高中數(shù)學復習專題28 等比數(shù)列及其前n項和9題型分類-備戰(zhàn)2025年高考數(shù)學一輪專題復習全套考點突破和專題檢測(解析版)_第1頁
高中數(shù)學復習專題28 等比數(shù)列及其前n項和9題型分類-備戰(zhàn)2025年高考數(shù)學一輪專題復習全套考點突破和專題檢測(解析版)_第2頁
高中數(shù)學復習專題28 等比數(shù)列及其前n項和9題型分類-備戰(zhàn)2025年高考數(shù)學一輪專題復習全套考點突破和專題檢測(解析版)_第3頁
高中數(shù)學復習專題28 等比數(shù)列及其前n項和9題型分類-備戰(zhàn)2025年高考數(shù)學一輪專題復習全套考點突破和專題檢測(解析版)_第4頁
高中數(shù)學復習專題28 等比數(shù)列及其前n項和9題型分類-備戰(zhàn)2025年高考數(shù)學一輪專題復習全套考點突破和專題檢測(解析版)_第5頁
已閱讀5頁,還剩68頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

專題28等比數(shù)列及其前n項和9題型分類1.等比數(shù)列有關的概念(1)定義:如果一個數(shù)列從第2項起,每一項與它的前一項的比都等于同一個常數(shù),那么這個數(shù)列叫做等比數(shù)列,這個常數(shù)叫做等比數(shù)列的公比,公比通常用字母q(q≠0)表示.(2)等比中項:如果在a與b中間插入一個數(shù)G,使a,G,b成等比數(shù)列,那么G叫做a與b的等比中項,此時,G2=ab.2.等比數(shù)列的通項公式及前n項和公式(1)若等比數(shù)列{an}的首項為a1,公比是q,則其通項公式為an=a1qn-1.(2)等比數(shù)列通項公式的推廣:an=amqn-m.(3)等比數(shù)列的前n項和公式:當q=1時,Sn=na1;當q≠1時,Sn=eq\f(a11-qn,1-q)=eq\f(a1-anq,1-q).3.等比數(shù)列性質(1)若m+n=p+q,則aman=apaq,其中m,n,p,q∈N*.特別地,若2w=m+n,則aman=aeq\o\al(2,w),其中m,n,w∈N*.(2)ak,ak+m,ak+2m,…仍是等比數(shù)列,公比為qm(k,m∈N*).(3)若數(shù)列{an},{bn}是兩個項數(shù)相同的等比數(shù)列,則數(shù)列{an·bn},{pan·qbn}和eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(pan,qbn)))也是等比數(shù)列(b,p,q≠0).(4)等比數(shù)列{an}的前n項和為Sn,則Sn,S2n-Sn,S3n-S2n仍成等比數(shù)列,其公比為qn.(n為偶數(shù)且q=-1除外)(5)若eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a1>0,,q>1))或eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a1<0,,0<q<1,))則等比數(shù)列{an}遞增.若eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a1>0,,0<q<1))或eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a1<0,,q>1,))則等比數(shù)列{an}遞減.常用結論1.等比數(shù)列{an}的通項公式可以寫成an=cqn,這里c≠0,q≠0.2.等比數(shù)列{an}的前n項和Sn可以寫成Sn=Aqn-A(A≠0,q≠1,0).3.數(shù)列{an}是等比數(shù)列,Sn是其前n項和.(1)若a1·a2·…·an=Tn,則Tn,eq\f(T2n,Tn),eq\f(T3n,T2n),…成等比數(shù)列.(2)若數(shù)列{an}的項數(shù)為2n,則eq\f(S偶,S奇)=q;若項數(shù)為2n+1,則eq\f(S奇-a1,S偶)=q,或eq\f(S偶,S奇-an)=q.(一)等比數(shù)列基本量的運算等比數(shù)列基本量的運算的解題策略(1)等比數(shù)列中有五個量a1,n,q,an,Sn,一般可以“知三求二”,通過列方程(組)可迎刃而解.(2)解方程組時常常利用“作商”消元法.(3)運用等比數(shù)列的前n項和公式時,一定要討論公比q=1的情形,否則會漏解或增解.題型1:等比數(shù)列基本量的運算1-1.(2024高二下·全國·課后作業(yè))在等比數(shù)列中,若,,則公比q應為(

