第五章第5.3节 等比数列 高中数学选择性必修三同步复习讲义(人教B版2019)

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第五章第5.3节 等比数列 高中数学选择性必修三同步复习讲义(人教B版2019)

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第五章第5.3节 等比数列
题型1 等比数列的性质 题型2 等比数列的概念与判定
题型3 等比中项及其性质 题型4 等比数列的通项公式
题型5 由等比数列中若干项求通项公式或其中的项 题型6 等比数列通项公式的应用
题型7 等比数列的前n项和 题型8 求等比数列的前n项和
题型9 由等比数列的前n项和求解数列 题型10 等比数列前n项和的性质
▉题型1 等比数列的性质
【知识点的认识】
等比数列
(又名几何数列),是一种特殊数列.如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数,这个数列就叫做等比数列,因为第二项与第一项的比和第三项与第二项的比相等,这个常数叫做等比数列的公比,公比通常用字母q表示(q≠0).注:q=1 时,an为常数列.
等比数列和等差数列一样,也有一些通项公式:①第n项的通项公式,an=a1qn﹣1,这里a1为首项,q为公比,我们发现这个通项公式其实就是指数函数上孤立的点.②求和公式,Sn,表示的是前面n项的和.③若m+n=q+p,且都为正整数,那么有am an=ap aq.
等比数列的性质
(1)通项公式的推广:an=am qn﹣m,(n,m∈N*).
(2)若{an}为等比数列,且k+l=m+n,(k,l,m,n∈N*),则 ak al=am an
(3)若{an},{bn}(项数相同)是等比数列,则{λan}(λ≠0),{a},{an bn},仍是等比数列.
(4)单调性:或 {an}是递增数列;或 {an}是递减数列;q=1 {an}是常数列;q<0 {an}是摆动数列.
1.在等比数列{an}中,a3 a5=49,a4+a6=70,则a8=(  )
A.﹣567 B.567 C.451 D.699
【答案】B
【解答】解:由,解得a4=±7,
当a4=﹣7时,a4+a6=﹣7﹣7q2=70,所以q2=﹣11<0,故舍去,
所以a4=7,所以a4+a6=7+7q2=70,所以q2=9,
即.
故选:B.
2.在等比数列{an}中,若a1a3a5a7a9,则a5=(  )
A. B. C. D.1
【答案】C
【解答】解:因为等比数列{an}中,a1a3a5a7a9,
所以(  )a5)5,可得a5.
故选:C.
3.在等比数列{an}中,a4=﹣1,a1a3+2a3a5+a5a7=12,则a2+a6=(  )
A. B. C. D.﹣12
【答案】B
【解答】解:在等比数列{an}中,a4=﹣1,a1a3+2a3a5+a5a7=12,
所以,
所以,又a4=﹣2<0,
设公比为q,则,
所以.
故选:B.
4.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
【答案】C
【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.
5.等比数列{an}的前n项和为Sn,若S10=10,S20=30,则S30=(  )
A.10 B.70 C.30 D.90
【答案】B
【解答】解:由等比数列的性质可得,S10,S20﹣S10,S30﹣S20成等比数列
∴(S20﹣S10)2=S10 (S30﹣S20)
∴400=10(S30﹣30)
∴S30=70
故选:B.
6.等比数列{an}的各项均为正数,且a5a6+a4a7=6,则log3a1+log3a2+…+log3a10=(  )
A.3° B.5 C.log315 D.30
【答案】B
【解答】解:根据等比数列{an}的各项均为正数,且a5a6+a4a7=6,可得a5a6=a4a7=3,
故log3a1+log3a2+…+log3a10=log3(a1 a2 a3…a10)=log3 (a5a6)5=5log3(a5a6)=5log33=5.
故选:B.
7.1与1,两数的等比中项是(  )
A.1 B.﹣1 C.±1 D.
【答案】C
【解答】解:设两数的等比中项为x,根据题意可知:
x2=(1)(1),即x2=1,
解得x=±1.
故选:C.
8.在正项等比数列{an}中,a1,a99是方程x2﹣10x+16=0的两个根,则a40a50a60的值为(  )
A.32 B.64 C.±64 D.256
【答案】B
【解答】解:由题意可得 a1 a99=16,故 a40 a60=a502=a1 a99=16,
则a40a50a60=a503=64,
故选:B.
9.记等比数列{an}的前n项之积为Tn,则“a6 a7>1”是“T12>1”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
【答案】A
【解答】解:若T12>1,即a1a2 a12>1,即,则a6a7>1或a6a7<﹣1,故必要性不成立;
若a6 a7>1,则有,故充分性成立;
所以“a6 a7>1”是“T12>1”的充分不必要条件.
故选:A.
10.已知数列{bn}是公比为q(q≠1)的正项等比数列,且lnb1013=0,若,则f(b1)+f(b2)+…+f(b2025)=(  )
A.4050 B.2025 C.4052 D.2026
【答案】A
【解答】解:由数列{bn}是公比为q(q≠1)的正项等比数列,故bn>0,
,故b1 b2025=1,
即有b1 b2025=b2 b2024= =b2025 b1=1,
由f(x),则当x>0时,
有4,
设S=f(b1)+f(b2)+…+f(b2025),
S=f(b2025)+f(b2024)+…+f(b1),
2S=2025×4,S=4050,
故f(b1)+f(b2)+…+f(b2025)=4050.
故选:A.
11.在正项等比数列{an}中,若a1=1,a3=a2+2,Sn为其前n项的和,则(  )
A.6 B.9 C.12 D.15
【答案】B
【解答】解:设正项等比数列{an}的公比为q,则 q>0.∵a1=1,a3=a2+2,∴q2=q+2 q=2.
∴1+q3=9,
故选:B.
12.在等比数列{an}中,a3a4a5=3,a6a7a8=24,则a9a10a11=(  )
