第一章 3.1 第二课时 等比数列的性质(课件 学案 练习)高中数学 北师大版(2019)选择性必修 第二册

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第一章 3.1 第二课时 等比数列的性质(课件 学案 练习)高中数学 北师大版(2019)选择性必修 第二册

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第二课时 等比数列的性质
1.“m=4”是“m为2与8的等比中项”的(  )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
2.在等比数列{an}中,a2,a18是方程x2+6x+4=0的两根,则a4a16+a10=(  )
A.6           B.2
C.2或6 D.-2
3.在正项等比数列{an}中,a2a7=4,则log2a1+log2a2+…+log2a8=(  )
A.2 B.4
C.6 D.8
4.十二平均律是我国明代音乐理论家和数学家朱载堉发明的.十二平均律的数学意义是:在1和2之间插入11个数,使包含1和2的这13个数依次成递增的等比数列,则插入的第8个数为(  )
A. B.
C. D.
5.(多选)已知等比数列{an},则下面式子对任意正整数k都成立的是(  )
A.ak·ak+1>0
B.ak·ak+2>0
C.ak·ak+1·ak+2>0
D.ak·ak+1·ak+2·ak+3>0
6.(多选)已知等比数列{an}中,a1=1,公比q=-2,则(  )
A.数列{2an+an+1}是等比数列
B.数列{an+1-an}是等比数列
C.数列{anan+1}是等比数列
D.数列{log2|an|}是递减数列
7.等比数列{an}中,a1=1,a9=9,则a5=    .
8.如图,已知△ABC的面积为4,连接△ABC三边的中点构成第二个三角形,再连接第二个三角形三边中点构成第三个三角形,以此类推,第2 025个三角形的面积为    .
9.在数列{an}中,a2=,a3=,且bn=nan+1,若{bn}是等比数列,则数列{bn}的公比是    ,an=    .
10.有四个数,其中前三个数成等差数列,后三个数成等比数列,并且第一个数与第四个数的和是16,第二个数与第三个数的和是12,求这四个数.
11.已知等比数列{an}满足an>0,n=1,2,…,且a5·a2n-5=22n(n≥3),则当n≥1时,log2a1+log2a3+…+log2a2n-1=(  )
A.n(2n-1) B.(n+1)2
C.n2 D.(n-1)2
12.(多选)设{an}(n∈N+)是各项均为正数的等比数列,q是其公比,Kn是其前n项的积,且K5<K6,K6=K7>K8,则下列选项中成立的是(  )
A.0<q<1
B.a7=1
C.K9>K5
D.K6与K7均为Kn的最大值
13.已知数列{an}为等比数列,数列{bn}为等差数列,若a2a7a12=3,b1+b7+b13=6π,则tan=   .
14.2022年,某县甲、乙两个林场森林木材的存量分别为16a和25a,甲林场木材存量每年比上年递增25%,而乙林场木材存量每年比上年递减20%.
(1)哪一年两林场木材的总存量相等?
(2)问两林场木材的总量到2026年能否翻一番?
15.若数列{an}满足an+1=3an+2,则称数列{an}为“梦想数列”,已知正项数列为“梦想数列”,且b1=2,则b4=(  )
A. B.
C. D.
16.在等比数列{an}(n∈N+)中,a1>1,公比q>0.设bn=log2an,且b1+b3+b5=6,b1b3b5=0.
(1)求证:数列{bn}是等差数列;
(2)求{bn}的前n项和Sn及{an}的通项an.
第二课时 等比数列的性质
1.A 若m是两个正数2和8的等比中项,则m=±=±4.故m=4是m=±4的充分不必要条件,即“m=4”是“m为2与8的等比中项”的充分不必要条件,故选A.
2.B 由题知a2+a18=-6,a2·a18=4,所以a2<0,a18<0,故a10<0,所以a10=-=-2,因此a4·a16+a10=+a10=2,故选B.
3.D 原式=log2(a1a2a3…a8)=log2(a2a7)4=4log24=8.
4.B 由题意,设这13个数构成的等比数列的公比为q,则2=1×q12,即q=,则插入的第8个数为1×q8=1×( )8==,故选B.
5.BD 对于A,当q<0时,ak·ak+1<0,A不一定成立;对于B,ak·ak+2=(akq)2>0,B成立;对于C,ak·ak+1·ak+2=(ak+1)3>0不一定成立,C不一定成立;对于D,ak·ak+1·ak+2·ak+3=(ak+1·ak+2)2>0一定成立,故选B、D.
6.BC ∵等比数列{an}中,a1=1,公比q=-2,∴an=1×(-2)n-1=(-2)n-1.由此可得2an+an+1=2·(-2)n-1+(-2)n=0,故A错误;an+1-an=(-2)n-(-2)n-1=-3·(-2)n-1,故数列{an+1-an}是等比数列,故B正确;anan+1=(-2)n-1(-2)n=(-2)2n-1,故数列{anan+1}是等比数列,故C正确;log2|an|=log22n-1=n-1,故数列{log2|an|}是递增数列,故D错误.故选B、C.
