资源简介 第3课时 等比数列[考试要求] 1.理解等比数列的概念.2.掌握等比数列的通项公式与前n项和公式.3.了解等比数列与指数函数的关系.1.等比数列的有关概念(1)定义:一般地,如果一个数列从第___项起,每一项与它的前一项的比都等于____________,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表示,定义的表达式为__=q(n∈N*,q为非零常数).(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,此时,G2=ab.提醒:①“G2=ab”是“a,G,b成等比数列”的必要不充分条件.②在等比数列中,奇数项同号,偶数项同号.2.等比数列的有关公式(1)通项公式:an=_________=amqn-m.(2)前n项和公式:Sn=提醒:求等比数列的前n项和时,若公比q不明确,需分类讨论.3.等比数列的性质(1)在等比数列{an}中,若m+n=p+q=2k(m,n,p,q,k∈N*),则am·an=________=.(2)若数列{an},{bn}(项数相同)是等比数列,则},{an·bn},仍是等比数列.(3)等比数列{an}的前n项和为Sn,则Sn,S2n-Sn,S3n-S2n仍成等比数列,其公比为qn,q=-1且n为偶数时除外.[常用结论]1.等比数列的单调性当q>1,a1>0或0<q<1,a1<0时,数列{an}是递增数列;当q>1,a1<0或0<q<1,a1>0时,数列{an}是递减数列;当q=1时,{an}是常数列.2.等比数列{an}的前n项和Sn可以写成Sn=Aqn-A(A≠0,q≠1,且q≠0).一、易错易混辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)满足an+1=qan(n∈N*,q为常数)的数列{an}为等比数列. ( )(2)三个数a,b,c成等比数列的充要条件是b2=ac. ( )(3)如果正项数列{an}为等比数列,则数列{ln an}是等差数列. ( )(4)若数列{an}的通项公式是an=an,则其前n项和Sn=. ( )二、教材经典衍生1.(人教A版选择性必修第二册P37练习T1(3)改编)在等比数列{an}中,a3=,S3=,则a2的值为( )A. B.-3 C.- D.-3或2.(人教A版选择性必修第二册P37例9改编)设等比数列{an}的前n项和为Sn,若S2=3,S4=15,则S6=( )A.31 B.32C.63 D.643.(人教A版选择性必修第二册P34练习T1改编)在1和9之间插入三个数,使这五个数组成正项等比数列,则中间三个数的积等于________.4.(人教A版选择性必修第二册P37练习T4改编)已知三个数成等比数列,若它们的和等于13,积等于27,则这三个数为________.考点一 等比数列基本量的运算[典例1] (1)(2022·全国乙卷)已知等比数列的前3项和为168,a2-a5=42,则a6=( )A.14 B.12C.6 D.3(2)(2023·新高考Ⅱ卷)记Sn为等比数列{an}的前n项和,若S4=-5,S6=21S2,则S8=( )A.120 B.85C.-85 D.-120[听课记录]___________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 等比数列基本量的运算的解题策略(1)等比数列中有五个量a1,n,q,an,Sn,一般可以通过列方程(组)达到“知三求二”.(2)解方程组时常常利用“作商”消元法.提醒:运用等比数列的前n项和公式时,一定要注意公比q的讨论(q=1或q≠1),否则会造成漏解或增解.[跟进训练]1.(1)(2025·河北唐山模拟)已知数列为等比数列,且a4=2,a8=16,则a10=( )A.30 B.±30C.40 D.±40(2)(多选)我国古代数学著作《算法统宗》中有这样一段记载“三百七十八里关,初行健步不为难,次日脚痛减一半,六朝才得到其关.”其大意为有一人走378里路,第一天健步行走,从第二天起,由于脚痛,每天走的路程为前一天的一半,走了6天后到达目的地,则下列说法正确的是(里为古代计量长度的单位)( )A.该人第五天走的路程为12里B.该人第三天走的路程为42里C.该人前三天共走的路程为330里D.该人最后三天共走的路程为42里(3)(2023·全国甲卷)记Sn为等比数列{an}的前n项和.若8S6=7S3,则{an}的公比为________.考点二 等比数列的判定与证明[典例2] (2024·湖南名校质检)记Sn为数列{an}的前n项和,已知a1=2,a2=-1,且an+2+an+1-6an=0(n∈N*).(1)证明:{an+1+3an}为等比数列;(2)求数列{an}的通项公式及前n项和Sn.[听课记录]___________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 判定一个数列为等比数列的常见方法[跟进训练]2.已知Sn为等比数列{an}的前n项和,a4=9a2,S3=13,且公比q>0.(1)求an及Sn;(2)是否存在常数λ,使得数列{Sn+λ}是等比数列?若存在,求出λ的值;若不存在,请说明理由._________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________考点三 等比数列性质的应用[典例3] (1) (2025·山东青岛模拟)等比数列的各项均为正数,且a5a6+a4a7=18,则log3a1+log3a2+…+log3a10=( )A.12 B.10C.5 D.2log35(2)(多选)(2024·湖北武汉二模)下列命题正确的是( )A.若均为等比数列且公比相等,则也是等比数列B.若为等比数列,其前n项和为Sn,则S3,S6-S3,S9-S6成等比数列C.若为等比数列,其前n项和为Sn,则Sn,S2n-Sn,S3n-S2n成等比数列D.