15等比数列专题-2024届高考数学一轮复习专题讲义(含答案)

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15等比数列专题-2024届高考数学一轮复习专题讲义(含答案)

资源简介

等比数列
【课前诊断】
成绩(满分10): 完成情况: 优/中/差
1.在等差数列{an}中,a2=-5,a6=a4+6,则a1等于 ( ).
A.-9 B.-8 C.-7 D.-4
【答案】B
2.数列{an}满足a1=1,an+1=an-3(nN*),则a4=
A.10 B.8 C.-8 D.-10
【答案】C
3.已知数列为等差数列,且,那么则等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
4.设是公差为正数的等差数列,若,,则等于( )
A.120 B.105
C.90 D.75
【答案】B
5.数列的首项为3,为等差数列且.若,,则 ( )
A.0 B.3 C.8 D.11
【答案】B
【知识点】
1 等比数列的定义:
一般地,如果一个数列从第二项起,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.这个常数叫做等比数列的公比;公比通常用字母表示(),即:.
要点诠释:
①由于等比数列每一项都可能作分母,故每一项均不为0,因此不能是0;
②“从第二项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数”,这里的项具有任意性和有序性,常数是同一个;
③隐含条件:任一项且;“”是数列成等比数列的必要不充分条件;
④常数列都是等差数列,但不一定是等比数列.不为0的常数列是公比为1的等比数列;
2.等比数列的通项公式
首项为,公比为的等比数列的通项公式为:
3.等比中项
如果三个数、、成等比数列,那么称数为与的等比中项.其中.
要点诠释:
①只有当与同号即时,与才有等比中项,且与有两个互为相反数的等比中项. 当与异号或有一个为零即时,与没有等比中项.
②任意两个实数与都有等差中项,且当与确定时,等差中项唯一. 但任意两个实数与不一定有等比中项,且当与有等比中项时,等比中项不唯一.
③当时,、、成等比数列.
④是、、成等比数列的必要不充分条件。
4.等比数列的判定
(1)定义法:
(2)等比中项法:
5.等比数列的性质
(1)若,且,则,
特别地,当时.
(2)下标成等差数列且公差为的项,,,…组成的新数列仍为等比数列,
公比为.
(3)若,是项数相同的等比数列,则、、(是常数且)、、(,是常数)、、也是等比数列;
(4)连续项和(不为零)仍是等比数列.即,,,…成等比数列,该等比数列的公比为.
(5)等比数列单调性问题:
当且时,等比数列是递增数列;
当且时,等比数列是递减数列;
当且时,等比数列是递减数列;
当且时,等比数列是递增数列。
当时,等比数列是摆动数列。
6.等比数列的前项和公式:
【典型例题】
考点一: 等比数列通项公式的应用
例1已知等比数列满足,,则等于
A. B. C. D.
【答案】D
练1.若等比数列的第4项和第6项分别是1和16,则其第5项为
A. B. C. D.
【答案】D
例2.已知数列满足,则等于
A. B. C. D.
【答案】A
练1.已知数列是公比为2的等比数列,且满足,则的值为( )
A.2 B.4 C.8 D.16
【答案】C
练2.若数列满足:,,则______ .
【答案】
练3.已知等比数列的公比为,若,则
【答案】6
例3.等比数列中,, ,求.
【答案】
法一:设此数列公比为,则
由(2)得:..........(3)
∴.
由(1)得: , ∴ ......(4)
(3)÷(4)得:,
∴,解得或
当时,,;
当时,,.
法二:∵,又,
∴、为方程的两实数根,
∴ 或
∵, ∴或.
练1.已知等比数列中,,那么的值为 .
【答案】128
考点二:等比中项问题
例1.等比数列中,,,则与的等比中项是(  )
A.±4 B.4 C.± D.
【答案】A
练1.在等比数列中,,且,则的值为___.
【答案】5
例2.已知数列是公比为的等比数列,,则的值为
A. B. C.或 D.或
【答案】D
例3.若x,2x+2,3x+3是一个等比数列的连续三项,则x的值为__________.
【答案】-4
练1.如果成等比数列,那么
A. B.
C. D.
【答案】A
练2.设等差数列的公差不为0,.若是与的等比中项,则等于(  )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】选B.
