【期末热点.重难点】等比数列(含解析)2024-2025学年人教A版(2019)数学高二下册

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【期末热点.重难点】等比数列(含解析)2024-2025学年人教A版(2019)数学高二下册

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期末热点.重难点 等比数列
一.选择题(共5小题)
1.(2024秋 厦门期末)等比数列{an}的公比是2,前n项和为Sn,若S3=14,则a1=(  )
A.1 B.2 C. D.
2.(2024秋 嘉定区校级期末)设等比数列{an}的公比为q,其前n项和为Sn,前n项积为Tn,并满足条件a1>1,a2019 a2020>1,,则下列结论中不正确的是(  )
A.S2019<S2020
B.a2019 a2021﹣1<0
C.T2020是数列{Tn}中的最大值
D.若Tn>1,则n最大为4038
3.(2024秋 金沙县期末)在等比数列{an}中,a2=﹣1,a5=4,则公比q=(  )
A.﹣2 B. C. D.
4.(2024秋 吉林期末)在数列{an}中,a1=3,,则a10等于(  )
A.4 B.3+10lg3 C.13 D.12+2lg3
5.(2025 安阳二模)若数列{an}满足(n﹣1)an=(n+1)an﹣1(n≥2),a1=2,则a4=(  )
A.2 B.6 C.12 D.20
二.多选题(共4小题)
(多选)6.(2024秋 漯河期末)下列说法中正确的是(  )
A.已知数列{an}的前n项和为Sn,若,则{an}为等差数列
B.已知数列{an}的前n项和为Sn,若,则{an}为等比数列
C.若直线l的方向向量为(1,1,4),平面α的法向量为(﹣2,﹣2,1),则l⊥α
D.若两个不同平面α,β的法向量分别为,,且(﹣2,﹣2,1),(1,1,4),则α⊥β
(多选)7.(2025 郑州模拟)已知数列{an},a1=1,,数列{bn}满足bn=2log2(1+an)﹣1.若在数列{bn}中去掉{an}的项,余下的项组成数列{cn},则(  )
A.a1+a2+a3+a4=26 B.b5=10
C.a4<b15<a5 D.c1+c2+ +c10=170
(多选)8.(2024秋 衡阳校级期末)若数列{Fn}满足F1=F2=1,Fn+2=Fn+1+Fn(n∈N*),设an=(﹣1)FnFn+1,则(  )
A.a4=1
B.a2024+a2025=2
C.an=an+3
D.若数列{an}的前n项和为30,则n=90或n=92
(多选)9.(2024秋 厦门校级期末)已知数列{an}的前n项和为Sn(Sn≠0)且满足an+4Sn﹣1Sn=0(n≥2),a1,则下列说法错误的是(  )
A.数列{an}的前n项和为Sn=4n
B.数列{an}的通项公式为an
C.数列{an}为递增数列
D.数列{}为递增数列
三.填空题(共3小题)
10.(2024秋 周口期末)在等比数列{an}中,a6=a2a7=8,则a5=    .
11.(2024秋 宝山区校级期末)已知数列{an}的前n项和Sn=log2n,那么a3+a4的值为   .
12.(2024秋 厦门期末)数列{an}满足,则an=    ;记Sn为{an}的前n项和,若关于n的方程λan=Sn+3有解,则正整数λ的所有取值为    .
四.解答题(共3小题)
13.(2024秋 周口期末)设Sn为正项等比数列{an}的前n项和,已知,.
(1)求数列{an}的公比q;
(2)求数列{an}的通项公式;
(3)求数列{an}的前n项和Sn.
14.(2024秋 黑龙江校级期末)已知数列{an}为公差不为0的等差数列,其前n项和为Sn,a5=S9,a4a6=a4﹣a6.
(1)求数列{an}的通项公式an;
(2)求数列{|an|}的前n项和Tn;
(3)设数列{bn}是以4为首项,4为公比的等比数列,若数列{an}和{bn}的公共项为am,记m从小到大构成数列{cn},求{cn}的前n项和Rn.
15.(2024秋 丽水期末)已知正项数列{an}的前n项和为Sn,且.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设,求数列{bn}前2n项的和T2n.