若数列的前n项和为Sn,则“an>0”是“为递增数列”的充分不必要条件[听课记录]___________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 应用等比数列性质的两个关注点[跟进训练]3.(1)(多选)(2025·湖南长沙模拟)设等比数列的公比为q,其前n项和为Sn,前n项积为Tn,且a1>1,a6a7>1,<0,则下列结论正确的是( )A.0C.Sn的最大值为S7 D.Tn的最大值为T6(2)(2023·全国乙卷)已知{an}为等比数列,a2a4a5=a3a6,a9a10=-8,则a7=________.第3课时 等比数列梳理·必备知识1.(1)2 同一个常数 公比 (2)G2.(1)a1qn-1 (2)na1 3.(1)ap·aq激活·基本技能一、(1)× (2)× (3)√ (4)×二、1.D [由S3=a1+a2+a3=a3(q-2+q-1+1),得q-2+q-1+1=3,即2q2-q-1=0,解得q=1或q=-.∴a2=或-3.故选D.]2.C [根据题意知,等比数列{an}的公比q≠-1.由等比数列的性质,得(S4-S2)2=S2·(S6-S4),即122=3×(S6-15),解得S6=63.]3.27 [依题意a1=1,a5=9,所以a1a5=a2a4==9,所以a3=3或a3=-3(舍去),所以a2a3a4==27.]4.1,3,9或9,3,1 [设这三个数为,a,aq,则解得或∴这三个数为1,3,9或9,3,1.]考点一典例1 (1)D (2)C [(1)设等比数列的公比为q,q≠0,若q=1,则a2-a5=0,与题意矛盾,所以q≠1,则解得 所以a6=a1q5=3.故选D.(2)法一:设等比数列{an}的公比为q(q≠0),由题意易知q≠1,则化简整理得所以S8=×(1-44)=-85,故选C.法二:易知等比数列{an}的公比q≠-1,则S2,S4-S2,S6-S4,S8-S6为等比数列,所以(S4-S2)2=S2·(S6-S4),解得S2=-1或S2=.当S2=-1时,由(S6-S4)2=(S4-S2)·(S8-S6),解得S8=-85;当S2=时,结合S4=-5得化简可得q2=-5,不成立,舍去.所以S8=-85,故选C.]跟进训练1.(1)C (2)AD (3)- [(1)令bn=,设数列的公比为q,因为a4=2,a8=16,所以b4==2,又b8=b4q4,所以q4==4,得到q2=2,所以b10==b8q2=4,所以a10=40.故选C.(2)由题意可得此人每天走的路程构成一个公比q=的等比数列,且S6=378,所以S6==378,解得a1=192,所以an=a1qn-1=192×(1≤n≤6,n∈N*).对于A,因为a5=192×=12,故A正确;对于B,因为a3=192×=48,故B错误;对于C,S3==336,故C错误;对于D,该人最后三天共走的路程为S6-S3=378-336=42,故D正确.故选AD.(3)设等比数列{an}的公比为q,若q=1,则由8S6=7S3得8×6a1=7×3a1,则a1=0,不合题意,所以q≠1.当q≠1时,因为8S6=7S3,所以,即8(1-q6)=7(1-q3),即8(1+q3)(1-q3)=7(1-q3),即8(1+q3)=7,解得q=-.]考点二典例2 解:(1)证明:由题意得,==2,∴{an+1+3an}是以a2+3a1=5为首项,2为公比的等比数列.(2)由(1)可知an+1+3an=5·2n-1(n∈N*),则an+1=-3an+5·2n-1,设an+1+x·2n=-3(an+x·2n-1),则an+1=-3an-5x·2n-1,则x=-1,故an+1-2n=-3(an-2n-1),又a1-20=1,所以{an-2n-1}是以1为首项,-3为公比的等比数列,所以an-2n-1=1×(-3)n-1,an=2n-1+(-3)n-1,Sn==2n-,故an=2n-1+(-3)n-1,Sn=2n-.跟进训练2.解:(1)由题意可得,解得所以an=3n-1,Sn==.(2)假设存在常数λ,使得数列{Sn+λ}是等比数列.因为S1+λ=λ+1,S2+λ=λ+4,S3+λ=λ+13,所以(λ+4)2=(λ+1)(λ+13),解得λ=,此时Sn+=×3n,则=3.故存在常数λ=,使得数列是等比数列.考点三典例3 (1)B (2)BD [(1)因为{an}是各项均为正数的等比数列,a5a6+a4a7=18,所以a5a6+a4a7=2a5a6=18,即a5a6=9,则a1a10=a2a9=…=a5a6=9,记S=log3a1+log3a2+…+log3a10,则S=log3a10+log3a9+…+log3a1,两式相加得2S=log3+log3(a2a9)+…+log3(a10a1)=10×log39=20,所以S=10,即log3a1+log3a2+…+log3a10=10.故选B.(2)对于A,若a1=-b1且数列{an},{bn}公比相等,则a1+b1=0,显然{an+bn}不是等比数列,A错误;对于B,设{an}的公比为q,而S3=a1(1+q+q2),S6-S3=a4+a5+a6=a1(q3+q4+q5),S9-S6=a7+a8+a9=a1(q6+q7+q8),所以S3,S6-S3,S9-S6是公比为q3的等比数列,B正确;对于C,同B分析,Sn=a1(1+q+…+qn-1),S2n-Sn=a1(qn+qn+1+…+q2n-1),S3n-S2n=a1,若n为偶数,q=-1时,显然各项均为0,不为等比数列,C错误;对于D,若an>0,则Sn=Sn-1+an>Sn-1且n≥2,易知为递增数列,充分性成立;若为递增数列,则Sn>Sn-1?Sn-1+an>Sn-1且n≥2,显然{an}为-1,2,2,2,…满足,但an>0不恒成立,必要性不成立,所以“an>0”是“为递增数列”的充分不必要条件,D正确.故选BD.]跟进训练3.