练3.在等比数列中,,公比.若,则( )
A.9 B.10 C.11 D.12
【答案】C 
考点三:等比数列性质问题
例1.已知等比数列中,则公比( )
A. B. C. D.
【答案】
例2.等比数列中,若,求.
【答案】∵是等比数列,∴
例3.已知等比数列前20项和是21,前30项和是49,则前10项和是(  )
A. B. C. D.
【答案】 D
 由S10,S20-S10,S30-S20成等比数列,
∴(S20-S10)2=S10·(S30-S20),即(21-S10)2=S10(49-21),
例4.在和之间插入三个数,使这五个数成等比数列,则插入的三个数的乘积为_____.
【答案】216;
法一:设这个等比数列为,其公比为,
∵,,
∴,
∴。
法二:设这个等比数列为,公比为,则,,
加入的三项分别为,,,
由题意,,也成等比数列,
∴,故,
∴.
例5.已知等比数列的公比,则下面说法中不正确的是( )
A.是等比数列 B.对于,,
C.对于,都有 D.若,则对于任意,都
【答案】D
练1.已知等比数列中,,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】
练2.等比数列的各项均为正数,且,则
【答案】10
练3.若等比数列满足,则公比为
A.2 B.4 C.8 D.16
【答案】选B
因为等比数列满足 ① 所以 ②
②①得.又因为,所以.
练4.设等比数列 的前 项和为 ,若,则 等于(  )
A.1∶2 B.2∶3 C.3∶4 D.1∶3
【答案】 C
考点四:利用定义证明等比数列
例1.已知数列的首项为……,证明:数列是等比数列.
【解析】由得,
∴又
∴数列是首项为,公比为的等比数列.
练1.已知数列中判断数列是等比数列,并说明理由
【答案】是等比数列

∴,
∴数列是首项为2,公比为-2的等比数列
考点五:等比数列前项和
例1.等比数列的前项和为,已知,,则
A. B. C. D.
【答案】
例2.已知等比数列{}中,且,那么的值是( )
A. 15 B. 31 C. 63 D. 64
【答案】B
例3.设等比数列的各项均为正数,公比为,前项和为.若对,有,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】
练1.已知是由正数组成的等比数列,表示的前项的和,若,,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】
练2.已知数列满足,且数列的前项和,则数列的前5项和等于
A. B. C. D.
【答案】
练3.若等比数列满足,,则公比 ;前项和 .
【答案】;
例4.已知等比数列的公比,且,.
(Ⅰ)求公比和的值;
(Ⅱ)若的前项和为,求证:.
【答案】(Ⅰ)法一:因为,所以,所以,
因为,所以 , 因为,所以,即.
法二:因为,所以,所以有,所以.
因为,所以,即.
所以.
(Ⅱ) 当时,,
所以.所以.
因为,所以
法二:当时,.
所以.
所以.
所以,所以.
法三:当时,,
所以,
要证,只需要, 只需,
上式显然成立,得证.
【小试牛刀】
1.若数列满足,则
A.数列不是等比数列 B.数列是公比为的等比数列
C.数列是公比为2的等比数列 D.数列是公比为的等比数列
【答案】B
2.已知等比数列,若,,求.
【答案】或;
3.等比数列中,,,则的值为(  )
A.3×10-5 B.3×29 C.128 D.3×2-5或3×29
【答案】D
【解析】 ∵,a4=a3q,∴,a4=12q.∴.即2q2-5q+2=0,∴或q=2. ∴或a10=12×27=3×29.故选D.
4.已知a,b,c,d成等比数列,且曲线y=x2-2x+3的顶点是(b,c),则ad=________.
【答案】2
解析:∵y=x2-2x+3=(x-1)2+2,∴b=1,c=2,∴ad=bc=2.
5.在等比数列中,首项,要使数列对任意正整数都有,则公比应满足(  )
A. B. C. D.
【答案】选B
解析:.an+1-an=a1qn-1(q-1)>0对任意正整数n都成立,而a1<0,只能06.已知等比数列中, ,,则_______
【答案】
7.设等比数列的前项和为若则
【答案】3
【巩固练习——基础篇】
1.在各项都为正数的等比数列中,首项,前三项和为21,则等于
A.33 B.72 C.84 D.189
【答案】C
2.设等比数列的公比为,则数列的前n项和为(  )
A. B. C. D.
【答案】D
3.已知等比数列满足,,且,则当时,=( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】 由a5·a2n-5=22n(n≥3)得an2=22n,又an>0,
则an=2n,log2a1+log2a3+…+log2a2n-1=1+3+…+(2n-1)=n2,故选C.