A.48 B.72 C.144 D.192
【答案】D
【解答】解:在等比数列中a3a9=(a6)2,a4a10=(a7)2,a5a11=(a8)2,
∴(a3a4a5)(a9a10a11)=(a6a7a8)2,
∵a3a4a5=3,a6a7a8=24,
∴3(a9a10a11)=242,
∴a9a10a11=192.
故选:D.
13.设a,b,c,d是非零实数,则“ad=bc”是“a,b,c,d成等比数列”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
【解答】解:若a,b,c,d成等比数列,则ad=bc,
反之数列﹣1,﹣1,1,1.满足﹣1×1=﹣1×1,
但数列﹣1,﹣1,1,1不是等比数列,
即“ad=bc”是“a,b,c,d成等比数列”的必要不充分条件.
故选:B.
(多选)14.Sn是等比数列{an}的前n项和,若存在a,b,c∈R,使得Sn=a bn+c,则(  )
A.a+c=0 B.b是数列{an}的公比
C.ac<0 D.{an}可能为常数列
【答案】ABC
【解答】解:由于等比数列的前n项和(q≠1);
若存在a,b,c∈R,使得Sn=a bn+c,
所以a+c=0,b为数列{an}的公比,ac<0,
根据关系式Sn=a bn+c,可知b≠1,即公比不等于1,故数列{an}不是常数列.
故选:ABC.
(多选)15.设数列{an}是各项均为正数的等比数列,Tn是{an}的前n项之积,a2=27,,则当Tn最大时,n的值为(  )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】BC
【解答】解:设等比数列{an}的公比为q,
则,可得,
又a2=27,则,解得(负值舍去),
所以,
令,解得n≤5,当n=5时,a5=1,
故当Tn最大时,n=4或5.
故选:BC.
(多选)16.已知数列{an}是首项为1,公比为3的等比数列,则(  )
A.是等差数列 B.{an+1﹣an}是等差数列
C.{log3an}等比数列 D.{anan+1}是等比数列
【答案】AD
【解答】解:因为数列{an}是首项为1,公比为3的等比数列,
所以an=3n﹣1,
所以3,故{}是等差数列,A正确;
an+1﹣an=3n﹣3n﹣1=2×3n﹣1,则{an+1﹣an}是等比数列,B错误;
log3an=n﹣1,则{log3an}是等差数列,C错误;
anan+1=3n﹣1 3n=32n﹣1,则{anan+1}是等比数列,D正确.
故选:AD.
17.记Sn为等比数列{an}的前n项和.若8S6=7S3,则{an}的公比为    .
【答案】.
【解答】解:等比数列{an}中,8S6=7S3,
则q≠1,
所以7,
解得q.
故答案为:.
▉题型2 等比数列的概念与判定
【知识点的认识】
等比数列
如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数,这个数列就叫做等比数列,因为第二项与第一项的比和第三项与第二项的比相等,这个常数叫做等比数列的公比,公比通常用字母q表示(q≠0).注:q=1 时,an为常数列.
(多选)18.已知数列{an}为等比数列,则下列结论正确的是(  )
A.数列{an+1﹣an}为等比数列
B.数列为等比数列
C.数列{an+1+an}为等比数列
D.数列{anan+1}为等比数列
【答案】BD
【解答】解:等比数列各项不为0,
当q=1时,an+1﹣an=0;当q=﹣1时,an+1+an=0,AC错误;
由题意可得,q,q≠0,n≥2,n∈N,
故q2,n≥2,n∈N,即数列为等比数列,B正确;
q2,n≥2,n∈N,即{anan+1}为等比数列,D正确.
故选:BD.
▉题型3 等比中项及其性质
【知识点的认识】
等比数列
如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数,这个数列就叫做等比数列,因为第二项与第一项的比和第三项与第二项的比相等,这个常数叫做等比数列的公比,公比通常用字母q表示(q≠0).注:q=1 时,an为常数列.
在两个数a和b中,插入一个数G使a、G、b成等比数列,那么G叫做a、b的等比中项.
有 G2=a b (ab≠0)
19.三个数成等比数列,公比大于1,它们的和等于14,它们的积等于64,则这三个数是  2、4、8  .
【答案】2、4、8.
【解答】解:设这三个数分别为a、b、c且a<b<c,
则abc=64且a+b+c=14,
由等比数列的性质可得ac=b2,又abc=64,故b3=64,即b=4,
又a+b+c=14,故有ac=16,a+c=10,可得a=2,c=8,
故这三个数是2、4、8.
故答案为:2、4、8.
▉题型4 等比数列的通项公式
【知识点的认识】
1.等比数列的定义
如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比值等于同一个常数,那么这个数列叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,通常用字母q表示(q≠0).从等比数列的定义看,等比数列的任意项都是非零的,公比q也是非零常数.
2.等比数列的通项公式
设等比数列{an}的首项为a1,公比为q,则它的通项an=a1 qn﹣1
3.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G叫做a与b的等比中项. G2=a b (ab≠0)
4.等比数列的常用性质
(1)通项公式的推广:an=am qn﹣m,(n,m∈N*).
(2)若{an}为等比数列,且k+l=m+n,(k,l,m,n∈N*),则 ak al=am an
(3)若{an},{bn}(项数相同)是等比数列,则{λan}(λ≠0),{a},{an bn},仍是等比数列.
(4)单调性:或 {an}是递增数列;或 {an}是递减数列;q=1 {an}是常数列;q<0 {an}是摆动数列.
20.4与9的等比中项为(  )
A.6 B.﹣6 C.±6 D.36
【答案】C
【解答】解:4与9的等比中项为±±6.
故选:C.
21.已知数列{an}的首项a1=4,且满足,则a5=(  )
A.8 B.32 C.16 D.64
【答案】D
【解答】解:由题意可得为常数,
所以数列{an}是以a1=4,公比为2的等比数列,
因此.
故选:D.