)A. B. C. D.-2【答案】D【分析】由等比數(shù)列的通項公式直接求解即可.【詳解】因為,解得q=-2.故選:D1-2.(2024高三下·北京·階段練習)在等比數(shù)列中,,,則等于(

)A.9 B.72 C.9或70 D.9或【答案】D【分析】利用等比數(shù)列的性質求出公比,即可求出的值.【詳解】由題意,,在等比數(shù)列中,,,設公比為,,即,解得或,∴,當時,,當時,.故選:D.1-3.(2024高二下·湖北·階段練習)已知遞增的等比數(shù)列中,前3項的和為7,前3項的積為8,則的值為(

)A.2 B.4 C.6 D.8【答案】D【分析】首先由前3項的和為7,得出,再由前3項的積為8,根據(jù)下標和定理得出,則代入求值,結合為遞增的等比數(shù)列,得出的值,根據(jù)等比數(shù)列通項公式即可得出.【詳解】由前3項的和為7,得前3項的積為8,得,即,則,代入,得,即,解得或,因為為遞增的等比數(shù)列,所以,則,所以,故選:D.1-4.(2024高三·全國·對口高考)已知數(shù)列是等比數(shù)列,,則該數(shù)列的以及依次為(

)A.682, B., C.682,或 D.,或【答案】C【分析】根據(jù)等比數(shù)列的通項公式列方程組,求出和,再由前項和公式求解.【詳解】根據(jù)題意,得,解方程得,或,,或.故選:C1-5.(2024高三·全國·專題練習)已知等比數(shù)列中,,為前項和,,則(

)A.7 B.9 C.15 D.30【答案】C【分析】設公比為,根據(jù)條件列出方程求解,再由求和公式得解.【詳解】等比數(shù)列中,設公比為,,為前項和,,顯然,(如果,可得矛盾,如果,可得矛盾),可得,解得,即或,所以當時,.當時,.沒有選項.故選:C.(二)等比數(shù)列的判定與證明等比數(shù)列的三種常用判定方法(1)定義法:若eq\f(an+1,an)=q(q為非零常數(shù),n∈N*)或eq\f(an,an-1)=q(q為非零常數(shù)且n≥2,n∈N*),則{an}是等比數(shù)列.(2)等比中項法:若數(shù)列{an}中,an≠0且aeq\o\al(2,n+1)=an·an+2(n∈N*),則{an}是等比數(shù)列.(3)前n項和公式法:若數(shù)列{an}的前n項和Sn=k·qn-k(k為常數(shù)且k≠0,q≠0,1),則{an}是等比數(shù)列.題型2:等比數(shù)列的判定與證明2-1.(2024高三·全國·專題練習)甲、乙兩個容器中分別盛有濃度為10%,20%的某種溶液500ml,同時從甲、乙兩個容器中取出100ml溶液,將其倒入對方的容器并攪勻,這稱為一次調(diào)和.記,,經(jīng)次調(diào)和后,甲、乙兩個容器的溶液濃度分別為,.(1)試用,表示,.(2)證明:數(shù)列是等比數(shù)列,并求出,的通項.【答案】(1),.(2)證明見解析,,.【分析】(1)根據(jù)題意,得到,,即可求解;(2)由(1)得到可得,得出數(shù)列是等比數(shù)列,結合等比數(shù)列的通項公式,即可求解.【詳解】(1)解:由題意,經(jīng)次調(diào)和后甲、乙兩個容器中的溶液濃度分別為,所以,.(2)解:由(1)知,,,可得,所以數(shù)列是等比數(shù)列,因為%,所以①,又因為