4.若等比数列满足,,则公比 ;
【答案】2
5.若数列满足,给出以下四个结论:
①是等比数列; ②可能是等差数列也可能是等比数列;
③是递增数列; ④可能是递减数列.
其中正确的结论是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】D
6.在等比数列中, 是方程的两根,则=________.
【答案】-3
【巩固练习——提高篇】
1.设是首项为正数的等比数列,公比为,则“”是“对任意的正整数,”的
A.充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
2.已知等差数列是无穷数列,若,则数列的前项和
A.无最大值,有最小值 B. 有最大值,无最小值
C.有最大值,有最小值 D. 无最大值,无最小值
【答案】A
3.已知数列的前项和,若恒成立,则实数的最大值是
A. B. C. D.
【答案】C
4.设有四个数的数列,该数列前项成等比数列,其和为,后项成等差数列,其和为. 则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
5.已知实数a,b,c成等差数列,a+1,b+1,c+4成等比数列,且a+b+c=15,
求a,b,c.
【答案】由题意,得,解得,或.等比数列
【课前诊断】
成绩(满分10): 完成情况: 优/中/差
1.在等差数列{an}中,a2=-5,a6=a4+6,则a1等于 ( ).
A.-9 B.-8 C.-7 D.-4
2.数列{an}满足a1=1,an+1=an-3(nN*),则a4=
A.10 B.8 C.-8 D.-10
3.已知数列为等差数列,且,那么则等于( )
A. B. C. D.
4.设是公差为正数的等差数列,若,,则等于( )
A.120 B.105
C.90 D.75
5.数列的首项为3,为等差数列且.若,,则 ( )
A.0 B.3 C.8 D.11
【知识点】
1 等比数列的定义:
一般地,如果一个数列从第二项起,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.这个常数叫做等比数列的公比;公比通常用字母表示(),即:.
要点诠释:
①由于等比数列每一项都可能作分母,故每一项均不为0,因此不能是0;
②“从第二项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数”,这里的项具有任意性和有序性,常数是同一个;
③隐含条件:任一项且;“”是数列成等比数列的必要不充分条件;
④常数列都是等差数列,但不一定是等比数列.不为0的常数列是公比为1的等比数列;
2.等比数列的通项公式
首项为,公比为的等比数列的通项公式为:
3.等比中项
如果三个数、、成等比数列,那么称数为与的等比中项.其中.
要点诠释:
①只有当与同号即时,与才有等比中项,且与有两个互为相反数的等比中项. 当与异号或有一个为零即时,与没有等比中项.
②任意两个实数与都有等差中项,且当与确定时,等差中项唯一. 但任意两个实数与不一定有等比中项,且当与有等比中项时,等比中项不唯一.
③当时,、、成等比数列.
④是、、成等比数列的必要不充分条件。
4.等比数列的判定
(1)定义法:
(2)等比中项法:
5.等比数列的性质
(1)若,且,则,
特别地,当时.
(2)下标成等差数列且公差为的项,,,…组成的新数列仍为等比数列,
公比为.
(3)若,是项数相同的等比数列,则、、(是常数且)、、(,是常数)、、也是等比数列;
(4)连续项和(不为零)仍是等比数列.即,,,…成等比数列,该等比数列的公比为.
(5)等比数列单调性问题:
当且时,等比数列是递增数列;
当且时,等比数列是递减数列;
当且时,等比数列是递减数列;
当且时,等比数列是递增数列。
当时,等比数列是摆动数列。
6.等比数列的前项和公式:
【典型例题】
考点一: 等比数列通项公式的应用
例1已知等比数列满足,,则等于
A. B. C. D.
练1.若等比数列的第4项和第6项分别是1和16,则其第5项为
A. B. C. D.
例2.已知数列满足,则等于
A. B. C. D.
练1.已知数列是公比为2的等比数列,且满足,则的值为( )
A.2 B.4 C.8 D.16
练2.若数列满足:,,则______ .
练3.已知等比数列的公比为,若,则
例3.等比数列中,, ,求.