(1)ABD (2)-2 [(1)A项,a1>1且a6a7>1>0?q>0,而<0?a6-1和a7-1异号,由a1>1知a6-1>0,a7-1<0,即a6>1,a7<1,0B项,从前面的求解过程知a1>1,0那么0C项,因为是正项数列,所以Sn没有最大值,故C项错误;D项,从前面的分析过程可知的前6项均大于1,从第7项起均小于1,所以Tn的最大值为T6,故D项正确.故选ABD.(2)法一:设数列{an}的公比为q,则由a2a4a5=a3a6,得a1q·a1q3·a1q4=a1q2·a1q5.又a1≠0,且q≠0,所以可得a1q=1. ①又a9a10=a1q8·a1q9=q17=-8, ②所以由①②可得q15=-8,q5=-2,所以a7=a1q6=a1q·q5=-2.法二:设数列{an}的公比为q.因为a4a5=a3a6≠0,而a2a4a5=a3a6,所以a2=1.又a9a10=a2q7·a2q8=q15=-8,于是q5=-2,所以a7=a2q5=-2.]1 / 6(共88张PPT)第六章 数列第3课时 等比数列[考试要求] 1.理解等比数列的概念.2.掌握等比数列的通项公式与前n项和公式.3.了解等比数列与指数函数的关系.链接教材·夯基固本1.等比数列的有关概念(1)定义:一般地,如果一个数列从第___项起,每一项与它的前一项的比都等于____________,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表示,定义的表达式为______=q(n∈N*,q为非零常数).2同一个常数公比(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,此时,G2=ab.G提醒:①“G2=ab”是“a,G,b成等比数列”的必要不充分条件.②在等比数列中,奇数项同号,偶数项同号.2.等比数列的有关公式(1)通项公式:an=_________=amqn-m.(2)前n项和公式:Sn=a1qn-1提醒:求等比数列的前n项和时,若公比q不明确,需分类讨论.3.等比数列的性质(1)在等比数列{an}中,若m+n=p+q=2k(m,n,p,q,k∈N*),则am·an=________=.(2)若数列{an},{bn}(项数相同)是等比数列,则},{an·bn},仍是等比数列.(3)等比数列{an}的前n项和为Sn,则Sn,S2n-Sn,S3n-S2n仍成等比数列,其公比为qn,q=-1且n为偶数时除外.ap·aq[常用结论]1.等比数列的单调性当q>1,a1>0或0<q<1,a1<0时,数列{an}是递增数列;当q>1,a1<0或0<q<1,a1>0时,数列{an}是递减数列;当q=1时,{an}是常数列.2.等比数列{an}的前n项和Sn可以写成Sn=Aqn-A(A≠0,q≠1,且q≠0).一、易错易混辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)满足an+1=qan(n∈N*,q为常数)的数列{an}为等比数列. ( )(2)三个数a,b,c成等比数列的充要条件是b2=ac. ( )(3)如果正项数列{an}为等比数列,则数列{ln an}是等差数列. ( )(4)若数列{an}的通项公式是an=an,则其前n项和Sn=. ( )××√×√二、教材经典衍生1.(人教A版选择性必修第二册P37练习T1(3)改编)在等比数列{an}中,a3=,S3=,则a2的值为( )A. B.-3 C.- D.-3或D [由S3=a1+a2+a3=a3(q-2+q-1+1),得q-2+q-1+1=3,即2q2-q-1=0,解得q=1或q=-.∴a2==或-3.故选D.]2.(人教A版选择性必修第二册P37例9改编)设等比数列{an}的前n项和为Sn,若S2=3,S4=15,则S6=( )A.31 B.32C.63 D.64√C [根据题意知,等比数列{an}的公比q≠-1.由等比数列的性质,得(S4-S2)2=S2·(S6-S4),即122=3×(S6-15),解得S6=63.]3.(人教A版选择性必修第二册P34练习T1改编)在1和9之间插入三个数,使这五个数组成正项等比数列,则中间三个数的积等于________.27 [依题意a1=1,a5=9,所以a1a5=a2a4==9,所以a3=3或a3=-3(舍去),所以a2a3a4==27.]274.(人教A版选择性必修第二册P37练习T4改编)已知三个数成等比数列,若它们的和等于13,积等于27,则这三个数为_________________.1,3,9或9,3,11,3,9或9,3,1 [设这三个数为,a,aq,则解得或∴这三个数为1,3,9或9,3,1.]考点一 等比数列基本量的运算[典例1] (1)(2022·全国乙卷)已知等比数列的前3项和为168,a2-a5=42,则a6=( )A.14 B.12C.6 D.3典例精研·核心考点√(2)(2023·新高考Ⅱ卷)记Sn为等比数列{an}的前n项和,若S4=-5,S6=21S2,则S8=( )A.120 B.85C.-85 D.-120√(1)D (2)C [(1)设等比数列的公比为q,q≠0,若q=1,则a2-a5=0,与题意矛盾,所以q≠1,则解得所以a6=a1q5=3.故选D.(2)法一:设等比数列{an}的公比为q(q≠0),由题意易知q≠1,则化简整理得所以S8==×(1-44)=-85,故选C.法二:易知等比数列{an}的公比q≠-1,则S2,S4-S2,S6-S4,S8-S6为等比数列,所以(S4-S2)2=S2·(S6-S4),解得S2=-1或S2=.当S2=-1时,由(S6-S4)2=(S4-S2)·(S8-S6),解得S8=-85;当S2=时,结合S4=-5得化简可得q2=-5,不成立,舍去.所以S8=-85,故选C.]名师点评 等比数列基本量的运算的解题策略(1)等比数列中有五个量a1,n,q,an,Sn,一般可以通过列方程(组)达到“知三求二”.(2)解方程组时常常利用“作商”消元法.提醒:运用等比数列的前n项和公式时,一定要注意公比q的讨论(q=1或q≠1),否则会造成漏解或增解.[跟进训练]1.