期末热点.重难点 等比数列
参考答案与试题解析
一.选择题(共5小题)
1.(2024秋 厦门期末)等比数列{an}的公比是2,前n项和为Sn,若S3=14,则a1=(  )
A.1 B.2 C. D.
【考点】等比数列的前n项和.
【专题】整体思想;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】B
【分析】根据等比数列的通项公式与前n项和的概念求解.
【解答】解:等比数列{an}的公比是2,S3=14,
由题意:a1+2a1+4a1=14,即a1=2.
故选:B.
【点评】本题主要考查了等比数列的求和公式的应用,属于基础题.
2.(2024秋 嘉定区校级期末)设等比数列{an}的公比为q,其前n项和为Sn,前n项积为Tn,并满足条件a1>1,a2019 a2020>1,,则下列结论中不正确的是(  )
A.S2019<S2020
B.a2019 a2021﹣1<0
C.T2020是数列{Tn}中的最大值
D.若Tn>1,则n最大为4038
【考点】等比数列的性质;数列的单调性.
【专题】转化思想;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】C
【分析】先根据题意可确定0<q<1,根据a2020>0可判断A;根据等比数列的性质结合a2020<1可判断B;根据数列{an}是递减数列,且a2019>1,a2020<1判断C;再根据Tn的公式,结合a2019>1,a2020<1,a2019a2020>1判断D即可.
【解答】解:对于A,∵a1>1,a2019a2020>1,,且数列{an}为等比数列,
∴a2019>1,0<a2020<1,∴0<q<1,
∵a2020>0,∴S2019<S2020,故A正确;
对于B,∵,∴a2019a2021﹣1<0,故B正确;
对于C,∵等比数列{an}的公比0<q<1,a1>1,∴数列{an}是递减数列,
∵a2019>1,a2020<1,∴T2019是数列{Tn}中的最大项,故C错误;
对于D,,
∵a2019>1,a2020<1,a2019a2020>1,
∴,,,故,即n≤4038,
∴n最大为4038,故D正确.
故选:C.
【点评】本题考查等比数列的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
3.(2024秋 金沙县期末)在等比数列{an}中,a2=﹣1,a5=4,则公比q=(  )
A.﹣2 B. C. D.
【考点】由等比数列中若干项求通项公式或其中的项.
【专题】方程思想;定义法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】C
【分析】根据等比数列通项公式计算可得.
【解答】解:在等比数列{an}中,
∵a2=﹣1,a5=4,
∴由等比数列通项公式得:,∴4=﹣q3,
解得公比.
故选:C.
【点评】本题考查等比数列的通项公式等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
4.(2024秋 吉林期末)在数列{an}中,a1=3,,则a10等于(  )
A.4 B.3+10lg3 C.13 D.12+2lg3
【考点】数列递推式;对数的运算性质.
【专题】转化思想;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】A
【分析】由于,然后由累加法求解即可.
【解答】解:由题意可得,
所以a10=a1+(a2﹣a1)+(a3﹣a2)+ +(a10﹣a9)
=3+lg2﹣lg1+lg3﹣lg2+ +lg10﹣lg9=3﹣lg1+lg10=3+1=4.
故选:A.
【点评】本题考查数列的递推式、数列恒等式和对数的运算性质,考查转化和运算能力,属于基础题.
5.(2025 安阳二模)若数列{an}满足(n﹣1)an=(n+1)an﹣1(n≥2),a1=2,则a4=(  )
A.2 B.6 C.12 D.20
【考点】数列递推式.
【专题】方程思想;转化法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】D
【分析】数列{an}满足(n﹣1)an=(n+1)an﹣1(n≥2),a1=2,对n分别取2,3,4,即可得出结论.
【解答】解:数列{an}满足(n﹣1)an=(n+1)an﹣1(n≥2),a1=2,
则n=2时,a2=3a1=6;n=3时,2a3=4a2,解得a3=12;n=4时,3a4=5a3,解得a4=20.
故选:D.
【点评】本题考查了数列递推关系,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.