22.若等比数列{an}中的a5,a2019是方程x2﹣4x+3=0的两个根,则log3a1+log3a2+log3a3+…+log3a2023等于(  )
A. B.1011 C. D.1012
【答案】C
【解答】解:∵等比数列{an}中的a5,a2019是方程x2﹣4x+3=0的两个根,
∴a5a2019=a1a2023=3,
∵an>0,
∴,
∴log3a1+log3a2+log3a3+…+log3a2023=log3a1a2…a2023.
故选:C.
23.数列{an}的前n项和为Sn,若a1=1,an+1=3Sn(n≥1),则a6=(  )
A.3×44 B.3×44+1 C.44 D.44+1
【答案】A
【解答】解:由an+1=3Sn,得到an=3Sn﹣1(n≥2),
两式相减得:an+1﹣an=3(Sn﹣Sn﹣1)=3an,
则an+1=4an(n≥2),又a1=1,a2=3S1=3a1=3,
得到此数列除去第一项后,为首项是3,公比为4的等比数列,
所以an=a2qn﹣2=3×4n﹣2(n≥2)
则a6=3×44.
故选:A.
(多选)24.在等比数列{an}中,a1a2=2,a3=4,则(  )
A.{an}的公比为
B.{an}的公比为2
C.a3+a5=20
D.数列为递增数列
【答案】BC
【解答】解:设等比数列{an}的公比为q,
因为a1a2=2,a3=4,所以,解得,所以,
故20,故BC正确,A错误;
,则数列为递减数列,D错误.
故选:BC.
▉题型5 由等比数列中若干项求通项公式或其中的项
【知识点的认识】
1.等比数列的定义
如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比值等于同一个常数,那么这个数列叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,通常用字母q表示(q≠0).从等比数列的定义看,等比数列的任意项都是非零的,公比q也是非零常数.
2.等比数列的通项公式
设等比数列{an}的首项为a1,公比为q,则它的通项an=a1 qn﹣1
3.等比数列的常用性质
(1)通项公式的推广:an=am qn﹣m,(n,m∈N*).
(2)若{an}为等比数列,且k+l=m+n,(k,l,m,n∈N*),则 ak al=am an
(3)若{an},{bn}(项数相同)是等比数列,则{λan}(λ≠0),{a},{an bn},仍是等比数列.
25.已知等比数列{an}的各项均为正数,公比q=2,且满足a2a8=64,则a6=(  )
A.16 B.8 C.4 D.2
【答案】A
【解答】解:因为等比数列{an}的各项均为正数,公比q=2,且满足,
所以,则.
故选:A.
26.已知等比数列{an}中,a1=﹣16,a4=2,则公比q=(  )
A.2 B.﹣2 C. D.
【答案】C
【解答】解:等比数列{an}中,a1=﹣16,a4=2,
则q3,
所以q.
故选:C.
27.在等比数列{an}中,a1+a2=6,若a1,a2+3,a3成等差数列,则{an}的公比为(  )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【解答】解:等比数列{an}中,a1,a2+3,a3成等差数列,所以2(a2+3)=a1+a3,
又a1+a2=6,所以2a2+a1+a2=a1+a3,
所以a3=3a2,故q=3.
故选:B.
(多选)28.2,m,8为等比数列的前三项,则m的可能值为(  )
A.4 B.5 C.﹣4 D.﹣5
【答案】AC
【解答】解:由2,m,8为等比数列的前三项,得m2=16,
∴m=﹣4或m=4.
故选:AC.
29.已知等比数列{an}的前n项的乘积为Tn,若T5=8T2,则a4=  2  .
【答案】2.
【解答】解:因为等比数列{an}的前n项的乘积为Tn,且T5=8T2,
所以a1 a2 a3 a4 a5=8a1 a2,所以a3 a4 a5=8,
又因为{an}为等比数列,所以,所以,
所以a4=2.
故答案为:2.
▉题型6 等比数列通项公式的应用
【知识点的认识】
1.等比数列的定义
如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比值等于同一个常数,那么这个数列叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,通常用字母q表示(q≠0).从等比数列的定义看,等比数列的任意项都是非零的,公比q也是非零常数.
2.等比数列的通项公式
设等比数列{an}的首项为a1,公比为q,则它的通项an=a1 qn﹣1
3.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G叫做a与b的等比中项.G2=a b (ab≠0)
4.等比数列的常用性质
(1)通项公式的推广:an=am qn﹣m,(n,m∈N*).
(2)若{an}为等比数列,且k+l=m+n,(k,l,m,n∈N*),则 ak al=am an
(3)若{an},{bn}(项数相同)是等比数列,则{λan}(λ≠0),{a},{an bn},仍是等比数列.
(4)单调性:或 {an}是递增数列;或 {an}是递减数列;q=1 {an}是常数列;q<0 {an}是摆动数列.
30.已知数列{an}是首项为4、公比为3的等比数列,则(  )
A.12 B.4 C. D.
【答案】C
【解答】解:由题意得,a1=4,q=3,所以.
故选:C.
31.已知各项均为正数的等比数列{an}中,a1a2a3=5,,则a10a11a12=(  )
A.25 B.20 C. D.10
【答案】C
【解答】解:根据题意,数列{an}为正项等比数列,设其公比为q,
则q>0,
若,,
所以,所以,
所以.
故选:C.
32.若一个等比数列的公比为3,且首项为2,则该数列的第4项为(  )
A.18 B.36 C.54 D.162
【答案】C
【解答】解:设等比数列{an}的首项为a1,公比为q,
由已知可得:a1=2,q=3,
则该数列的第4项.
故选:C.
33.已知等比数列{an}的公比为q,前n项的积为Tn,若a1=128,且T7=T8,则公比q=    .
【答案】.
【解答】解:在等比数列{an}中,由T7=T8,得,
又a1=128,所以,故.
故答案为:.
▉题型7 等比数列的前n项和
【知识点的认识】
1.等比数列的前n项和公式等比数列{an
}的公比为q(q≠0),其前n项和为Sn

