第几项;如果不是,请说明理由.
解:(1)因为2an=3an+1,
所以an+1an=23.
又因为数列{an}的各项均为负数,
6 所以a1≠0,
所以数列{an}是以23为公比的等比数列.
所以an=a1·qn-1=a1·23n-1.
所以a2=a1·232-1=23a1,
a5=a1·235-1=1681a1,
又因为a2·a5=23a1·1681a1=827,
所以a21=94.
又因为a1<0,所以a1=-32.
所以an=-32×23n-1=-23n-2(n∈N*).
(2)令an=-23n-2=-1681,
则n-2=4,n=6∈N*,
所以-1681是这个等比数列中的项,且是第6项.
B级 能力提升
1.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=( )
A.-4 B.-2 C.2 D.4
答案:A
7 2.已知等比数列{an},若a3a4a8=8,则a1a2…a9=________.
答案:512
3.设关于x的二次方程anx2-an+1x+1=0(n=1,2,3,…)有两根α和β,且满足6α-2αβ+6β=3.
(1)试用an表示an+1;
(2)求证:an-23是等比数列;
(3)当a1=76时,求数列{an}的通项公式及项的最值.
(1)解:根据根与系数的关系,
得α+β=an+1an,αβ=1an.
代入题设条件6(α+β)-2αβ=3,
得6an+1an-2an=3.
所以an+1=12an+13.
(2)证明:因为an+1=12an+13,
所以an+1-23=12an-23.
若an=23,则方程anx2-an+1x+1=0可化为23x2-23x+1=0,
即2x2-2x+3=0.
此时Δ=(-2)2-4×2×3<0,
8 所以an≠23,即an-23≠0.
所以数列an-23是以12为公比的等比数列.
(3)解:当a1=76时,a1-23=12,
所以数列an-23是首项为12,公比为12的等比数列.
所以an-23=12×12n-1=12n,
所以an=23+12n,n=1,2,3,…,
即数列{an}的通项公式为
an=23+12n,n=1,2,3,….
由函数y=12x在(0,+∞)上单调递减知,当n=1时,an的值最大,即最大值为a1=76.