②.聯(lián)立①②得,.2-2.(2024高三·全國·專題練習)已知數(shù)列滿足,,其中為的前n項和.證明:(1)是等比數(shù)列.(2).【答案】(1)證明見解析(2)證明見解析【分析】(1)根據(jù)與的關系,利用相減法結合等比數(shù)列的定義即可解決;(2)由(1)得利用放縮法得,求和證明即可.【詳解】(1)∵,∴,兩式相減得:,即.∴.當時,,即又∵,∴是以為首項,為公比的等比數(shù)列.(2)由(1)得,所以令,則.不等式左邊的前2n項和.又,∴原不等式得證.2-3.(2024·廣東東莞·三模)已知數(shù)列和,,,.(1)求證數(shù)列是等比數(shù)列;(2)求數(shù)列的前項和.【答案】(1)證明見解析(2)【分析】(1)通過題中關系,可得,進而可得數(shù)列是以為首項,公比為的等比數(shù)列.(2)由(1)可得,,則,可利用分組求和與錯位相減求和解題.【詳解】(1)由,,得,整理得,而,所以數(shù)列是以為首項,公比為的等比數(shù)列(2)由(1)知,∴,∴,設,則,兩式相減得,從而∴.(三)等比數(shù)列項的性質(1)等比數(shù)列的性質可以分為三類:一是通項公式的變形,二是等比中項的變形,三是前n項和公式的變形,根據(jù)題目條件,認真分析,發(fā)現(xiàn)具體的變化特征即可找出解決問題的突破口.(2)巧用性質,減少運算量,在解題中非常重要.題型3:等比數(shù)列項的性質3-1.(2024·江西·二模)在正項等比數(shù)列中,與是方程的兩個根,則.【答案】5【分析】利用韋達定理,可得,再根據(jù)對數(shù)的運算法則和等比數(shù)列性質求解即可.【詳解】因為與是方程的兩個根,所以,因為為正項等比數(shù)列,所以,所以,故答案為:5.3-2.(2024高三下·四川成都·階段練習)若數(shù)列是等比數(shù)列,且,則.【答案】4【分析】根據(jù)等比數(shù)列的性質求解即可.【詳解】根據(jù)等比數(shù)列的性質,有,則,解得,所以.故答案為:4.3-3.(2024·河南新鄉(xiāng)·二模)已知等比數(shù)列的首項為,且,則.【答案】【分析】先由等比數(shù)列的通項公式得到,進而得到,再根據(jù)等比數(shù)列的性質得到結果.【詳解】設等比數(shù)列的公比為,因為,根據(jù)等比數(shù)列的通項公式的計算得到:,所以.由等比數(shù)列的性質得到:.故答案為128.【點睛】這個題目考查了等比數(shù)列的通項公式的寫法,以及等比數(shù)列的性質的應用,題目比較基礎.對于等比等差數(shù)列的小題,常用到的方法,其一是化為基本量即首項和公比或者公差,其二是觀察各項間的腳碼關系,即利用數(shù)列的基本性質.(四)等比數(shù)列前n項和的性質(1)等比數(shù)列中,所有奇數(shù)項之和與所有偶數(shù)項之和具有的性質,設公比為.①若共有項,則;②若共有項,.(2)等比數(shù)列中,表示它的前項和.當時,有也成等比數(shù)列,公比為.題型4:等比數(shù)列前n項和的性質4-1.(2024·河北滄州·模擬預測)已知等比數(shù)列的前項和為,若,,則.【答案】510【分析】利用等比數(shù)列的性質:,,,…構成等比數(shù)列,再利用條件即可求出結果.【詳解】因為數(shù)列為等比數(shù)列,由等比數(shù)列的性質知,,,,…,,…構成首項為,公比為的等比數(shù)列,且是該等比數(shù)列的前8項和,所以.故答案為:510.4-2.(2024高三·全國·對口高考)已知數(shù)列為等比數(shù)列,為其前n項和.若,,則的值為.【答案】40【分析】用等比數(shù)列的前n項和的性質:當公比時,,也是等比數(shù)列,即可求解.【詳解】因為,,所以,,則等比數(shù)列的公比,所以,,也是等比數(shù)列,所以,,也是等比數(shù)列,所以,即,解得或,又,所以.故答案為:40.4-3.(2024高三·全國·課后作業(yè))已知是正項等比數(shù)列的前n項和,,則的最小值為.【答案】【分析】當時,;當時,可推出,,代入整理可得.即可得出答案.