(1)(2025·河北唐山模拟)已知数列为等比数列,且a4=2,a8=16,则a10=( )A.30 B.±30C.40 D.±40√(2)(多选)我国古代数学著作《算法统宗》中有这样一段记载“三百七十八里关,初行健步不为难,次日脚痛减一半,六朝才得到其关.”其大意为有一人走378里路,第一天健步行走,从第二天起,由于脚痛,每天走的路程为前一天的一半,走了6天后到达目的地,则下列说法正确的是(里为古代计量长度的单位)( )A.该人第五天走的路程为12里B.该人第三天走的路程为42里C.该人前三天共走的路程为330里D.该人最后三天共走的路程为42里√√(3)(2023·全国甲卷)记Sn为等比数列{an}的前n项和.若8S6=7S3,则{an}的公比为________.-(1)C (2)AD (3)- [(1)令bn=,设数列的公比为q,因为a4=2,a8=16,所以b4==,b8==2,又b8=b4q4,所以q4==4,得到q2=2,所以b10==b8q2=4,所以a10=40.故选C.(2)由题意可得此人每天走的路程构成一个公比q=的等比数列,且S6=378,所以S6==378,解得a1=192,所以an=a1qn-1=192×(1≤n≤6,n∈N*).对于A,因为a5=192×=12,故A正确;对于B,因为a3=192×=48,故B错误;对于C,S3===336,故C错误;对于D,该人最后三天共走的路程为S6-S3=378-336=42,故D正确.故选AD.(3)设等比数列{an}的公比为q,若q=1,则由8S6=7S3得8×6a1=7×3a1,则a1=0,不合题意,所以q≠1.当q≠1时,因为8S6=7S3,所以=,即8(1-q6)=7(1-q3),即8(1+q3)(1-q3)=7(1-q3),即8(1+q3)=7,解得q=-.]【教用·备选题】1.《九章算术》中有述:今有蒲生一日,长3尺,莞生一日,长1尺,蒲生日自半,莞生日自倍.意思是:“今有蒲第一天长高3尺,莞第一天长高1尺,以后蒲每天长高前一天的一半,莞每天长高前一天的2倍.”则当莞长高到长度是蒲的5倍时,需要经过的天数是(结果精确到0.1.参考数据:lg 2≈0.30,lg 3≈0.48)( )A.2.9天 B.3.9天C.4.9天 D.5.9天√C [设蒲的长度组成等比数列{an},a1=3,公比为,前n项和为An,莞的长度组成等比数列{bn},b1=1,公比为2,其前n项和为Bn.则An=,Bn=,由题意可得5×=,解得2n=30或2n=1(舍去).所以n=log230==≈4.9.故选C.]2.(2023·北京高考)我国度量衡的发展有着悠久的历史,战国时期就已经出现了类似于砝码的、用来测量物体质量的“环权”.已知9枚环权的质量(单位:铢)从小到大构成项数为9的数列{an},该数列的前3项成等差数列,后7项成等比数列,且a1=1,a5=12,a9=192,则a7=________,数列{an}所有项的和为________.4838448 384 [∵数列{an}的后7项成等比数列,an>0,设公比为q,则q>0,∴a7===48,∴a3===3,∴公比q===2,∴a4=3×2=6,又该数列的前3项成等差数列,∴数列{an}的所有项的和为=+378=384.]3.(2024·全国甲卷)已知等比数列{an}的前n项和为Sn,且2Sn=3an+1-3.(1)求{an}的通项公式;(2)求数列{Sn}的前n项和.解:(1)因为2Sn=3an+1-3,故2Sn-1=3an-3(n≥2),所以2an=3an+1-3an(n≥2),即5an=3an+1,故等比数列{an}的公比q=,故2a1=3a2-3=3a1×-3=5a1-3,故a1=1,故an=.(2)由等比数列求和公式得Sn==-.设数列{Sn}的前n项和为Tn,则Tn=n=-n-.考点二 等比数列的判定与证明[典例2] (2024·湖南名校质检)记Sn为数列{an}的前n项和,已知a1=2,a2=-1,且an+2+an+1-6an=0(n∈N*).(1)证明:{an+1+3an}为等比数列;(2)求数列{an}的通项公式及前n项和Sn.解:(1)证明:由题意得,==2,∴{an+1+3an}是以a2+3a1=5为首项,2为公比的等比数列.(2)由(1)可知an+1+3an=5·2n-1(n∈N*),则an+1=-3an+5·2n-1,设an+1+x·2n=-3(an+x·2n-1),则an+1=-3an-5x·2n-1,则x=-1,故an+1-2n=-3(an-2n-1),又a1-20=1,所以{an-2n-1}是以1为首项,-3为公比的等比数列,所以an-2n-1=1×(-3)n-1,an=2n-1+(-3)n-1,Sn==2n-,故an=2n-1+(-3)n-1,Sn=2n-.名师点评 判定一个数列为等比数列的常见方法[跟进训练]2.已知Sn为等比数列{an}的前n项和,a4=9a2,S3=13,且公比q>0.(1)求an及Sn;(2)是否存在常数λ,使得数列{Sn+λ}是等比数列?若存在,求出λ的值;若不存在,请说明理由.解:(1)由题意可得解得所以an=3n-1,Sn==.(2)假设存在常数λ,使得数列{Sn+λ}是等比数列.因为S1+λ=λ+1,S2+λ=λ+4,S3+λ=λ+13,所以(λ+4)2=(λ+1)(λ+13),解得λ=,此时Sn+=×3n,则=3.故存在常数λ=,使得数列是等比数列.【教用·备选题】1.(多选)设等比数列{an}的公比为q,则下列结论正确的是( )A.数列{anan+1}是公比为q2的等比数列B.数列{an+an+1}是公比为q的等比数列C.数列{an-an+1}是公比为q的等比数列D.数列是公比为的等比数列√√AD [对于A,由=q2(n≥2)知数列{anan+1}是公比为q2的等比数列;对于B,当q=-1时,数列{an+an+1}的项中有0,不是等比数列;对于C,当q=1时,数列{an-an+1}的项中有0,不是等比数列;对于D,==,所以数列是公比为的等比数列.故选AD.]2.