当q=1时,Sn
=na1;
当q≠1时,Sn

2.等比数列前n项和的性质
公比不为﹣1的等比数列{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.
34.已知各项均为正数的等比数列{an}的前n项和为Sn,若S3=14,a3=8,则的值为(  )
A.4 B. C.2 D.
【答案】A
【解答】解:设数列{an}的公比为q(q>0),
则,得3q2﹣4q﹣4=0,
解得q=2或(舍),
所以.
故选:A.
35.已知数列{an﹣n}是等比数列,且a1=2,公比为2,则数列{an}的前5项之和为(  )
A.62 B.66 C.56 D.46
【答案】D
【解答】解:因为数列{an﹣n}是等比数列,且a1=2,公比为2,
所以,所以,
所以数列{an}的前5项之和为a1+a2+a3+a4+a5=1+2+3+4+5+20+21+22+23+24=15+31=46.
故选:D.
36.中国古代数学名著《九章算术》中有这样一个问题: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?此问题的译文是:今有牛、马、羊吃了别人的禾苗,禾苗主人要求赔偿5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,他们各应偿还多少?此问题中1斗为10升,则牛主人应偿还多少升粟?(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【解答】解:设牛、马、羊所吃禾苗分别为a1,a2,a3,
则{an}是公比为的等比数列,
∴S350,
解得a1,
故选:D.
37.已知等比数列{an}的前n项和为Sn=3n+a,n∈N*,则实数a的值是(  )
A.﹣3 B.3 C.﹣1 D.1
【答案】C
【解答】解:由题意可得 a1=3+a,a2=S2﹣S1=6,a3=S3﹣S2=18,
∴36=(3+a) 18,
∴a=﹣1,
故选:C.
38.已知Sn是等比数列{an}的前n项和,若a3=3,S3=9,则数列{an}的公比是(  )
A.或1 B.或1 C. D.
【答案】A
【解答】解:设等比数列{an}的首项为a1,公比为q,
由题意得:,
解得q=1或.
故选:A.
39.已知{an}是公比为正数的等比数列,Sn是其前n项和,a2=2,a4=8,则S3=(  )
A.63 B.31 C.15 D.7
【答案】D
【解答】解:设等比数列{an}的公比为q(q>0),
由a4=a2q2,得8=2q2,解得q=2或q=﹣2(舍去),
所以a11,a3=a2q=2×2=4,
所以S3=a1+a2+a3=1+2+4=7.
故选:D.
40.已知等比数列{an}的前n项乘积为Tn,若T2=T5,则a4=(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【解答】解:等比数列{an}的前n项乘积为Tn,T2=T5,
则a1a2=a1a2a3a4a5,即,解得a4=1.
故选:A.
(多选)41.已知正项等比数列{an}的前n项和为Sn,公比为q,若S2=1,S6=91,则(  )
A.S8=729 B.S8=820 C.q=3 D.q=9
【答案】BC
【解答】解:正项等比数列{an}的前n项和为Sn,公比为q,S2=1,S6=91,
∴,且q>0,q≠1,
整理得(1﹣q+q2)(1+q+q2)=(1+q2)2﹣q2=91,
整理得q4+q2﹣90=0,由q>0,解得q=3,故C正确,D错误;
∴a1,
S8820,故A错误,B正确.
故选:BC.
(多选)42.在公比q为整数的等比数列{an}中,Sn是数列{an}的前n项和,若a1+a4=18,a2+a3=12,则下列说法正确的是(  )
A.q=2
B.数列{Sn+2}是等比数列
C.S8=510
D.数列{lgan}是公差为2的等差数列
【答案】ABC
【解答】解:∵a1+a4=18,a2+a3=12,a1(1+q3)=18,a1(q+q2)=12,公比q为整数.
解得a1=q=2.
∴an=2n,Sn2n+1﹣2.
∴Sn+2=2n+1,∴数列{Sn+2}是公比为2的等比数列.
S8=29﹣2=510.
lgan=nlg2.数列{lgan}是公差为lg2的等差数列.
综上可得:只有ABC正确.
故选:ABC.
(多选)43.已知Sn是等比数列{an}的前n项和,且Sn=2n+1+a,则下列说法正确的是(  )
A.a=﹣2
B.a=﹣1
C.
D.
【答案】AD
【解答】解:当n=1时,a1=S1=4+a,
当n≥2时,,
因为{an}是等比数列,所以需满足,
所以a=﹣2,,故A正确,B错误;
因为,,
所以数列{an+1an}是以8为首项,4为公比的等比数列,
所以,故C错误,D正确.
故选:AD.
44.设Sn是等比数列{an}的前n项和,若3,则   .
【答案】
【解答】解:∵设Sn是等比数列{an}的前n项和,
∴S2,S4﹣S2,S6﹣S4成等比数列,
∴S2 (S6﹣S4),
∴,
化为.
故答案为:.
45.已知等比数列的前n项和为,则a的值为  ﹣1  .
【答案】﹣1.
【解答】解:等比数列的前n项和为Sn,
因为,
则a=﹣1.
故答案为:﹣1.
46.等比数列{an}的首项为1,项数是偶数,所有奇数项之和为85,所有偶数项之和为170,则这个等比数列的项数是 8  .
【答案】8
【解答】解:设等比数列项数为2n项,所有奇数项之和为S奇,所有偶数项之和为S偶,
则S奇=85,S偶=170,所以q2,
∴S奇85,解得n=4,
这个等比数列的项数为8,
故答案为:8
47.在数列{an}中,a1=2,an+1=2an,Sn为{an}的前n项和,若Sn=126,则n= 6  .
【答案】6
【解答】解:∵an+1=2an,
∴,
∵a1=2,
∴数列{an}是a1=2为首项,以2为公比的等比数列,
∴Sn2n+1﹣2=126,
∴2n+1=128,
∴n+1=7,
∴n=6.
故答案为:6
48.等比数列{an}的首项为2,项数为奇数,其奇数项之和为,偶数项之和为,则这个等比数列的公比q=   .
【答案】.
【解答】解:根据题意,设数列{an}共有2m+1项,
由题意得,,
则,
解得.
故答案为:
49.记Sn为等比数列{an}的前n项和,若a1=1,S3,则S4=   .
【答案】
【解答】解:根据题意,设等比数列{an}的公比为q,
若a1=1,S3,则有S3=a1+a2+a3=1+q+q2,
解可得:q,
则S4,
故答案为:
▉题型8 求等比数列的前n项和
【知识点的认识】
1.等比数列的前n项和公式等比数列{an
}的公比为q(q≠0),其前n项和为Sn