【詳解】解:設公比為.當時,,則,此時有;當時,因為,,,所以,,所以,,所以,當時,有最小值為.綜上所述,的最小值為.故答案為:.4-4.(2024·江蘇南京·一模)設正項等比數(shù)列的前項和為,且,則公比.【答案】/【分析】利用變形求得,利用等比數(shù)列的性質可以得到,結合等比數(shù)列{an}為正項數(shù)列,進而求出公比。【詳解】由,得.又正項等比數(shù)列的前項和為,故,∴,∵數(shù)列{an}是等比數(shù)列,∴故,解得:因為等比數(shù)列{an}為正項數(shù)列,所以,故故答案為:(五)由求數(shù)列的通項已知求是一種非常常見的題型,這些題都是由與前項和的關系來求數(shù)列的通項公式,可由數(shù)列的通項與前項和的關系是,注意:當時,若適合,則的情況可并入時的通項;當時,若不適合,則用分段函數(shù)的形式表示.題型5:由求數(shù)列的通項5-1.(2024高三·全國·對口高考)已知等比數(shù)列的前n項和為,則.【答案】【分析】根據(jù)等比數(shù)列的定義,結合前n項和為,列出前三項計算即可求得.【詳解】由題意可得,,,故有.故答案為:5-2.(2024·廣西玉林·三模)記數(shù)列的前n項和為,已知向量,,若,且,則通項為.【答案】【分析】由平面共線向量的坐標表示可得,利用與的關系求出數(shù)列的通項公式,即可求解.【詳解】∵,∴,當時,,得,當時,,,兩式作差得:,即,所以是以為公比,1為首項的等比數(shù)列,則,又不符合上式,所以.故答案為:.5-3.(2024·全國·模擬預測)已知數(shù)列的前項和為且滿足,則數(shù)列的通項.【答案】【分析】先求得時;再由可得時,兩式作差可得,進而求解.【詳解】當時,,解得;由,可知當時,,兩式相減,得,即,所以數(shù)列是首項為,公比為的等比數(shù)列,所以,故答案為:【點睛】本題考查由與的關系求通項公式,考查等比數(shù)列的通項公式的應用.(六)奇偶項求和問題的討論求解等比數(shù)列的前項和,要準確地記住求和公式,并合理選取公式,尤其是要注意其項數(shù)的值;對于奇偶項通項不統(tǒng)一問題要注意分類討論.主要是從為奇數(shù)、偶數(shù)進行分類.題型6:奇偶項求和問題的討論6-1.(2024高三·全國·對口高考)設數(shù)列的首項,且,記.(1)求;(2)判斷數(shù)列是否為等比數(shù)列,并證明你的結論;(3)求.【答案】(1)(2)若,不是等比數(shù)列;若,是以為首項,為公比的等比數(shù)列.(3)若,;若,=.【分析】(1)直接代入已知條件計算即可;(2)由已知及遞推公式可得,再討論的值即可判定;(2)結合(2)的結論分情況由公式求和即可.【詳解】(1)由題意可知:(2)由,而,若,則,顯然不能是等比數(shù)列,若,則是以為首項,為公比的等比數(shù)列.(3)由(2)可知,若,則為常數(shù)列,各項均為0,故;若,則是以為首項,為公比的等比數(shù)列,則由等比數(shù)列的求和公式得:=.6-2.(2024·湖南長沙·模擬預測)已知數(shù)列滿足,且(1)設,求數(shù)列的通項公式;(2)設數(shù)列的前n項和為,求使得不等式成立的n的最小值.【答案】(1)(2)20【分析】(1)通過構造得,則可得到的通項;(2)利用等比數(shù)列求和公式得,通過作差得,,則得到是一個增數(shù)列,計算即可得到答案.【詳解】(1)因為所以,,,所以.又因為,所以,所以.因為,所以,又因為,所以,所以,所以,即,所以,又因為,所以,所以,所以數(shù)列是以2為首項,2為公比的等比數(shù)列,所以,即.(2)由(1)可知,所以,所以,又因為,所以,即,所以,所以,因為,,所以是一個增數(shù)列,因為,,所以滿足題意的n的最小值是20.6-3.(2024·河北·模擬預測)已知數(shù)列滿足,(1)記,證明:數(shù)列為等比數(shù)列;(2)記,求數(shù)列的前項和.【答案】(1)證明見詳解(2)【分析】(1)根據(jù)題意結合等比數(shù)列的定義分析運算;(2)先根據(jù)等比數(shù)列結合累加法求,再利用錯位相減法求和.