二.多选题(共4小题)
(多选)6.(2024秋 漯河期末)下列说法中正确的是(  )
A.已知数列{an}的前n项和为Sn,若,则{an}为等差数列
B.已知数列{an}的前n项和为Sn,若,则{an}为等比数列
C.若直线l的方向向量为(1,1,4),平面α的法向量为(﹣2,﹣2,1),则l⊥α
D.若两个不同平面α,β的法向量分别为,,且(﹣2,﹣2,1),(1,1,4),则α⊥β
【考点】数列的应用;平面的法向量.
【专题】计算题;转化思想;分析法;点列、递归数列与数学归纳法;能力层次;运算求解.
【答案】BD
【分析】根据Sn与an的关系,由条件求数列{an}的通项公式,结合等差数列定义判断A,结合等比数列的定义判断B,证明与不共线不共线,判断C,证明⊥,由此判断D.
【解答】解:对于A:因为,
所以,
当n≥2时,,
所以a1=3,a2=6,a3=10,
所以a2﹣a1=3,a3﹣a2=4,
所以数列{an}不是等差数列,A错误;
对于B:因为,所以a1=S1=8﹣1=7,
当n≥2时,,
因为,
所以数列{an}的通项公式为,
所以当n≥2时,,
所以数列{an}是等比数列,B正确;
对于C,直线l的方向向量为,平面α的法向量为(﹣2,﹣2,1),
因为,所以与不共线,
所以直线l与平面α不垂直,C错误;
对于D,因为u=(﹣2,﹣2,1),,
所以(﹣2)×1+(﹣2)×1+1×4=0,
所以,所以 α⊥β,D正确.
故选:BD.
【点评】本题考查了数列的应用和平面向量的应用,属于中档题.
(多选)7.(2025 郑州模拟)已知数列{an},a1=1,,数列{bn}满足bn=2log2(1+an)﹣1.若在数列{bn}中去掉{an}的项,余下的项组成数列{cn},则(  )
A.a1+a2+a3+a4=26 B.b5=10
C.a4<b15<a5 D.c1+c2+ +c10=170
【考点】数列递推式;等差数列与等比数列的综合.
【专题】转化思想;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】ACD
【分析】对A,由递推关系an+1=2an+1求出通项公式an,运算判断;对B,将an代入求出通项bn,求解判断;对C,根据an,bn的通项公式计算判断;对D,根据{an}与{bn}的通项公式,找出它们相同的项,从而可求{cn}的前10项的和.
【解答】解:数列{an},a1=1,,数列{bn}满足bn=2log2(1+an)﹣1,
对于A,可得an+1+1=2(an+1),
故数列{an+1}是首项和公比均为2的等比数列,所以,
则a1+a2+a3+a4=1+3+7+15=26,故A正确;
对于B,,则b5=2×5﹣1=9,故B错误;
对于C,由an=2n﹣1,bn=2n﹣1,可得a4=15,b15=29,a5=31,所以a4<b15<a5,故C正确;
对于D,因为b1=1,bn+1﹣bn=2,
所以数列{bn}是以1为首项,2为公差的等差数列,
b1=a1=1,b14=27,b15=29,b16=31,
又a4=15,a5=31,a6=63,
因为b16=a5=31,
{bn}为正奇数组成,{an}的项也是奇数,
由上面推理可得,c1+c2+…+c10是由{bn}的前14项去掉{an}的前4项余下的项组成,
所以c1+c2+ +c10
=(b1+b2+ b14)﹣(a1+a2+a3+a4)
170,故D正确.
故选:ACD.
【点评】本题考查数列的递推式和等比数列、等差数列的通项公式和求和公式,考查转化思想和运算能力,属于中档题.
(多选)8.(2024秋 衡阳校级期末)若数列{Fn}满足F1=F2=1,Fn+2=Fn+1+Fn(n∈N*),设an=(﹣1)FnFn+1,则(  )
A.a4=1
B.a2024+a2025=2
C.an=an+3
D.若数列{an}的前n项和为30,则n=90或n=92
【考点】数列递推式.
【专题】转化思想;综合法;点列、递归数列与数学归纳法;运算求解.
【答案】BCD
【分析】求得数列{Fn}的前几项,求得a4,可判断A;推得数列{Fn}的项以奇数、奇数、偶数的规律出现,可判断BC;由数列{an}是最小正周期为3的数列,计算可判断D.