当q=1时,Sn
=na1;
当q≠1时,Sn

2.等比数列前n项和的性质
公比不为﹣1的等比数列{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.
50.若等比数列{an}的前n项和,则m=(  )
A.﹣1 B.0 C.1 D.2
【答案】A
【解答】解:因为等比数列{an}的前n项和,
当n≥2时,,
所以公比q=2,a2=2,
所以a1=1=2+m,解得m=﹣1.
故选:A.
51.已知正项等比数列{an}的前n项和为Sn,若a1a6=2a4,且,则S4=(  )
A.32 B.31 C.17 D.15
【答案】D
【解答】解:在正项等比数列数列{an}中,若a1a6=2a4,且,
由,解得a3=2.
又∵,∴,解得,∴,
∴.
故选:D.
(多选)52.已知等比数列{an}的公比为q,且a1+a2=3,a2+a3=6,则下列结论正确的是(  )
A.q=2 B. C.S4=15 D.S4=16
【答案】AC
【解答】解:因为数列{an}为等比数列,
所以a2+a3=a1q+a2q=q(a1+a2),
又因为a1+a2=3,a2+a3=6,
所以6=q×3,解得q=2,故A正确,B错误;
又a1+a2=3,所以a1+2a1=3,解得a1=1,
所以,故C正确,D错误.
故选:AC.
53.已知等比数列{an}满足a2+a3=5,a3+a4=10,则其前n项和Sn=    .
【答案】.
【解答】解:根据题意,数列{an}为等比数列,设公比为q,
则,
则a2+a3=2a1+4a1=5,解得,

故答案为:.
54.在等比数列{an}中,前n项和,则实数a的值为    .
【答案】.
【解答】解:根据题意,等比数列{an}中,前n项和,
a1=S1=7﹣2a,
当n≥2时,,
依题意,a1=7﹣2a也符合该式,则有7﹣2a=6,得,
此时,n∈N*,,满足{an}是等比数列,
所以.
故答案为:.
55.设等比数列{an}的前n项和为Sn,已知,则a5=  8  .
【答案】8
【解答】解:等比数列{an}的前n项和为Sn,,
设等比数列{an}为q,
由,
得,解得,
∴.
故答案为:8
56.等比数列{an}的前n项和为Sn,S10+31S5=0,S3=3,则a4+a2=  ﹣10  .
【答案】﹣10.
【解答】解:设等比数列{an}的公比为q,
若q=1,由S10+31S5=0,得10a1+31×5a1=0,解得a1=0,不满足题意,故q≠1,
由S10+31S5=0,得,整理得q10+31q5﹣32=0,
即(q5+32)(q5﹣1)=0,解得q5=﹣32或q5=1(舍去),故q=﹣2,
又S3=3,得,所以,
所以a4=a1q3=﹣8,a2=a1q=﹣2,
所以a4+a2=﹣8﹣2=﹣10.
故答案为:﹣10.
57.在等比数列{an}中,
(1)已知a1=3,q=﹣2,求an和Sn;
(2)已知a3=20,a6=160,求an和Sn.
【答案】(1),;
(2),.
【解答】解:(1)因为等比数列{an}满足a1=3,q=﹣2,
所以,;
(2)因为等比数列{an}满足a3=20,a6=160,
设公比为q,所以,解得q=2,所以,
所以,.
▉题型9 由等比数列的前n项和求解数列
【知识点的认识】
1.等比数列的前n项和公式等比数列{an
}的公比为q(q≠0),其前n项和为Sn