【詳解】(1)由題意可得:,且,則,所以數(shù)列是以首項,公比的等比數(shù)列.(2)由(1)可知:,即,可得:,所以,即,則,可得,則,兩式相減得:,所以.6-4.(2024·山東濟寧·二模)已知數(shù)列的前項和為,且.(1)求數(shù)列的通項公式;(2)若,求數(shù)列的前項和.【答案】(1)(2)【分析】(1)根據(jù)等差數(shù)列的基本量計算即可求解,(2)由分組求和,結合等差等比數(shù)列的求和公式即可求解.【詳解】(1)由,得所以數(shù)列為等差數(shù)列.所以,得.所以公差.所以.(2)當為奇數(shù)時,.當為偶數(shù)時.所以(七)等差數(shù)列與等比數(shù)列的綜合應用(1)等差數(shù)列與等比數(shù)列的相互轉化:等差數(shù)列通過指數(shù)運算轉化為正項等比數(shù)列,正項等比數(shù)列通過對數(shù)運算轉化為等差數(shù)列.(2)等差數(shù)列和等比數(shù)列的交匯,若一個數(shù)列既是等差數(shù)列又是等比數(shù)列,則該數(shù)列為非零常數(shù)數(shù)列.題型7:等差數(shù)列與等比數(shù)列的綜合應用7-1.(2024高二上·陜西渭南·期末)在等差數(shù)列中,.(1)求等差數(shù)列的通項公式;(2)設數(shù)列是首項為1,公比為2的等比數(shù)列,求數(shù)列的前項和.【答案】(1);(2).【分析】(1)根據(jù)等差數(shù)列的通項公式列出方程組求解即可;(2)設數(shù)列的通項公式為,由等比數(shù)列公式求出可得,再由分組求和得解.【詳解】(1)設等差數(shù)列的公差為,由題知,則,解得.(2)設數(shù)列的通項公式為,則,,則.7-2.(2024·江蘇)已知是等差數(shù)列,是公比為q的等比數(shù)列,,,記為數(shù)列的前n項和.(1)若(m,k是大于2正整數(shù)),求證:;(2)若(i是某一正整數(shù)),求證:q是整數(shù),且數(shù)列中每一項都是數(shù)列中的項;(3)是否存在這樣的正數(shù)q,使等比數(shù)列中有三項成等差數(shù)列?若存在,寫出一個q的值,并加以說明;若不存在,請說明理由.【答案】(1)證明見解析;(2)證明見解析;(3)存在,理由見解析.【分析】(1)根據(jù)等比數(shù)列,等差數(shù)列通項公式和前項和的基本量,列出等量關系,求解即可證明;(2)根據(jù)等差數(shù)列和等比數(shù)列通項公式的基本量,結合為正整數(shù),即可證明;(3)假設存在三項滿足題意,根據(jù)等比數(shù)列和等差數(shù)列基本量的計算,列出方程,即可求得滿足題意的.【詳解】(1)設數(shù)列的公差為,由,可得,;因為,故,,故.(2),由可得,解得或,但,故,因為為正整數(shù),故是整數(shù);設數(shù)列中任意一項為,只要證明數(shù)列中存在某一項,使得即可,即方程關于有正整數(shù)解即可.則,,也即,若,則,那么,;若,則(舍);若,則(舍);若,則為正整數(shù),又因為,故只要考慮時的情況,此時是正整數(shù).數(shù)列中任意一項與數(shù)列中的第項相等,故結論成立.(3)設數(shù)列中有三項成等差數(shù)列,則有,設,則,令,則,,因為,故(舍去負根),故存在使得中有三項成等差數(shù)列.【點睛】關鍵點點睛:本題考查數(shù)列基本量的計算;處理問題的關鍵是能夠熟練應用等差數(shù)列和等比數(shù)列通項公式和前項和基本量的計算,屬綜合難題.7-3.(2024高二上·福建龍巖·階段練習)公差不為0的等差數(shù)列中,,且成等比數(shù)列.(1)求數(shù)列的通項公式;(2)若為等差數(shù)列的前項和,求使成立的的最大值.【答案】(1);(2)13.【分析】(1)根據(jù)等差數(shù)列的性質及等比中項列出方程求出公差,即可得通項公式;(2)由前n項和公式求和,解不等式即可求解.【詳解】(1)因為,所以,設等差數(shù)列的公差為,由,則,解得,所以.(2)由可得,由