已知数列{an}的各项均为正数,记Sn为{an}的前n项和,从下面①②③中选取两个作为条件,证明另外一个成立.①数列{an}是等比数列;②数列{Sn+a1}是等比数列;③a2=2a1.[证明] 选①②作为条件证明③:设Sn+a1=Aqn-1(A≠0),则Sn=Aqn-1-a1,当n=1时,a1=S1=A-a1,所以A=2a1;当n≥2时,an=Sn-Sn-1=Aqn-2(q-1),因为{an}是等比数列,所以=,解得q=2,所以a2=2a1.选①③作为条件证明②:因为a2=2a1,{an}是等比数列,所以公比q=2,所以Sn==a1(2n-1),即Sn+a1=2na1,因为=2,所以{Sn+a1}是等比数列.选②③作为条件证明①:设Sn+a1=Aqn-1(A≠0),则Sn=Aqn-1-a1,当n=1时,a1=S1=A-a1,所以A=2a1;当n≥2时,an=Sn-Sn-1=Aqn-2(q-1).因为a2=2a1,所以A(q-1)=A,解得q=2,所以当n≥2时,an=Sn-Sn-1=Aqn-2(q-1)=A·2n-2=a1·2n-1,所以=2(n≥2),又因为a2=2a1,所以{an}为等比数列.3.已知数列{an}和{bn}满足a1=3,b1=2,an+1=an+2bn,bn+1=2an+bn.(1)证明:{an+bn}和{an-bn}都是等比数列;(2)求{anbn}的前n项和Sn.解:(1)证明:因为an+1=an+2bn,bn+1=2an+bn,所以an+1+bn+1=3(an+bn),an+1-bn+1=-(an-bn),又由a1=3,b1=2得a1-b1=1,a1+b1=5,所以数列{an+bn}是首项为5,公比为3的等比数列,数列{an-bn}是首项为1,公比为-1的等比数列.(2)由(1)得an+bn=5×3n-1,an-bn=(-1)n-1,所以an=,bn=,所以anbn===×9n-1-,所以Sn==.考点三 等比数列性质的应用[典例3] (1) (2025·山东青岛模拟)等比数列的各项均为正数,且a5a6+a4a7=18,则log3a1+log3a2+…+log3a10=( )A.12 B.10C.5 D.2log35√(2)(多选)(2024·湖北武汉二模)下列命题正确的是( )A.若均为等比数列且公比相等,则也是等比数列B.若为等比数列,其前n项和为Sn,则S3,S6-S3,S9-S6成等比数列C.若为等比数列,其前n项和为Sn,则Sn,S2n-Sn,S3n-S2n成等比数列D.若数列的前n项和为Sn,则“an>0”是“为递增数列”的充分不必要条件√√(1)B (2)BD [(1)因为{an}是各项均为正数的等比数列,a5a6+a4a7=18,所以a5a6+a4a7=2a5a6=18,即a5a6=9,则a1a10=a2a9=…=a5a6=9,记S=log3a1+log3a2+…+log3a10,则S=log3a10+log3a9+…+log3a1,两式相加得2S=log3+log3+…+log3=10×log39=20,所以S=10,即log3a1+log3a2+…+log3a10=10.故选B.(2)对于A,若a1=-b1且数列{an},{bn}公比相等,则a1+b1=0,显然{an+bn}不是等比数列,A错误;对于B,设{an}的公比为q,而S3=a1(1+q+q2),S6-S3=a4+a5+a6=a1(q3+q4+q5),S9-S6=a7+a8+a9=a1(q6+q7+q8),所以S3,S6-S3,S9-S6是公比为q3的等比数列,B正确;对于C,同B分析,Sn=a1(1+q+…+qn-1),S2n-Sn=a1(qn+qn+1+…+q2n-1),S3n-S2n=a1,若n为偶数,q=-1时,显然各项均为0,不为等比数列,C错误;对于D,若an>0,则Sn=Sn-1+an>Sn-1且n≥2,易知为递增数列,充分性成立;若为递增数列,则Sn>Sn-1 Sn-1+an>Sn-1且n≥2,显然{an}为-1,2,2,2,…满足,但an>0不恒成立,必要性不成立,所以“an>0”是“为递增数列”的充分不必要条件,D正确.故选BD.]名师点评 应用等比数列性质的两个关注点[跟进训练]3.(1)(多选)(2025·湖南长沙模拟)设等比数列的公比为q,其前n项和为Sn,前n项积为Tn,且a1>1,a6a7>1,<0,则下列结论正确的是( )A.0C.Sn的最大值为S7 D.Tn的最大值为T6(2)(2023·全国乙卷)已知{an}为等比数列,a2a4a5=a3a6,a9a10=-8,则a7=________.√√√-2(1)ABD (2)-2 [(1)A项,a1>1且a6a7>1>0 q>0,而<0 a6-1和a7-1异号,由a1>1知a6-1>0,a7-1<0,即a6>1,a7<1,0B项,从前面的求解过程知a1>1,0那么0C项,因为是正项数列,所以Sn没有最大值,故C项错误;D项,从前面的分析过程可知的前6项均大于1,从第7项起均小于1,所以Tn的最大值为T6,故D项正确.故选ABD.(2)法一:设数列{an}的公比为q,则由a2a4a5=a3a6,得a1q·a1q3·a1q4=a1q2·a1q5.又a1≠0,且q≠0,所以可得a1q=1. ①又a9a10=a1q8·a1q9=q17=-8, ②所以由①②可得q15=-8,q5=-2,所以a7=a1q6=a1q·q5=-2.法二:设数列{an}的公比为q.因为a4a5=a3a6≠0,而a2a4a5=a3a6,所以a2=1.又a9a10=a2q7·a2q8=q15=-8,于是q5=-2,所以a7=a2q5=-2.]【教用·备选题】(1)在等比数列{an}中,若a1+a2=16,a3+a4=24,则a7+a8等于( )A.40 B.36C.54 D.81(2)已知正项等比数列{an}共有2n项,它的所有项的和是奇数项的和的3倍,则公比q=________.√2(1)C (2)2 [(1)在等比数列{an}中,a1+a2,a3+a4,a5+a6,a7+a8成等比数列,∵a1+a2=16,a3+a4=24,∴a7+a8=(a3+a4)·=24×=54.