当q=1时,Sn
=na1;
当q≠1时,Sn

2.等比数列前n项和的性质
公比不为﹣1的等比数列{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.
58.中国古代数学著作《算法统宗》中有这样一个问题:“三百七十八里关,初步健步不为难,次日脚痛减一半,六朝才得到其关,要见次日行里数,请公仔细算相还.”其大意为:“有一个人走378里路,第一天健步行走,从第二天起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”.则该人最后一天走的路程为(  )
A.3里 B.6里 C.12里 D.24里
【答案】B
【解答】解:记每天走的路程里数为{an},可知{an}是公比的等比数列,
由S6=378,得,解得:a1=192,
∴,
故选:B.
59.已知等比数列{an}的前n项和为Sn,且S3=14,S6=126,则a6=(  )
A.32 B.64 C.128 D.256
【答案】B
【解答】解:设等比数列{an}的公比为q,
当q=1时,S3=3a1=14,所以,则S6=6a1≠126,不符合题意;
当q≠1时,因为S3=14,S6=126,所以,
解得,所以.
故选:B.
▉题型10 等比数列前n项和的性质
【知识点的认识】
1.等比数列的前n项和公式等比数列{an
}的公比为q(q≠0),其前n项和为Sn

当q=1时,Sn
=na1;
当q≠1时,Sn

2.等比数列前n项和的性质
公比不为﹣1的等比数列{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.
60.已知等比数列{an}的前n项和为Sn,S3=1,S6=9,则S12= 585  .
【答案】585.
【解答】解:因为等比数列{an}的前n项和为Sn,且S3=1,S6=9,
所以等比数列的公比不为﹣1,所以S3,S6﹣S3,S9﹣S6,S12﹣S9成等比数列,
即1,8,S9﹣9,S12﹣S9成等比数列,
所以S9﹣9=8×8=64,所以S9=64+9=73,
则S12﹣S9=64×8=512,所以S12=512+73=585.
故答案为:585.第五章第5.3节 等比数列
题型1 等比数列的性质 题型2 等比数列的概念与判定
题型3 等比中项及其性质 题型4 等比数列的通项公式
题型5 由等比数列中若干项求通项公式或其中的项 题型6 等比数列通项公式的应用
题型7 等比数列的前n项和 题型8 求等比数列的前n项和
题型9 由等比数列的前n项和求解数列 题型10 等比数列前n项和的性质
▉题型1 等比数列的性质
【知识点的认识】
等比数列
(又名几何数列),是一种特殊数列.如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数,这个数列就叫做等比数列,因为第二项与第一项的比和第三项与第二项的比相等,这个常数叫做等比数列的公比,公比通常用字母q表示(q≠0).注:q=1 时,an为常数列.
等比数列和等差数列一样,也有一些通项公式:①第n项的通项公式,an=a1qn﹣1,这里a1为首项,q为公比,我们发现这个通项公式其实就是指数函数上孤立的点.②求和公式,Sn,表示的是前面n项的和.③若m+n=q+p,且都为正整数,那么有am an=ap aq.
等比数列的性质
(1)通项公式的推广:an=am qn﹣m,(n,m∈N*).
(2)若{an}为等比数列,且k+l=m+n,(k,l,m,n∈N*),则 ak al=am an
(3)若{an},{bn}(项数相同)是等比数列,则{λan}(λ≠0),{a},{an bn},仍是等比数列.
(4)单调性:或 {an}是递增数列;或 {an}是递减数列;q=1 {an}是常数列;q<0 {an}是摆动数列.
1.在等比数列{an}中,a3 a5=49,a4+a6=70,则a8=(  )
A.﹣567 B.567 C.451 D.699
2.在等比数列{an}中,若a1a3a5a7a9,则a5=(  )
A. B. C. D.1
3.在等比数列{an}中,a4=﹣1,a1a3+2a3a5+a5a7=12,则a2+a6=(  )
A. B. C. D.﹣12
4.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
5.等比数列{an}的前n项和为Sn,若S10=10,S20=30,则S30=(  )
A.10 B.70 C.30 D.90
6.等比数列{an}的各项均为正数,且a5a6+a4a7=6,则log3a1+log3a2+…+log3a10=(  )
A.3° B.5 C.log315 D.30
7.1与1,两数的等比中项是(  )
A.1 B.﹣1 C.±1 D.
8.在正项等比数列{an}中,a1,a99是方程x2﹣10x+16=0的两个根,则a40a50a60的值为(  )
A.32 B.64 C.±64 D.256
9.记等比数列{an}的前n项之积为Tn,则“a6 a7>1”是“T12>1”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
10.已知数列{bn}是公比为q(q≠1)的正项等比数列,且lnb1013=0,若,则f(b1)+f(b2)+…+f(b2025)=(  )
A.4050 B.2025 C.4052 D.2026
11.在正项等比数列{an}中,若a1=1,a3=a2+2,Sn为其前n项的和,则(  )
A.6 B.9 C.12 D.15
12.在等比数列{an}中,a3a4a5=3,a6a7a8=24,则a9a10a11=(  )
A.48 B.72 C.144 D.192
13.设a,b,c,d是非零实数,则“ad=bc”是“a,b,c,d成等比数列”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
(多选)14.Sn是等比数列{an}的前n项和,若存在a,b,c∈R,使得Sn=a bn+c,则(  )
A.a+c=0 B.b是数列{an}的公比
C.ac<0 D.{an}可能为常数列
(多选)15.设数列{an}是各项均为正数的等比数列,Tn是{an}的前n项之积,a2=27,,则当Tn最大时,n的值为(  )
A.3 B.4 C.5 D.6
(多选)16.已知数列{an}是首项为1,公比为3的等比数列,则(  )
A.是等差数列 B.{an+1﹣an}是等差数列
C.{log3an}等比数列 D.{anan+1}是等比数列
17.记Sn为等比数列{an}的前n项和.若8S6=7S3,则{an}的公比为   .
▉题型2 等比数列的概念与判定
【知识点的认识】
等比数列