得又,所以的最大值為13.(八)等比數(shù)列的范圍與最值問題求解此類問題的常用思路是根據(jù)題目所給條件建立關于變量n的函數(shù)關系進行求解.有時也注意基本不等式的應用.題型8:等比數(shù)列的范圍與最值問題8-1.(2024·陜西西安·三模)已知數(shù)列是無窮等比數(shù)列,若,則數(shù)列的前n項和(

).A.無最大值,有最小值 B.有最大值,有最小值C.有最大值,無最小值 D.無最大值,無最小值【答案】C【分析】由已知可得,進而判斷的單調(diào)性及各項的符號,即可確定其最值情況.【詳解】若公比為,則,又,故,所以為單調(diào)遞增數(shù)列且,則在時取最大值,但無最小值.故選:C8-2.(2024高三上·貴州銅仁·期末)已知等比數(shù)列的各項均為正數(shù)且公比大于1,前n項積為,且,則使得的n的最小值為(

)A.5 B.6 C.7 D.8【答案】D【分析】設公比為,則,由,得,根據(jù)為遞增數(shù)列,推出,再推出,,,,,,,可得結果.【詳解】設公比為,則,由,得,因為,所以為遞增數(shù)列,所以,所以,,,,,,,,所以n的最小為8.故選:D.8-3.(2024·北京海淀·模擬預測)設無窮等比數(shù)列的前項和為,若,則(

)A.為遞減數(shù)列 B.為遞增數(shù)列C.數(shù)列有最大項 D.數(shù)列有最小項【答案】D【分析】設等比數(shù)列的公比為,分析可知,取,可判斷AB選項;分、兩種情況討論,利用數(shù)列的單調(diào)性可判斷CD選項.【詳解】設等比數(shù)列的公比為,由已知,則,由可得且,對于AB選項,若,,當為奇數(shù)時,,此時,則,當為偶數(shù)時,,此時,則,此時數(shù)列不單調(diào),AB都錯;對于CD選項,,當時,此時數(shù)列單調(diào)遞增,則有最小項,無最大項;當時,若為正奇數(shù)時,,則,此時單調(diào)遞減,則;當為正偶數(shù)時,,則,此時單調(diào)遞增,則.故當時,的最大值為,最小值為.綜上所述,有最小項.故選:D.8-4.(2024高三上·廣西玉林·階段練習)設等比數(shù)列的公比為q,其前n項和為,并且滿足條件,則下列結論正確的是(

)A. B. C. D.的最大值為【答案】B【分析】根據(jù)已知條件分情況討論判斷得,進而可判斷其它選項.【詳解】解:若,,,則與矛盾,若,,,則與矛盾,,故B正確;,則,,故A錯誤;,單調(diào)遞增,故D錯誤;,,故C錯誤.故選:B.8-5.(2024高三上·福建三明·期中)設等比數(shù)列的公比為,其前項和為,前項積為,并滿足條件,,則下列結論正確的是(