7.3 解析:由=a1·a9,∴=9,∴a5=±3.而a1,a9均为正值,故a5也为正值,∴a5=3.
8. 解析:观察题图知,后一个三角形的面积是前一个的,设第n个三角形的面积为an,则数列{an}是首项为a1=4,公比为的等比数列,所以an=4×( )n-1=( )n-2,所以第2 025个三角形的面积为a2 025=( )2 023=.
9.2  解析:因为在数列{an}中,a2=,a3=,且数列{bn}是等比数列,b2=2a2+1=3+1=4,b3=3a3+1=7+1=8,所以数列{bn}是首项为2,公比为2的等比数列,所以bn=nan+1=2n,解得an=.
10.解:法一 设前三个数依次为a-d,a,a+d,则第四个数为,
由题意得解得或
所以当a=4,d=4时,这四个数为0,4,8,16;
当a=9,d=-6时,这四个数为15,9,3,1.
法二 设后三个数依次为,a,aq,因为前三个数成等差数列,所以第一个数为-a.
由题意得解得或
所以当a=8,q=2时,这四个数为0,4,8,16;
当a=3,q=时,这四个数为15,9,3,1.
11.C 法一 由a5·a2n-5=22n得a1q4·a1q2n-6=q2n-2=22n,所以(a1qn-1)2=(2n)2.又an>0,所以a1qn-1=2n.故log2a1+log2a3+…+log2a2n-1=log2(a1a3…a2n-1)=log2(q2+4+…+2n-2)=log2[qn(n-1)]=log2(a1qn-1)n=log2(2n)n=n2.
法二 由等比中项的性质,得a5·a2n-5=(an)2=22n,注意到an>0,所以an=2n.利用特殊值法,如令n=2,则log2a1+log2a3=log2(2·23)=log224=4.只有C选项符合.
12.ABD 根据题意,分析选项.对于B,若K6=K7,则a7==1,B正确;对于A,由K5<K6可得,a6=>1,则q=∈(0,1),故A正确;对于C,由{an}是各项均为正数的等比数列且q∈(0,1)可得数列单调递减,则有K9<K5,故C错误;对于D,结合K5<K6,K6=K7>K8,可得D正确.故选A、B、D.
13. 解析:由等比数列性质知a2a7a12==3,解得a7=,又数列{bn}为等差数列,b1+b7+b13=3b7=6π,解得b7=2π,又b2+b12=2b7=4π,a3a11==3,所以tan=tan=tan=.
14.解:(1)由题意可得16a(1+25%)n-1=25a(1-20%)n-1,解得n=2.
故到2023年两林场木材的总存量相等.
(2)令n=5,
则a5=16a+25a<2(16a+25a),
故到2026年不能翻一番.
15.B 若为“梦想数列”,则有-1=3+2,即-1=-1,即=,且b1=2,所以数列{bn}为以2为首项,以为公比的等比数列.则b4=2×=.故选B.
16.解:(1)证明:(1)因为bn=log2an,
所以bn+1-bn=log2an+1-log2an
=log2=log2q(q>0)为常数,
所以数列{bn}为等差数列且公差d=log2q.
(2)因为b1+b3+b5=6,
所以(b1+b5)+b3=2b3+b3=3b3=6,即b3=2.
又因为a1>1,
所以b1=log2a1>0,
又因为b1·b3·b5=0,
所以b5=0,
即即解得
因此Sn=4n+×(-1)=.
又因为d=log2q=-1,
所以q=,b1=log2a1=4,
即a1=16,所以an=25-n(n∈N+).
2 / 2第二课时 等比数列的性质
新课程标准解读 核心素养
1.理解等比中项的含义,并利用它解决一些问题 数学抽象、数学运算
2.掌握等比数列的实际应用问题 数学建模、数学运算
  1915年,波兰数学家谢尔宾斯基(W.Sierpinski)创造了一个美妙的“艺术品”,被人们称为谢尔宾斯基三角形,如图所示.如果我们来看一看图中那些白色三角形的个数,并把它们按面积大小,从小到大依次排列起来,可以得到一列数:1,3,9,27,81,……
【问题】 你能看出这个数列有什么特殊的性质吗?
                                          
知识点一 等比中项
如果在a与b之间插入一个数G,使a,G,b成    ,称G为a,b的等比中项,此时,G2=   .
提醒 理解等比中项应注意2点:①G是a与b的等比中项,G=±,即等比中项有两个,且互为相反数;②当G2=ab时,G不一定是a与b的等比中项.例如02=5×0,但0,0,5不是等比数列.