故选C.(2)由题意可知a1+a2+…+a2n=3(a1+a3+…+a2n-1),又a2+a4+…+a2n=q(a1+a3+…+a2n-1),所以(q+1)(a1+a3+…+a2n-1)=3(a1+a3+…+a2n-1).又q>0,an>0,所以q+1=3,即q=2.]题号135246879101112一、单项选择题1.(2024·山西临汾二模)已知等比数列,a1=1,a5=4,则a3=( )A.2 B.-2C.±2 D.213课后作业(三十五) 等比数列√14A [由等比数列的性质可知=a1·a5=4,所以a3=±2,又因为=q2>0,所以a3=2.故选A.]题号13524687910111213142.(2024·浙江杭州三模)设 Sn 为等比数列的前 n 项和,已知 S3=a4-2,S2=a3-2,则公比 q=( )A.2 B.-2C. D.-题号1352468791011121314√A [由已知,S3=a4-2,S2=a3-2,两式相减得,S3-S2=a3=a4-a3,即a4=2a3,即q==2.故选A.]3.(人教A版选择性必修第二册P37例9改编)记等比数列的前n项和为Sn,若S8=8,S12=26,则S4=( )A.1 B.2C.3 D.4题号1352468791011121314√B [因为数列为等比数列,且等比数列的前n项和为Sn,所以S4,S8-S4,S12-S8成等比数列,则=S4·,即=S4·,解得S4=32或S4=2.设等比数列的公比为q,则q≠1,==1+q4>1,则S8>S4>0,得S4=2.故选B.]题号13524687910111213144.(2024·黑龙江齐齐哈尔一模)已知数列为等比数列,m,t,p,s均为正整数,设甲:amat=apas;乙:m+t=p+s,则( )A.甲是乙的充分不必要条件B.甲是乙的必要不充分条件C.甲是乙的充要条件D.甲是乙的既不充分也不必要条件题号1352468791011121314√B [设数列的公比为q,首项为a1,若m+t=p+s,则qm+t-2=qp+s-2,即amat=apas,满足必要性;当q=1时,对任意正整数m,t,p,s均有amat=apas,不满足充分性,所以甲是乙的必要不充分条件.故选B.]题号13524687910111213145.已知两个等比数列{an},{bn}的前n项积分别为An,Bn,若=3,则=( )A.3 B.27C.81 D.243题号1352468791011121314√D [法一:设等比数列{an}的公比为q1,则a3=,{an}的前5项积A5=a1a2a3a4a5==.设等比数列{bn}的公比为q2,则b3=,B5=.因为==3,所以===35=243.故选D.法二:由等比数列的性质知a1a5=a2a4=,所以{an}的前5项积A5=a1a2a3a4a5=,同理可得B5=,所以==35=243.故选D.]题号13524687910111213146.(2023·天津高考)已知{an}为等比数列,Sn为数列{an}的前n项和,an+1=2Sn+2,则a4的值为( )A.3 B.18C.54 D.152题号1352468791011121314√C [因为{an}为等比数列,an+1=2Sn+2,所以a2=2S1+2=2a1+2,a3=2S2+2=2(a1+2a1+2)+2=6a1+6,由等比数列的性质可得=a1 ·a3,即(2+2a1)2=(6a1+6)·a1,所以a1=2或a1=-1(舍),所以a2=6,设等比数列{an}的公比为q,则q==3,则a4=a1·q3=2×33=54.故选C.]题号13524687910111213147.数列{an}中,a1=2,am+n=aman,若ak+1+ak+2+…+ak+10=215-25,则k=( )A.2 B.3C.4 D.5题号1352468791011121314√C [∵a1=2,am+n=aman,令m=1,则an+1=a1an=2an,∴{an}是以a1=2为首项,2为公比的等比数列,∴an=2×2n-1=2n.又∵ak+1+ak+2+…+ak+10=215-25,∴=215-25,即2k+1(210-1)=25(210-1),∴2k+1=25,∴k+1=5,∴k=4.故选C.]题号13524687910111213148.(2025·河南洛阳模拟)折纸是一种用纸张折成各种不同形状的艺术活动.在一次数学实践课上,某同学将一张腰长为1的等腰直角三角形纸对折,每次对折后仍成等腰直角三角形,则对折6次后得到的等腰直角三角形的斜边长为( )A. B.C. D.题号1352468791011121314√A [由题意可知,对折后的等腰直角三角形的腰长成等比数列,且首项为,公比为,故对折6次后,得到腰长为=的等腰直角三角形,所以斜边长为=.故选A.]题号1352468791011121314二、多项选择题9.(2025·河南郑州期末)设等比数列的前n项和为Sn,且Sn=2n+1+a(a为常数),则( )A.a=-1 B.的公比为2C.an=2n D.S9=1 023题号1352468791011121314√√BC [因为Sn=2n+1+a,所以a1=4+a,a2=S2-S1=4,a3=S3-S2=8.因为{an}是等比数列,所以=a1a3,即42=8(4+a),解得a=-2,则A错误;等比数列{an}的公比q==2,则B正确;因为a1=2,q=2,所以an=a1qn-1=2n,则C正确;因为a=-2,所以Sn=2n+1-2,所以S9=210-2=1 022,则D错误.故选BC.]题号135246879101112131410.(2025·重庆模拟)已知数列{an}的前n项和为Sn,若a1=2,且an+1=3an+2n,则( )A.数列{an+2n}是等比数列B.