【解答】解:已知数列{Fn}满足F1=F2=1,Fn+2=Fn+1+Fn(n∈N*),
则{Fn}为1、1、2、3、5、8、13、21、34、55、89、144,…,
由an,可得a4=(﹣1)3×5=﹣1,故A错误;
由数列{Fn}的项以奇数、奇数、偶数的规律出现,
可得a2024+a2025=1+1=2,故B正确;
由an,an+3,
且数列{Fn}的项以奇数、奇数、偶数的规律出现,可得FnFn+1与Fn+3Fn+4的奇偶性相同,
则an+3=an,故C正确;
由an+3=an,可得数列{an}是最小正周期为3的数列,且一个周期的和为﹣1+1+1=1,
若数列{an}的前n项和为30,可得n=90或n=92,故D正确.
故选:BCD.
【点评】本题考查数列的递推式,求得数列的周期性是解题的关键,考查运算能力、推理能力,属于中档题.
(多选)9.(2024秋 厦门校级期末)已知数列{an}的前n项和为Sn(Sn≠0)且满足an+4Sn﹣1Sn=0(n≥2),a1,则下列说法错误的是(  )
A.数列{an}的前n项和为Sn=4n
B.数列{an}的通项公式为an
C.数列{an}为递增数列
D.数列{}为递增数列
【考点】数列递推式.
【专题】函数思想;转化法;等差数列与等比数列.
【答案】ABC
【分析】把已知数列递推式变形,可得(n≥2),由此求得Sn,进一步求得数列{an}的通项公式,逐一核对四个选项得答案.
【解答】解:由an+4Sn﹣1Sn=0(n≥2),得Sn﹣Sn﹣1=﹣4Sn﹣1Sn,
∴(n≥2),
∵a1,∴,
则,
则,成立,
∴,
则.
∴不正确的是A、B、C.
故选:ABC.
【点评】本题考查数列递推式,训练了利用数列递推式求数列的通项公式,是中档题.
三.填空题(共3小题)
10.(2024秋 周口期末)在等比数列{an}中,a6=a2a7=8,则a5=  4 .
【考点】由等比数列中若干项求通项公式或其中的项.
【专题】整体思想;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】4.
【分析】根据等比数列的性质若m+n=p+q,则aman=apaq,m,n,p,q∈N*,结合条件求,由此可得结论.
【解答】解:因为数列{an}为等比数列,
所以a5a5=a6a4,a4a5=a2a7,
所以,
所以a5=4.
故答案为:4.
【点评】本题主要考查了等比数列性质的应用,属于基础题.
11.(2024秋 宝山区校级期末)已知数列{an}的前n项和Sn=log2n,那么a3+a4的值为 1 .
【考点】数列递推式.
【专题】转化思想;综合法;点列、递归数列与数学归纳法;运算求解.
【答案】1.
【分析】根据a3+a4=S4﹣S2,结合对数运算即可求解.
【解答】解:因为数列{an}的前n项和Sn=log2n,
所以a3+a4=S4﹣S2=log24﹣log22=1.
故答案为:1.
【点评】本题考查由数列的递推式求通项,属于基础题.
12.(2024秋 厦门期末)数列{an}满足,则an=  n+1 ;记Sn为{an}的前n项和,若关于n的方程λan=Sn+3有解,则正整数λ的所有取值为  7和9 .
【考点】数列递推式;数列的求和.
【专题】方程思想;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】n+1;7和9.
【分析】根据数列的通项与前n项和的关系求数列的通项公式;根据等差数列的求和公式,可以把问题转化成为整数的讨论.
【解答】解:由,
可得a1+2a2+...+2n﹣1an=n 2n.①
当n=1时,,所以a1=2.
当n≥2时,有a1+2a2+...+2n﹣2an﹣1=(n﹣1) 2n﹣1.②
①﹣②得,即an=n+1(n≥2).
因为a1=2符合an=n+1,所以an=n+1,.
因为λan=Sn+3,所以,
显然n+1为10的约数,
n+1=2时,λ=7;n+1=5时,λ=7;n+1=10时,λ=9.