如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数,这个数列就叫做等比数列,因为第二项与第一项的比和第三项与第二项的比相等,这个常数叫做等比数列的公比,公比通常用字母q表示(q≠0).注:q=1 时,an为常数列.
(多选)18.已知数列{an}为等比数列,则下列结论正确的是(  )
A.数列{an+1﹣an}为等比数列
B.数列为等比数列
C.数列{an+1+an}为等比数列
D.数列{anan+1}为等比数列
▉题型3 等比中项及其性质
【知识点的认识】
等比数列
如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数,这个数列就叫做等比数列,因为第二项与第一项的比和第三项与第二项的比相等,这个常数叫做等比数列的公比,公比通常用字母q表示(q≠0).注:q=1 时,an为常数列.
在两个数a和b中,插入一个数G使a、G、b成等比数列,那么G叫做a、b的等比中项.
有 G2=a b (ab≠0)
19.三个数成等比数列,公比大于1,它们的和等于14,它们的积等于64,则这三个数是   .
▉题型4 等比数列的通项公式
【知识点的认识】
1.等比数列的定义
如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比值等于同一个常数,那么这个数列叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,通常用字母q表示(q≠0).从等比数列的定义看,等比数列的任意项都是非零的,公比q也是非零常数.
2.等比数列的通项公式
设等比数列{an}的首项为a1,公比为q,则它的通项an=a1 qn﹣1
3.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G叫做a与b的等比中项. G2=a b (ab≠0)
4.等比数列的常用性质
(1)通项公式的推广:an=am qn﹣m,(n,m∈N*).
(2)若{an}为等比数列,且k+l=m+n,(k,l,m,n∈N*),则 ak al=am an
(3)若{an},{bn}(项数相同)是等比数列,则{λan}(λ≠0),{a},{an bn},仍是等比数列.
(4)单调性:或 {an}是递增数列;或 {an}是递减数列;q=1 {an}是常数列;q<0 {an}是摆动数列.
20.4与9的等比中项为(  )
A.6 B.﹣6 C.±6 D.36
21.已知数列{an}的首项a1=4,且满足,则a5=(  )
A.8 B.32 C.16 D.64
22.若等比数列{an}中的a5,a2019是方程x2﹣4x+3=0的两个根,则log3a1+log3a2+log3a3+…+log3a2023等于(  )
A. B.1011 C. D.1012
23.数列{an}的前n项和为Sn,若a1=1,an+1=3Sn(n≥1),则a6=(  )
A.3×44 B.3×44+1 C.44 D.44+1
(多选)24.在等比数列{an}中,a1a2=2,a3=4,则(  )
A.{an}的公比为
B.{an}的公比为2
C.a3+a5=20
D.数列为递增数列
▉题型5 由等比数列中若干项求通项公式或其中的项
【知识点的认识】
1.等比数列的定义
如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比值等于同一个常数,那么这个数列叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,通常用字母q表示(q≠0).从等比数列的定义看,等比数列的任意项都是非零的,公比q也是非零常数.
2.等比数列的通项公式
设等比数列{an}的首项为a1,公比为q,则它的通项an=a1 qn﹣1
3.等比数列的常用性质
(1)通项公式的推广:an=am qn﹣m,(n,m∈N*).
(2)若{an}为等比数列,且k+l=m+n,(k,l,m,n∈N*),则 ak al=am an
(3)若{an},{bn}(项数相同)是等比数列,则{λan}(λ≠0),{a},{an bn},仍是等比数列.
25.已知等比数列{an}的各项均为正数,公比q=2,且满足a2a8=64,则a6=(  )
A.16 B.8 C.4 D.2
26.已知等比数列{an}中,a1=﹣16,a4=2,则公比q=(  )
A.2 B.﹣2 C. D.
27.在等比数列{an}中,a1+a2=6,若a1,a2+3,a3成等差数列,则{an}的公比为(  )
A.2 B.3 C.4 D.5
(多选)28.2,m,8为等比数列的前三项,则m的可能值为(  )
A.4 B.5 C.﹣4 D.﹣5
29.已知等比数列{an}的前n项的乘积为Tn,若T5=8T2,则a4=     .
▉题型6 等比数列通项公式的应用
【知识点的认识】
1.等比数列的定义
如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比值等于同一个常数,那么这个数列叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,通常用字母q表示(q≠0).从等比数列的定义看,等比数列的任意项都是非零的,公比q也是非零常数.
2.等比数列的通项公式
设等比数列{an}的首项为a1,公比为q,则它的通项an=a1 qn﹣1
3.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G叫做a与b的等比中项.G2=a b (ab≠0)
4.等比数列的常用性质
(1)通项公式的推广:an=am qn﹣m,(n,m∈N*).
(2)若{an}为等比数列,且k+l=m+n,(k,l,m,n∈N*),则 ak al=am an
(3)若{an},{bn}(项数相同)是等比数列,则{λan}(λ≠0),{a},{an bn},仍是等比数列.
(4)单调性:或 {an}是递增数列;或 {an}是递减数列;q=1 {an}是常数列;q<0 {an}是摆动数列.
30.已知数列{an}是首项为4、公比为3的等比数列,则(  )
A.12 B.4 C. D.
31.已知各项均为正数的等比数列{an}中,a1a2a3=5,,则a10a11a12=(  )
A.25 B.20 C. D.10
32.若一个等比数列的公比为3,且首项为2,则该数列的第4项为(  )
A.18 B.36 C.54 D.162
33.已知等比数列{an}的公比为q,前n项的积为Tn,若a1=128,且T7=T8,则公比q=   .
▉题型7 等比数列的前n项和
【知识点的认识】
1.等比数列的前n项和公式等比数列{an
}的公比为q(q≠0),其前n项和为Sn