【想一想】
 任何两个非零实数都有等比中项吗?
知识点二 等比数列的性质
(1)通项公式的推广:an=am·    (m,n∈N+);
(2)公比为q的等比数列的各项同乘以一个不为零的数m,所得数列是      , 公比为   ;
(3)若{an}是等比数列,且m+n=p+q,m,n,p,q∈N+,则        ;
(4)若等比数列{an}的公比为q,则是以    为公比的等比数列;
(5)等比数列{an}中,下标成等差数列的项构成      ;
(6)若{an}与{bn}均为等比数列,则{anbn}为      .
【想一想】
如何推导an=am·qn-m(m,n∈N+)?
1.判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)知道等比数列的某一项和公比,可以计算等比数列的任意一项.(  )
(2)若{an}为等比数列,且m+n=p(m,n,p∈N+),则am·an=ap.(  )
(3)若{an},{bn}都是等比数列,则{an+bn}是等比数列.(  )
(4)若数列{an}的奇数项和偶数项分别成等比数列,且公比相同,则{an}是等比数列.(  )
2.已知等比数列{an}中,a1=1,a3=,则a5=(  )
A.±  B.-  C.  D.±
3.(多选)若数列{an}是等比数列,则下面四个数列中也一定是等比数列的有(  )
A.{can}(c为常数) B.{an+an+1}
C.{an·an+1} D.
题型一 等比中项的应用
【例1】 如果-1,a,b,c,-9成等比数列,那么b=    ,ac=    .
尝试解答             
通性通法
1.由等比中项的定义可知= G2=ab G=±,所以只有a,b同号时,a,b的等比中项有两个,异号时,没有等比中项.
2.在一个等比数列中,从第二项起,每一项(有穷数列的末项除外)都是它的前一项和后一项的等比中项.
3.a,G,b成等比数列 G2=ab(ab>0).
【跟踪训练】
在等比数列{an}中,a1=-16,a4=8,则a7=(  )
A.-4          B.±4
C.-2 D.±2
题型二 等比数列的性质
【例2】 已知{an}为等比数列:
(1)若an>0,a2a4+2a3a5+a4a6=25,求a3+a5;
(2)若an>0,a5a6=9,求log3a1+log3a2+…+log3a10的值.
尝试解答             
【母题探究】
1.(变条件、变设问)在本例(1)中,添加条件a1a7=4,求an.
2.(变条件)把本例(2)的条件改为“公比为3,a1a2a3…a30=3300”,求log3a1+log3a2+…+log3a10的值.
通性通法
巧用等比数列的性质解题
(1)解答等比数列问题的基本方法——基本量法
①基本思路:运用方程思想列出基本量a1和q的方程组,解出a1和q,然后利用通项公式求解;
②优缺点:适用面广,入手简单,思路清晰,但有时运算稍繁.
(2)利用等比数列的性质解题
①基本思路:充分发挥项的“下标”的指导作用,分析等比数列项与项之间的关系,选择恰当的性质解题;
②优缺点:简便快捷,但是适用面窄,有一定的思维含量.
【跟踪训练】
1.在等比数列{an}中,a6·a12=6,a4+a14=5,则=(  )
A.或        B.
C.或 D.或
2.公差不为零的等差数列{an}中,2a3-+2a11=0,数列{bn}是等比数列,且b7=a7,则b6b8=    .
题型三 等比数列的实际应用
【例3】 我国古代某数学著作中有一题:“今有牛、马、羊食人苗,苗主责之粟五斗.羊主曰:‘我羊食半马.’马主曰:‘我马食半牛.’今欲衰偿之,问:各出几何?”其意:今有牛、马、羊吃了别人的禾苗,禾苗主人要求赔偿五斗粟,羊主人说:“我羊所吃的禾苗只有马的一半”,马主人说:“我马所吃的禾苗只有牛的一半”,打算按此比例偿还,问牛、马、羊的主人各应赔偿多少粟?在这个问题中,牛主人比羊主人多赔偿的粟为(  )
A.斗 B.斗
C.斗 D.斗
尝试解答             
通性通法
  数列实际应用题常与现实生活和生产实际中的具体事件相联系,建立数学模型是解决这类问题的核心,常用的方法有:(1)构造等差、等比数列的模型,然后用数列的通项公式或求和公式求解;(2)通过归纳得到结论,再用数列知识求解.
【跟踪训练】
画一个边长为2厘米的正方形,再以这个正方形的对角线为边画第2个正方形,以第2个正方形的对角线为边画第3个正方形,这样一共画了10个正方形,则第10个正方形的面积等于    平方厘米.