练1.已知等比数列中,,那么的值为 .
考点二:等比中项问题
例1.等比数列中,,,则与的等比中项是(  )
A.±4 B.4 C.± D.
练1.在等比数列中,,且,则的值为___.
例2.已知数列是公比为的等比数列,,则的值为
A. B. C.或 D.或
例3.若x,2x+2,3x+3是一个等比数列的连续三项,则x的值为__________.
练1.如果成等比数列,那么
A. B.
C. D.
练2.设等差数列的公差不为0,.若是与的等比中项,则等于(  )
A.2 B.4 C.6 D.8
练3.在等比数列中,,公比.若,则( )
A.9 B.10 C.11 D.12
 
考点三:等比数列性质问题
例1.已知等比数列中,则公比( )
A. B. C. D.
例2.等比数列中,若,求.
例3.已知等比数列前20项和是21,前30项和是49,则前10项和是(  )
A. B. C. D.
例4.在和之间插入三个数,使这五个数成等比数列,则插入的三个数的乘积为_____.
例5.已知等比数列的公比,则下面说法中不正确的是( )
A.是等比数列 B.对于,,
C.对于,都有 D.若,则对于任意,都
练1.已知等比数列中,,,则等于( )
A. B. C. D.
练2.等比数列的各项均为正数,且,则
练3.若等比数列满足,则公比为
A.2 B.4 C.8 D.16
练4.设等比数列 的前 项和为 ,若,则 等于(  )
A.1∶2 B.2∶3 C.3∶4 D.1∶3
考点四:利用定义证明等比数列
例1.已知数列的首项为……,证明:数列是等比数列.
练1.已知数列中判断数列是等比数列,并说明理由
考点五:等比数列前项和
例1.等比数列的前项和为,已知,,则
A. B. C. D.
例2.已知等比数列{}中,且,那么的值是( )
A. 15 B. 31 C. 63 D. 64
例3.设等比数列的各项均为正数,公比为,前项和为.若对,有,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
练1.已知是由正数组成的等比数列,表示的前项的和,若,,则的值是( )
A. B. C. D.
练2.已知数列满足,且数列的前项和,则数列的前5项和等于
A. B. C. D.
练3.若等比数列满足,,则公比 ;前项和 .
例4.已知等比数列的公比,且,.
(Ⅰ)求公比和的值;
(Ⅱ)若的前项和为,求证:.
【小试牛刀】
1.若数列满足,则
A.数列不是等比数列 B.数列是公比为的等比数列
C.数列是公比为2的等比数列 D.数列是公比为的等比数列
2.已知等比数列,若,,求.
3.等比数列中,,,则的值为(  )
A.3×10-5 B.3×29 C.128 D.3×2-5或3×29
4.已知a,b,c,d成等比数列,且曲线y=x2-2x+3的顶点是(b,c),则ad=________.
5.在等比数列中,首项,要使数列对任意正整数都有,则公比应满足(  )
A. B. C. D.
6.已知等比数列中, ,,则_______
7.设等比数列的前项和为若则
【巩固练习——基础篇】
1.在各项都为正数的等比数列中,首项,前三项和为21,则等于
A.33 B.72 C.84 D.189
2.设等比数列的公比为,则数列的前n项和为(  )
A. B. C. D.
3.已知等比数列满足,,且,则当时,=( ).
A. B. C. D.
4.若等比数列满足,,则公比 ;
5.若数列满足,给出以下四个结论:
①是等比数列; ②可能是等差数列也可能是等比数列;
③是递增数列; ④可能是递减数列.
其中正确的结论是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
6.在等比数列中, 是方程的两根,则=________.
【巩固练习——提高篇】
1.设是首项为正数的等比数列,公比为,则“”是“对任意的正整数,”的
A.充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
2.已知等差数列是无穷数列,若,则数列的前项和
A.无最大值,有最小值 B. 有最大值,无最小值
C.有最大值,有最小值 D. 无最大值,无最小值
3.已知数列的前项和,若恒成立,则实数的最大值是
A. B. C. D.
4.设有四个数的数列,该数列前项成等比数列,其和为,后项成等差数列,其和为. 则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
5.已知实数a,b,c成等差数列,a+1,b+1,c+4成等比数列,且a+b+c=15,
求a,b,c.

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