当q=1时,Sn
=na1;
当q≠1时,Sn

2.等比数列前n项和的性质
公比不为﹣1的等比数列{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.
34.已知各项均为正数的等比数列{an}的前n项和为Sn,若S3=14,a3=8,则的值为(  )
A.4 B. C.2 D.
35.已知数列{an﹣n}是等比数列,且a1=2,公比为2,则数列{an}的前5项之和为(  )
A.62 B.66 C.56 D.46
36.中国古代数学名著《九章算术》中有这样一个问题: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?此问题的译文是:今有牛、马、羊吃了别人的禾苗,禾苗主人要求赔偿5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,他们各应偿还多少?此问题中1斗为10升,则牛主人应偿还多少升粟?(  )
A. B. C. D.
37.已知等比数列{an}的前n项和为Sn=3n+a,n∈N*,则实数a的值是(  )
A.﹣3 B.3 C.﹣1 D.1
38.已知Sn是等比数列{an}的前n项和,若a3=3,S3=9,则数列{an}的公比是(  )
A.或1 B.或1 C. D.
39.已知{an}是公比为正数的等比数列,Sn是其前n项和,a2=2,a4=8,则S3=(  )
A.63 B.31 C.15 D.7
40.已知等比数列{an}的前n项乘积为Tn,若T2=T5,则a4=(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
(多选)41.已知正项等比数列{an}的前n项和为Sn,公比为q,若S2=1,S6=91,则(  )
A.S8=729 B.S8=820 C.q=3 D.q=9
(多选)42.在公比q为整数的等比数列{an}中,Sn是数列{an}的前n项和,若a1+a4=18,a2+a3=12,则下列说法正确的是(  )
A.q=2
B.数列{Sn+2}是等比数列
C.S8=510
D.数列{lgan}是公差为2的等差数列
(多选)43.已知Sn是等比数列{an}的前n项和,且Sn=2n+1+a,则下列说法正确的是(  )
A.a=﹣2
B.a=﹣1
C.
D.
44.设Sn是等比数列{an}的前n项和,若3,则  .
45.已知等比数列的前n项和为,则a的值为   .
46.等比数列{an}的首项为1,项数是偶数,所有奇数项之和为85,所有偶数项之和为170,则这个等比数列的项数是    .
47.在数列{an}中,a1=2,an+1=2an,Sn为{an}的前n项和,若Sn=126,则n=    .
48.等比数列{an}的首项为2,项数为奇数,其奇数项之和为,偶数项之和为,则这个等比数列的公比q=  .
49.记Sn为等比数列{an}的前n项和,若a1=1,S3,则S4= .
▉题型8 求等比数列的前n项和
【知识点的认识】
1.等比数列的前n项和公式等比数列{an
}的公比为q(q≠0),其前n项和为Sn

当q=1时,Sn
=na1;
当q≠1时,Sn

2.等比数列前n项和的性质
公比不为﹣1的等比数列{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.
50.若等比数列{an}的前n项和,则m=(  )
A.﹣1 B.0 C.1 D.2
51.已知正项等比数列{an}的前n项和为Sn,若a1a6=2a4,且,则S4=(  )
A.32 B.31 C.17 D.15
(多选)52.已知等比数列{an}的公比为q,且a1+a2=3,a2+a3=6,则下列结论正确的是(  )
A.q=2 B. C.S4=15 D.S4=16
53.已知等比数列{an}满足a2+a3=5,a3+a4=10,则其前n项和Sn= .
54.在等比数列{an}中,前n项和,则实数a的值为 .
55.设等比数列{an}的前n项和为Sn,已知,则a5=     .
56.等比数列{an}的前n项和为Sn,S10+31S5=0,S3=3,则a4+a2=     .
57.在等比数列{an}中,
(1)已知a1=3,q=﹣2,求an和Sn;
(2)已知a3=20,a6=160,求an和Sn.
▉题型9 由等比数列的前n项和求解数列
【知识点的认识】
1.等比数列的前n项和公式等比数列{an
}的公比为q(q≠0),其前n项和为Sn

当q=1时,Sn
=na1;
当q≠1时,Sn

2.等比数列前n项和的性质
公比不为﹣1的等比数列{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.
58.中国古代数学著作《算法统宗》中有这样一个问题:“三百七十八里关,初步健步不为难,次日脚痛减一半,六朝才得到其关,要见次日行里数,请公仔细算相还.”其大意为:“有一个人走378里路,第一天健步行走,从第二天起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”.则该人最后一天走的路程为(  )
A.3里 B.6里 C.12里 D.24里
59.已知等比数列{an}的前n项和为Sn,且S3=14,S6=126,则a6=(  )
A.32 B.64 C.128 D.256
▉题型10 等比数列前n项和的性质
【知识点的认识】
1.等比数列的前n项和公式等比数列{an
}的公比为q(q≠0),其前n项和为Sn

当q=1时,Sn
=na1;
当q≠1时,Sn

2.等比数列前n项和的性质
公比不为﹣1的等比数列{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.
60.已知等比数列{an}的前n项和为Sn,S3=1,S6=9,则S12=    .

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