1.在等比数列{an}中,若a3=8,a6=64,则公比q为(  )
A.2 B.3
C.4 D.8
2.在等比数列{an}中,a4=6,a8=18,则a12=(  )
A.24 B.30
C.54 D.108
3.已知a是1,2的等差中项,b是-1,-16的等比中项,则ab=(  )
A.6 B.-6
C.±6 D.±12
4.在《九章算术》中“衰分”是按比例递减分配的意思.今共有粮98石,甲、乙、丙按序衰分,乙分得28石,则衰分比例为    .
5.在等比数列{an}中,已知a4+a7=2,a5a6=-8,求a1+a10.
第二课时 等比数列的性质
【基础知识·重落实】
知识点一
等比数列 ab
想一想
 提示:不一定,当两个实数同号时才有等比中项,异号时不存在等比中项.
知识点二
(1)qn-m (2)等比数列 q (3)am·an=ap·aq (4) 
(5)等比数列 (6)等比数列
想一想
 提示:由==qn-m,∴an=am·qn-m.
自我诊断
1.(1)√ (2)× (3)× (4)×
2.C 根据等比数列的性质可知a1a5= a5==.
3.CD 当c=0时,can=0,{can}不是等比数列,故A错;当an=(-1)n时,an+an+1=0,{an+an+1}不是等比数列,故B错;设{an}的公比为q,则==q2,=( )3=q3,故{anan+1}和{}都是等比数列,故C、D正确.
【典型例题·精研析】
【例1】 -3 9 解析:因为b是-1,-9的等比中项,所以b2=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b2=ac,即ac=9.
跟踪训练
 A 因为a4是a1与a7的等比中项,所以=a1a7,即64=-16a7,故a7=-4.
【例2】 解:(1)a2a4+2a3a5+a4a6=+2a3a5+
=(a3+a5)2=25,
∵an>0,∴a3+a5>0,∴a3+a5=5.
(2)根据等比数列的性质,得
a5a6=a1a10=a2a9=a3a8=a4a7=9,
∴a1a2…a9a10=(a5a6)5=95,
∴log3a1+log3a2+…+log3a10
=log3(a1a2…a9a10)
=log395=10.
母题探究
1.解:由等比数列的性质得a1a7=a3a5=4,又由本例(1)知a3+a5=5,解得a3=1,a5=4或a3=4,a5=1,
若a3=1,a5=4,则q=2,an=2n-3;
若a3=4,a5=1,则q=,an=25-n.
2.解:a1a2a3…a30=(a1a2a3…a10)·q100(a1a2a3…a10)·q200(a1a2a3…a10)=q300(a1a2a3…a10)3=3300,
即a1a2a3…a10=1,
则log3a1+log3a2+…+log3a10=log3(a1a2…a10)=log31=0.
跟踪训练
1.A 由a6·a12=a4·a14=6,且a4+a14=5,
解得a4=2,a14=3或a4=3,a14=2,若a4=2,a14=3,则q10=,即=;若a4=3,a14=2,则q10=,即=.
2.16 解析:由a3+a11=2a7,且2a3-+2a11=0,得4a7-=0得a7=4(a7=0不合题意,舍去),所以b6b8===16.
【例3】 B 由题意,羊、马、牛的主人需赔偿的粟依次构成等比数列{an},且公比q=2.因为一共赔偿五斗粟,所以a1+a2+a3=5,即a1+a1q+a1q2=5,7a1=5,所以a1=.因为a3=4a1=,所以a3-a1=,即牛主人比羊主人多赔偿斗粟.故选B.
跟踪训练
 2 048 解析:这10个正方形的边长构成以2为首项,为公比的等比数列{an}(1≤n≤10,n∈N+),则第10个正方形的面积S==()2=211=2 048.
随堂检测
1.A 由a6=a3q3,得q3=8,所以q=2.
2.C 由=a4a12得a12==54.
3.C ∵a==,b2=(-1)×(-16)=16,b=±4,∴ab=±6.
4. 解析:设衰分比例为q,则甲、乙、丙各分得,28,28q石,∴+28+28q=98,∴q=2或.又0<q<1,∴q=.
5.解:因为数列{an}为等比数列,
所以a5a6=a4a7=-8.
联立可解得或
当时,q3=-,故a1+a10=+a7q3=-7;
当时,q3=-2,故a1+a10=-7.
所以a1+a10=-7.
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第二课时 
等比数列的性质
新课程标准解读 核心素养
1.理解等比中项的含义,并利用它解决一些问题 数学抽象、
数学运算
2.掌握等比数列的实际应用问题 数学建模、
数学运算
目录
基础知识·重落实
01
典型例题·精研析
02
知能演练·扣课标
03
基础知识·重落实
01
课前预习 必备知识梳理
  1915年,波兰数学家谢尔宾斯基(W. Sierpinski)创造了一个美
妙的“艺术品”,被人们称为谢尔宾斯基三角形,如图所示.如果我
们来看一看图中那些白色三角形的个数,并把它们按面积大小,从小
到大依次排列起来,可以得到一列数:1,3,9,27,81,……
【问题】 你能看出这个数列有什么特殊的性质吗?