综上,正整数λ的所有取值为7和9.
故答案为:n+1;7和9.
【点评】本题考查数列的递推式和等差数列的通项公式、求和公式,考查转化思想和运算能力、推理能力,属于中档题.
四.解答题(共3小题)
13.(2024秋 周口期末)设Sn为正项等比数列{an}的前n项和,已知,.
(1)求数列{an}的公比q;
(2)求数列{an}的通项公式;
(3)求数列{an}的前n项和Sn.
【考点】求等比数列的前n项和;等比数列通项公式的应用.
【专题】整体思想;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】(1);
(2);
(3).
【分析】(1)根据已知条件可得出关于a1=2、q的方程组,即可解出q的值;
(2)求出a1=2的值,代入等比数列的通项公式可求得数列{an}的通项公式;
(3)利用等比数列的求和公式可求得Sn的表达式.
【解答】解:(1)因为数列{an}是正项等比数列,q>0,,,
则,
整理得,即6q2﹣q﹣1=0,
解得(舍负).
(2)因为,所以,
故.
(3).
【点评】本题主要考查了等比数列通项公式及求和公式的应用,属于基础题.
14.(2024秋 黑龙江校级期末)已知数列{an}为公差不为0的等差数列,其前n项和为Sn,a5=S9,a4a6=a4﹣a6.
(1)求数列{an}的通项公式an;
(2)求数列{|an|}的前n项和Tn;
(3)设数列{bn}是以4为首项,4为公比的等比数列,若数列{an}和{bn}的公共项为am,记m从小到大构成数列{cn},求{cn}的前n项和Rn.
【考点】数列的求和.
【专题】方程思想;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】(1)an=2n﹣10;
(2);
(3)Rn.
【分析】(1)根据等差数列的通项公式和求和公式结合条件求出,然后代入等差数列的通项公式即可;
(2)令2n﹣10=0,得n=5,然后分类讨论求和即可得;
(3)首先根据题意得到,再利用分组求和求解Rn即可.
【解答】解:(1)数列{an}为公差不为0的等差数列,其前n项和为Sn,a5=S9,a4a6=a4﹣a6.
设{an}首项为a1=2,公差为d,
则,
解得或(舍).
则an=a1+(n﹣1)d=﹣8+2(n﹣1)=2n﹣10;
(2)由an=2n﹣10时,令2n﹣10=0,∴n=5,
当n≤5时,an≤0 |an|=﹣an,当n≥6时,an>0 |an|=an,
当1≤n≤5时,;
当n≥6时,,
综上,;
(3)由数列{bn}是以4为首项,4为公比的等比数列,若数列{an}和{bn}的公共项为am,

因为am=2m﹣10,所以2m﹣10=4n,即,
记m从小到大构成数列{cn},得,
所以.
【点评】本题考查等差数列和等比数列的通项公式、求和公式,以及数列的分组求和,考查方程思想和运算能力,属于中档题.
15.(2024秋 丽水期末)已知正项数列{an}的前n项和为Sn,且.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设,求数列{bn}前2n项的和T2n.
【考点】数列的求和;数列递推式.
【专题】转化思想;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】(1)an=4n﹣1;
(2)T2n=32n2+8n.
【分析】(1)根据题意,由an与Sn的关系,代入计算,即可得到结果;
(2)根据题意,由(1)可得数列{bn}的通项公式,然后由并项求和法代入计算,即可得到结果.
【解答】解:(1)正项数列{an}的前n项和为Sn,且.
当n≥2时,由,可得,
上述两式相减,整理得4(an+an﹣1)=(an+an﹣1)(an﹣an﹣1),又an>0,
所以an﹣an﹣1=4,
当n=1时,或(a1=1舍去),
所以{an}是以3为首项,公差为4的等差数列,
则an=3+(n﹣1)×4=4n﹣1.
(2)由(1)知,
所以,
T2n=(b1+b2)+(b2+b3)+ .+(b2n﹣1+b2n)=8×5+8×13+ +8(8n﹣3)

【点评】本题考查数列的通项与求和的关系,以及等差数列的通项公式与求和公式,以及数列的并项求和,考查转化思想和运算能力,属于中档题.
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