数列是等比数列C.an=2×3n-2n+1D.Sn=2(3n-2n)题号1352468791011121314√√√ABD [an+1+2n+1=3an+2n+2n+1=3an+3·2n=3(an+2n),又a1+2=4≠0,=3,故数列{an+2n}是以4为首项,3为公比的等比数列,所以an+2n=4×3n-1,an=4×3n-1-2n,Sn==2(3n-2n),故A正确,C错误,D正确;+1=+1==,又因为+1=2≠0,故数列是以2为首项,为公比的等比数列,B正确.故选ABD.]题号1352468791011121314三、填空题11.写出一个同时满足下列条件①②的等比数列{an}的通项公式an=__________________.①anan+1<0;②|an|<|an+1|.题号1352468791011121314(-2)n(答案不唯一)(-2)n(答案不唯一) [设等比数列{an}的公比为q,由anan+1<0,可知q<0,又|an|<|an+1|,所以|q|>1,所以q<-1,所以q可取-2,设a1=-2,则an=-2·(-2)n-1=(-2)n(答案不唯一).]题号135246879101112131412.记Sn为数列{an}的前n项和,Sn=1-an,记Tn=a1a3+a3a5+…+a2n-1a2n+1,则an=________,Tn=_____________.题号1352468791011121314 [由题意得a1=1-a1,故a1=.当n≥2时,由得an=Sn-Sn-1=-an+an-1,则=,故数列{an}是以为首项,为公比的等比数列,故数列{an}的通项公式为an=.由等比数列的性质可得a1a3=,a3a5=,…,a2n-1a2n+1=,所以数列{a2n-1a2n+1}是以=为首项,为公比的等比数列,则Tn===.]题号1352468791011121314四、解答题13.(2022·新高考Ⅱ卷)已知{an}是等差数列,{bn}是公比为2的等比数列,且a2-b2=a3-b3=b4-a4.(1)证明:a1=b1;(2)求集合{k|bk=am+a1,1≤m≤500}中元素的个数.题号1352468791011121314解:(1)证明:设等差数列{an}的公差为d,由a2-b2=a3-b3,知a1+d-2b1=a1+2d-4b1,故d=2b1,由a2-b2=b4-a4,知a1+d-2b1=8b1-(a1+3d),故a1+d-2b1=4d-(a1+3d),故a1+d-2b1=d-a1,整理得a1=b1,得证.(2)由(1)知d=2b1=2a1,由bk=am+a1知b1·2k-1=a1+(m-1)·d+a1,即b1·2k-1=b1+(m-1)·2b1+b1,即2k-1=2m,因为1≤m≤500,故2≤2k-1≤1 000,解得2≤k≤10(k∈N*),故集合{k|bk=am+a1,1≤m≤500}中元素的个数为9.题号135246879101112131414.在直角坐标平面内,将函数f (x)=2-及g(x)=在第一象限内的图象分别记作C1,C2,点Pn在C1上.过Pn作平行于x轴的直线,与C2交于点Qn,再过点Qn作平行于y轴的直线,与C1交于点Pn+1.(1)若a1=,请直接写出a2,a3的值;(2)若0题号1352468791011121314解:(1)易知当a1=时,则由题意 f =f =2-=,所以P1,故Q1,又Q1在C2上,所以= a2=,故Q1,且f=f =2-=,所以P2,故Q2,且Q2在C2上,所以= a3=,综上a2=,a3=.题号1352468791011121314(2)证明:依题意,由Pn可得Qn,因为Qn在C2上,所以f=,又f=2-,所以=2-,整理可得an+1=,题号1352468791011121314所以an+1-=①,且an+1+=②,由①÷②得=-,又由0所以是以-为公比的等比数列.题号1352468791011121314谢 谢!课后作业(三十五) 等比数列说明:单项选择题每题5分,多项选择题每题6分,填空题每题5分,本试卷共90分一、单项选择题1.(2024·山西临汾二模)已知等比数列,a1=1,a5=4,则a3=( )A.2 B.-2C.±2 D.22.(2024·浙江杭州三模)设 Sn 为等比数列的前 n 项和,已知 S3=a4-2,S2=a3-2,则公比 q=( )A.2 B.-2C. D.-3.(人教A版选择性必修第二册P37例9改编)记等比数列的前n项和为Sn,若S8=8,S12=26,则S4=( )A.1 B.2C.3 D.44.(2024·黑龙江齐齐哈尔一模)已知数列为等比数列,m,t,p,s均为正整数,设甲:amat=apas;乙:m+t=p+s,则( )A.甲是乙的充分不必要条件B.甲是乙的必要不充分条件C.甲是乙的充要条件D.甲是乙的既不充分也不必要条件5.已知两个等比数列{an},{bn}的前n项积分别为An,Bn,若=3,则=( )A.3 B.27C.81 D.2436.(2023·天津高考)已知{an}为等比数列,Sn为数列{an}的前n项和,an+1=2Sn+2,则a4的值为( )A.3 B.18C.54 D.1527.数列{an}中,a1=2,am+n=aman,若ak+1+ak+2+…+ak+10=215-25,则k=( )A.2 B.3C.4 D.58.(2025·河南洛阳模拟)折纸是一种用纸张折成各种不同形状的艺术活动.在一次数学实践课上,某同学将一张腰长为1的等腰直角三角形纸对折,每次对折后仍成等腰直角三角形,则对折6次后得到的等腰直角三角形的斜边长为( )A. B.C. D.二、多项选择题9.(2025·河南郑州期末)设等比数列的前n项和为Sn,且Sn=2n+1+a(a为常数),则( )A.a=-1 B.的公比为2C.an=2n D.S9=1 02310.(2025·重庆模拟)已知数列{an}的前n项和为Sn,若a1=2,且an+1=3an+2n,则( )A.数列{an+2n}是等比数列B.数列是等比数列C.an=2×3n-2n+1D.Sn=2(3n-2n)三、填空题11.写出一个同时满足下列条件①②的等比数列{an}的通项公式an=________.①anan+1<0;②|an|<|an+1|.12.