                                                                                
 
知识点一 等比中项
如果在 a 与 b 之间插入一个数 G ,使 a , G , b 成 ,称 G
为 a , b 的等比中项,此时, G2= .
提醒 理解等比中项应注意2点:① G 是 a 与 b 的等比中项, G =±
,即等比中项有两个,且互为相反数;②当 G2= ab 时, G 不一定
是 a 与 b 的等比中项.例如02=5×0,但0,0,5不是等比数列.
等比数列 
ab  
【想一想】
任何两个非零实数都有等比中项吗?
提示:不一定,当两个实数同号时才有等比中项,异号时不存在等比
中项.
知识点二 等比数列的性质
(1)通项公式的推广: an = am · ( m , n ∈N+);
(2)公比为 q 的等比数列的各项同乘以一个不为零的数 m ,所得数列
是 , 公比为 ;
(3)若{ an }是等比数列,且 m + n = p + q , m , n , p , q ∈N+,
则 ;
(4)若等比数列{ an }的公比为 q ,则 是以    为公比的等
比数列;
(5)等比数列{ an }中,下标成等差数列的项构成 ;
(6)若{ an }与{ bn }均为等比数列,则{ anbn }为 .
qn- m  
等比数列 
q  
am · an = ap · aq  
 
等比数列 
等比数列 
【想一想】
如何推导 an = am · qn- m ( m , n ∈N+)?
提示:由 = = qn- m ,∴ an = am · qn- m .
1. 判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)知道等比数列的某一项和公比,可以计算等比数列的任意一
项. ( √ )
(2)若{ an }为等比数列,且 m + n = p ( m , n , p ∈N+),则
am · an = ap . ( × )
(3)若{ an },{ bn }都是等比数列,则{ an + bn }是等比数列.
( × )
(4)若数列{ an }的奇数项和偶数项分别成等比数列,且公比相
同,则{ an }是等比数列. ( × )

×
×
×
2. 已知等比数列{ an }中, a1=1, a3= ,则 a5=(  )
A. ± B. -
C. D. ±
解析:  根据等比数列的性质可知 a1 a5= a5= = .
3. (多选)若数列{ an }是等比数列,则下面四个数列中也一定是等
比数列的有(  )
A. { can }( c 为常数) B. { an + an+1}
C. { an · an+1} D.
解析:  当 c =0时, can =0,{ can }不是等比数列,故A错;当
an =(-1) n 时, an + an+1=0,{ an + an+1}不是等比数列,故B
错;设{ an }的公比为 q ,则 = = q2, =( )3
= q3,故{ anan+1}和{ }都是等比数列,故C、D正确.
典型例题·精研析
02
课堂互动 关键能力提升
题型一 等比中项的应用
【例1】 如果-1, a , b , c ,-9成等比数列,那么 b = ,
ac = .
解析:因为 b 是-1,-9的等比中项,所以 b2=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 b2= ac ,即 ac =9.
-3
9
通性通法
1. 由等比中项的定义可知 = G2= ab G =± ,所以只有
a , b 同号时, a , b 的等比中项有两个,异号时,没有等比中项.
2. 在一个等比数列中,从第二项起,每一项(有穷数列的末项除外)
都是它的前一项和后一项的等比中项.
3. a , G , b 成等比数列 G2= ab ( ab >0).
【跟踪训练】
在等比数列{ an }中, a1=-16, a4=8,则 a7=(  )
A. -4 B. ±4
C. -2 D. ±2
解析:  因为 a4是 a1与 a7的等比中项,所以 = a1 a7,即64=-16
a7,故 a7=-4.
题型二 等比数列的性质
【例2】 已知{ an }为等比数列:
(1)若 an >0, a2 a4+2 a3 a5+ a4 a6=25,求 a3+ a5;
解: a2 a4+2 a3 a5+ a4 a6= +2 a3 a5+
=( a3+ a5)2=25,
∵ an >0,∴ a3+ a5>0,∴ a3+ a5=5.
(2)若 an >0, a5 a6=9,求log3 a1+log3 a2+…+log3 a10的值.
解: 根据等比数列的性质,得
a5 a6= a1 a10= a2 a9= a3 a8= a4 a7=9,
∴ a1 a2… a9 a10=( a5 a6)5=95,
∴log3 a1+log3 a2+…+log3 a10
=log3( a1 a2… a9 a10)
=log395=10.
【母题探究】
1. (变条件、变设问)在本例(1)中,添加条件 a1 a7=4,求 an .
解:由等比数列的性质得 a1 a7= a3 a5=4,又由本例(1)知 a3+ a5
=5,解得 a3=1, a5=4或 a3=4, a5=1,
若 a3=1, a5=4,则 q =2, an =2 n-3;
若 a3=4, a5=1,则 q = , an =25- n .
2. (变条件)把本例(2)的条件改为“公比为3, a1 a2 a3… a30=
3300”,求log3 a1+log3 a2+…+log3 a10的值.
解: a1 a2 a3… a30=( a1 a2 a3… a10)· q100( a1 a2 a3… a10)· q200( a1
a2 a3… a10)= q300( a1 a2 a3… a10)3=3300,
即 a1 a2 a3… a10=1,
则log3 a1+log3 a2+…+log3 a10=log3( a1 a2… a10)=log31=0.
通性通法
巧用等比数列的性质解题
(1)解答等比数列问题的基本方法——基本量法
①基本思路:运用方程思想列出基本量 a1和 q 的方程组,解出 a1
和 q ,然后利用通项公式求解;
②优缺点:适用面广,入手简单,思路清晰,但有时运算稍繁.
(2)利用等比数列的性质解题
①基本思路:充分发挥项的“下标”的指导作用,分析等比数
列项与项之间的关系,选择恰当的性质解题;
②优缺点:简便快捷,但是适用面窄,有一定的思维含量.
【跟踪训练】
1. 在等比数列{ an }中, a6· a12=6, a4+ a14=5,则 =(  )
A. 或 B.
C. 或 D. 或
解析:  由 a6· a12= a4· a14=6,且 a4+ a14=5,
解得 a4=2, a14=3或 a4=3, a14=2,若 a4=2, a14=3,则 q10=
,即 = ;若 a4=3, a14=2,则 q10= ,即 = .
2. 公差不为零的等差数列{ an }中,2 a3- +2 a11=0,数列{ bn }是
等比数列,且 b7= a7,则 b6 b8= .
解析:由 a3+ a11=2 a7,且2 a3- +2 a11=0,得4 a7- =0得 a7
=4( a7=0不合题意,舍去),所以 b6 b8= = =16.
16
题型三 等比数列的实际应用
【例3】 我国古代某数学著作中有一题:“今有牛、马、羊食人
苗,苗主责之粟五斗.羊主曰:‘我羊食半马.’马主曰:‘我马食半
牛.’今欲衰偿之,问:各出几何?”其意:今有牛、马、羊吃了别
人的禾苗,禾苗主人要求赔偿五斗粟,羊主人说:“我羊所吃的禾苗
只有马的一半”,马主人说:“我马所吃的禾苗只有牛的一半”,打
算按此比例偿还,问牛、马、羊的主人各应赔偿多少粟?在这个问题
中,牛主人比羊主人多赔偿的粟为(  )
A. 斗 B. 斗 C. 斗 D. 斗
解析:  由题意,羊、马、牛的主人需赔偿的粟依次构成等比数列
{ an },且公比 q =2.因为一共赔偿五斗粟,所以 a1+ a2+ a3=5,即 a1
+ a1 q + a1 q2=5,7 a1=5,所以 a1= .因为 a3=4 a1= ,所以 a3-
a1= ,即牛主人比羊主人多赔偿 斗粟.故选B.
通性通法
  数列实际应用题常与现实生活和生产实际中的具体事件相联系,
建立数学模型是解决这类问题的核心,常用的方法有:(1)构造等
差、等比数列的模型,然后用数列的通项公式或求和公式求解;
(2)通过归纳得到结论,再用数列知识求解.
【跟踪训练】
画一个边长为2厘米的正方形,再以这个正方形的对角线为边画第2个
正方形,以第2个正方形的对角线为边画第3个正方形,这样一共画了
10个正方形,则第10个正方形的面积等于 平方厘米.
解析:这10个正方形的边长构成以2为首项, 为公比的等比数列
{ an }(1≤ n ≤10, n ∈N+),则第10个正方形的面积 S = =
( )2=211=2 048.
2 048
1. 在等比数列{ an }中,若 a3=8, a6=64,则公比 q 为(  )
A. 2 B. 3
C. 4 D. 8
解析:  由 a6= a3 q3,得 q3=8,所以 q =2.
2. 在等比数列{ an }中, a4=6, a8=18,则 a12=(  )
A. 24 B. 30
C. 54 D. 108
解析:  由 = a4 a12得 a12= =54.
3. 已知 a 是1,2的等差中项, b 是-1,-16的等比中项,则 ab =
(  )
A. 6 B. -6 C. ±6 D. ±12
解析:  ∵ a = = , b2=(-1)×(-16)=16, b =
±4,∴ ab =±6.
4. 在《九章算术》中“衰分”是按比例递减分配的意思.今共有粮98
石,甲、乙、丙按序衰分,乙分得28石,则衰分比例为 .
解析:设衰分比例为 q ,则甲、乙、丙各分得 ,28,28 q 石,
∴ +28+28 q =98,∴ q =2或 .又0< q <1,∴ q = .