记Sn为数列{an}的前n项和,Sn=1-an,记Tn=a1a3+a3a5+…+a2n-1a2n+1,则an=________,Tn=________.四、解答题13.(2022·新高考Ⅱ卷)已知{an}是等差数列,{bn}是公比为2的等比数列,且a2-b2=a3-b3=b4-a4.(1)证明:a1=b1;(2)求集合{k|bk=am+a1,1≤m≤500}中元素的个数.14.在直角坐标平面内,将函数f (x)=2-及g(x)=在第一象限内的图象分别记作C1,C2,点Pn在C1上.过Pn作平行于x轴的直线,与C2交于点Qn,再过点Qn作平行于y轴的直线,与C1交于点Pn+1.(1)若a1=,请直接写出a2,a3的值;(2)若0课后作业(三十五)[A组 在基础中考查学科功底]1.A [由等比数列的性质可知=a1·a5=4,所以a3=±2,又因为=q2>0,所以a3=2.故选A.]2.A [由已知,S3=a4-2,S2=a3-2,两式相减得,S3-S2=a3=a4-a3,即a4=2a3,即q==2.故选A.]3.B [因为数列为等比数列,且等比数列的前n项和为Sn,所以S4,S8-S4,S12-S8成等比数列,则=S4·,即=S4·,解得S4=32或S4=2.设等比数列的公比为q,则q≠1,==1+q4>1,则S8>S4>0,得S4=2.故选B.]4.B [设数列的公比为q,首项为a1,若m+t=p+s,则qm+t-2=qp+s-2,即amat=apas,满足必要性;当q=1时,对任意正整数m,t,p,s均有amat=apas,不满足充分性,所以甲是乙的必要不充分条件.故选B.]5.D [法一:设等比数列{an}的公比为q1,则a3=,{an}的前5项积A5=a1a2a3a4a5==.设等比数列{bn}的公比为q2,则b3=,B5=.因为==3,所以===35=243.故选D.法二:由等比数列的性质知a1a5=a2a4=,所以{an}的前5项积A5=a1a2a3a4a5=,同理可得B5=,所以==35=243.故选D.]6.C [因为{an}为等比数列,an+1=2Sn+2,所以a2=2S1+2=2a1+2,a3=2S2+2=2(a1+2a1+2)+2=6a1+6,由等比数列的性质可得=a1 ·a3,即(2+2a1)2=(6a1+6)·a1,所以a1=2或a1=-1(舍),所以a2=6,设等比数列{an}的公比为q,则q==3,则a4=a1·q3=2×33=54.故选C.]7.C [∵a1=2,am+n=aman,令m=1,则an+1=a1an=2an,∴{an}是以a1=2为首项,2为公比的等比数列,∴an=2×2n-1=2n.又∵ak+1+ak+2+…+ak+10=215-25,∴=215-25,即2k+1(210-1)=25(210-1),∴2k+1=25,∴k+1=5,∴k=4.故选C.]8.A [由题意可知,对折后的等腰直角三角形的腰长成等比数列,且首项为,公比为,故对折6次后,得到腰长为=的等腰直角三角形,所以斜边长为=.故选A.]9.BC [因为Sn=2n+1+a,所以a1=4+a,a2=S2-S1=4,a3=S3-S2=8.因为{an}是等比数列,所以=a1a3,即42=8(4+a),解得a=-2,则A错误;等比数列{an}的公比q==2,则B正确;因为a1=2,q=2,所以an=a1qn-1=2n,则C正确;因为a=-2,所以Sn=2n+1-2,所以S9=210-2=1 022,则D错误.故选BC.]10.ABD [an+1+2n+1=3an+2n+2n+1=3an+3·2n=3(an+2n),又a1+2=4≠0,=3,故数列{an+2n}是以4为首项,3为公比的等比数列,所以an+2n=4×3n-1,an=4×3n-1-2n,Sn==2(3n-2n),故A正确,C错误,D正确;+1=+1==,又因为+1=2≠0,故数列是以2为首项,为公比的等比数列,B正确.故选ABD.]11.(-2)n(答案不唯一) [设等比数列{an}的公比为q,由anan+1<0,可知q<0,又|an|<|an+1|,所以|q|>1,所以q<-1,所以q可取-2,设a1=-2,则an=-2·(-2)n-1=(-2)n(答案不唯一).]12. [由题意得a1=1-a1,故a1=.当n≥2时,由得an=Sn-Sn-1=-an+an-1,则=,故数列{an}是以为首项,为公比的等比数列,故数列{an}的通项公式为an=.由等比数列的性质可得a1a3=,a3a5=,…,a2n-1a2n+1=,所以数列{a2n-1a2n+1}是以=为首项,为公比的等比数列,则Tn===.]13.解:(1)证明:设等差数列{an}的公差为d,由a2-b2=a3-b3,知a1+d-2b1=a1+2d-4b1,故d=2b1,由a2-b2=b4-a4,知a1+d-2b1=8b1-(a1+3d),故a1+d-2b1=4d-(a1+3d),故a1+d-2b1=d-a1,整理得a1=b1,得证.(2)由(1)知d=2b1=2a1,由bk=am+a1知b1·2k-1=a1+(m-1)·d+a1,即b1·2k-1=b1+(m-1)·2b1+b1,即2k-1=2m,因为1≤m≤500,故2≤2k-1≤1 000,解得2≤k≤10(k∈N*),故集合{k|bk=am+a1,1≤m≤500}中元素的个数为9.[B组 在综合中考查关键能力]14.解:(1)易知当a1=时,则由题意 f=f=2-=,所以P1,故Q1,又Q1在C2上,所以= a2=,故Q1,且f=f=2-=,所以P2,故Q2,且Q2在C2上,所以= a3=,综上a2=,a3=.(2)证明:依题意,由Pn可得Qn,因为Qn在C2上,所以f=,又f=2-,所以=2-,整理可得an+1=,所以an+1-=①,且an+1+=②,由①÷②得=-,又由0所以是以-为公比的等比数列.1 / 3 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第六章 第3课时 等比数列.docx 第六章 第3课时 等比数列.pptx 课后作业35 等比数列.docx