5. 在等比数列{ an }中,已知 a4+ a7=2, a5 a6=-8,求 a1+ a10.
解:因为数列{ an }为等比数列,
所以 a5 a6= a4 a7=-8.
联立可解得或
当时, q3=- ,故 a1+ a10= + a7 q3=-7;
当时, q3=-2,故 a1+ a10=-7.
所以 a1+ a10=-7.
知能演练·扣课标
03
课后巩固 核心素养落地
1. “ m =4”是“ m 为2与8的等比中项”的(  )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
解析:  若 m 是两个正数2和8的等比中项,则 m =± =
±4.故 m =4是 m =±4的充分不必要条件,即“ m =4”是“ m 为2
与8的等比中项”的充分不必要条件,故选A.
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2. 在等比数列{ an }中, a2, a18是方程 x2+6 x +4=0的两根,则 a4 a16
+ a10=(  )
A. 6 B. 2
C. 2或6 D. -2
解析:  由题知 a2+ a18=-6, a2· a18=4,所以 a2<0, a18<0,
故 a10<0,所以 a10=- =-2,因此 a4· a16+ a10= + a10
=2,故选B.
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3. 在正项等比数列{ an }中, a2 a7=4,则log2 a1+log2 a2+…+log2 a8
=(  )
A. 2 B. 4
C. 6 D. 8
解析:  原式=log2( a1 a2 a3… a8)=log2( a2 a7)4=4log24=8.
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4. 十二平均律是我国明代音乐理论家和数学家朱载堉发明的.十二平
均律的数学意义是:在1和2之间插入11个数,使包含1和2的这13个
数依次成递增的等比数列,则插入的第8个数为(  )
A. B.
C. D.
解析: 由题意,设这13个数构成的等比数列的公比为 q ,则2=
1× q12,即 q = ,则插入的第8个数为1× q8=1×( )8=
= ,故选B.
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5. (多选)已知等比数列{ an },则下面式子对任意正整数 k 都成立的
是(  )
A. ak · ak+1>0
B. ak · ak+2>0
C. ak · ak+1· ak+2>0
D. ak · ak+1· ak+2· ak+3>0
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解析:  对于A,当 q <0时, ak · ak+1<0,A不一定成立;对于
B, ak · ak+2=( akq )2>0,B成立;对于C, ak · ak+1· ak+2=( ak+
1)3>0不一定成立,C不一定成立;对于D, ak · ak+1· ak+2· ak+3=
( ak+1· ak+2)2>0一定成立,故选B、D.
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6. (多选)已知等比数列{ an }中, a1=1,公比 q =-2,则(  )
A. 数列{2 an + an+1}是等比数列
B. 数列{ an+1- an }是等比数列
C. 数列{ anan+1}是等比数列
D. 数列{log2| an |}是递减数列
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解析:  ∵等比数列{ an }中, a1=1,公比 q =-2,∴ an =1×
(-2) n-1=(-2) n-1.由此可得2 an + an+1=2·(-2) n-1+
(-2) n =0,故A错误; an+1- an =(-2) n -(-2) n-1=-
3·(-2) n-1,故数列{ an+1- an }是等比数列,故B正确; anan+1
=(-2) n-1(-2) n =(-2)2 n-1,故数列{ anan+1}是等比数
列,故C正确;log2| an |=log22 n-1= n -1,故数列{log2| an |}
是递增数列,故D错误.故选B、C.
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7. 等比数列{ an }中, a1=1, a9=9,则 a5= .
解析:由 = a1· a9,∴ =9,∴ a5=±3.而 a1, a9均为正值,
故 a5也为正值,∴ a5=3.
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8. 如图,已知△ ABC 的面积为4,连接△ ABC 三边的中点构成第二个
三角形,再连接第二个三角形三边中点构成第三个三角形,以此类
推,第2 025个三角形的面积为 .

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解析:观察题图知,后一个三角形的面积是前一个的 ,设第 n 个
三角形的面积为 an ,则数列{ an }是首项为 a1=4,公比为 的等比
数列,所以 an =4×( ) n-1=( ) n-2,所以第2 025个三角形的
面积为 a2 025=( )2 023= .
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9. 在数列{ an }中, a2= , a3= ,且 bn = nan +1,若{ bn }是等比数
列,则数列{ bn }的公比是 , an = .
解析:因为在数列{ an }中, a2= , a3= ,且数列{ bn }是等比数
列, b2=2 a2+1=3+1=4, b3=3 a3+1=7+1=8,所以数列{ bn }
是首项为2,公比为2的等比数列,所以 bn = nan +1=2 n ,解得 an
= .
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10. 有四个数,其中前三个数成等差数列,后三个数成等比数列,并
且第一个数与第四个数的和是16,第二个数与第三个数的和是
12,求这四个数.
解:法一 设前三个数依次为 a - d , a , a + d ,则第四个数为
,由题意得
解得或
所以当 a =4, d =4时,这四个数为0,4,8,16;
当 a =9, d =-6时,这四个数为15,9,3,1.
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法二 设后三个数依次为 , a , aq ,因为前三个数成等差数列,所
以第一个数为 - a .
由题意得
解得或
所以当 a =8, q =2时,这四个数为0,4,8,16;
当 a =3, q = 时,这四个数为15,9,3,1.
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11. 已知等比数列{ an }满足 an >0, n =1,2,…,且 a5· a2 n-5=22 n
( n ≥3),则当 n ≥1时,log2 a1+log2 a3+…+log2 a2 n-1=
(  )
A. n (2 n -1) B. ( n +1)2
C. n2 D. ( n -1)2
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解析:  法一 由 a5· a2 n-5=22 n 得 a1 q4· a1 q2 n-6= q2 n-2=22
n ,所以( a1 qn-1)2=(2 n )2.又 an >0,所以 a1 qn-1=2 n .故log2
a1+log2 a3+…+log2 a2 n-1=log2( a1 a3… a2 n-1)=log2( q2+4
+…+2 n-2)=log2[ qn( n-1)]=log2( a1 qn-1) n =log2(2 n ) n =
n2.
法二 由等比中项的性质,得 a5· a2 n-5=( an )2=22 n ,注意到 an >
0,所以 an =2 n .利用特殊值法,如令 n =2,则log2 a1+log2 a3=log2
(2·23)=log224=4.只有C选项符合.
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12. (多选)设{ an }( n ∈N+)是各项均为正数的等比数列, q 是其
公比, Kn 是其前 n 项的积,且 K5< K6, K6= K7> K8,则下列选
项中成立的是(  )
A. 0< q <1
B. a7=1
C. K9> K5
D. K6与 K7均为 Kn 的最大值
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解析:  根据题意,分析选项.对于B,若 K6= K7,则 a7=
=1,B正确;对于A,由 K5< K6可得, a6= >1,则 q = ∈
(0,1),故A正确;对于C,由{ an }是各项均为正数的等比数列
且 q ∈(0,1)可得数列单调递减,则有 K9< K5,故C错误;对
于D,结合 K5< K6, K6= K7> K8,可得D正确.故选A、B、D.
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13. 已知数列{ an }为等比数列,数列{ bn }为等差数列,若 a2 a7 a12=3
, b1+ b7+ b13=6π,则tan =    .
解析:由等比数列性质知 a2 a7 a12= =3 ,解得 a7= ,又
数列{ bn }为等差数列, b1+ b7+ b13=3 b7=6π,解得 b7=2π,又
b2+ b12=2 b7=4π, a3 a11= =3,所以tan =tan =tan
= .

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14. 2022年,某县甲、乙两个林场森林木材的存量分别为16 a 和25 a ,
甲林场木材存量每年比上年递增25%,而乙林场木材存量每年比
上年递减20%.
(1)哪一年两林场木材的总存量相等?
解: 由题意可得16 a (1+25%) n-1=25 a (1-
20%) n-1,解得 n =2.
故到2023年两林场木材的总存量相等.
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(2)问两林场木材的总量到2026年能否翻一番?
解: 令 n =5,
则 a5=16 a +25 a <2(16 a +25 a ),
故到2026年不能翻一番.
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15. 若数列{ an }满足 an+1=3 an +2,则称数列{ an }为“梦想数列”,
已知正项数列 为“梦想数列”,且 b1=2,则 b4=
(  )
A. B.
C. D.
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解析: 若 为“梦想数列”,则有 -1=3
+2,即 -1= -1,即 = ,且 b1=2,所以数
列{ bn }为以2为首项,以 为公比的等比数列.则 b4=2×
= .故选B.
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16. 在等比数列{ an }( n ∈N+)中, a1>1,公比 q >0.设 bn =log2
an ,且 b1+ b3+ b5=6, b1 b3 b5=0.
(1)求证:数列{ bn }是等差数列;
解: 证明:(1)因为 bn =log2 an ,
所以 bn+1- bn =log2 an+1-log2 an
=log2 =log2 q ( q >0)为常数,
所以数列{ bn }为等差数列且公差 d =log2 q .
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(2)求{ bn }的前 n 项和 Sn 及{ an }的通项 an .
解: 因为 b1+ b3+ b5=6,
所以( b1+ b5)+ b3=2 b3+ b3=3 b3=6,即 b3=2.
又因为 a1>1,所以 b1=log2 a1>0,
又因为 b1· b3· b5=0,所以 b5=0,
即即解得
因此 Sn =4 n + ×(-1)= .
又因为 d =log2 q =-1,所以 q = , b1=log2 a1=4,
即 a1=16,所以 an =25- n ( n ∈N+).
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