)A. B.是數(shù)列中的最大值C. D.數(shù)列無最大值【答案】C【分析】根據(jù)題意,由等比數(shù)列的性質分析公比的范圍,由此分析選項可得答案.【詳解】解:等比數(shù)列的公比為,則,由,則有,必有,又由,即,又,則有或,又當時,可得,由,則與矛盾所以,則有,由此分析選項:對于A,,故,故A錯誤;對于B,等比數(shù)列中,,,所以數(shù)列單調(diào)遞減,又因為,所以前項積為中,是數(shù)列中的最大項,故B錯誤;對于C,等比數(shù)列中,則,則,故C正確;對于D,由B的結論知是數(shù)列中的最大項,故D錯誤.故選:C.8-6.(2024·山東泰安·二模)已知數(shù)列的前n項和為,,,.(1)求;(2)設,數(shù)列的前n項和為,若,都有成立,求實數(shù)的范圍.【答案】(1),(2)【分析】(1)由,可得,兩式相減并化簡后可得,后分奇偶情況可得;(2)方法1,由題,由等比數(shù)列前n項和公式可得表達式;方法2,注意到,可得表達式.后注意到的單調(diào)性,利用可得答案.【詳解】(1),.,,.又,,,數(shù)列的奇數(shù)項,偶數(shù)項分別是以2,4為首項,4為公差的等差數(shù)列.當時,;當時,.綜上,,(2)方法一:,.,.方法二:,,,,∴時,為遞增數(shù)列,時,為遞減數(shù)列,若,都有成立,只需使,則且,則.(九)等比數(shù)列的實際應用(1)解應用問題的核心是建立數(shù)學模型.(2)一般步驟:審題、抓住數(shù)量關系、建立數(shù)學模型.(3)注意問題是求什么(n,an,Sn).注:(1)解答數(shù)列應用題要注意步驟的規(guī)范性:設數(shù)列,判斷數(shù)列,解題完畢要作答.(2)在歸納或求通項公式時,一定要將項數(shù)n計算準確.(3)在數(shù)列類型不易分辨時,要注意歸納遞推關系.(4)在近似計算時,要注意應用對數(shù)方法,且要看清題中對近似程度的要求.題型9:等比數(shù)列的實際應用9-1.(2024·廣東廣州·模擬預測)某牧場今年初牛的存欄數(shù)為1200,預計以后每年存欄數(shù)的增長率為,且在每年年底賣出100頭牛.設牧場從今年起每年年初的計劃存欄數(shù)依次為數(shù)列,且滿足遞推公式:為數(shù)列的前項和,則(答案精確到1).【答案】9920【分析】根據(jù)已知,建立與的關系式,通過比較系數(shù),得到和的值,進而得到是等比數(shù)列,求得其前項的和,即可得出的結果.【詳解】由題知,,,,,,由得,則,解得,所以,則是以為首項,為公比的等比數(shù)列,因,所以.故答案為:9-2.(2024·福建福州·三模)英國數(shù)學家亞歷山大·艾利斯提出用音分來精確度量音程,音分是度量不同樂音頻率比的單位,也可以稱為度量音程的對數(shù)標度單位.一個八度音程為1200音分,它們的頻率值構成一個等比數(shù)列.八度音程的冠音與根音的頻率比為2,因此這1200個音的頻率值構成一個公比為的等比數(shù)列.已知音M的頻率為m,音分值為k,音N的頻率為n,音分值為l.若,則=(

)A.400 B.500 C.600 D.800【答案】C【分析】根據(jù)等比數(shù)列的通項即可由指數(shù)運算求解.【詳解】由題意可知,1200個音的頻率值構成一個公比為的等比數(shù)列,設第一個音為,所以,故,因為,所以.故選:C9-3.(2024·全國·三模)88鍵鋼琴從左到右各鍵的音的頻率組成一個遞增的等比數(shù)列.若中音A(左起第49個鍵)的頻率為,鋼琴上最低音的頻率為,則左起第61個鍵的音的頻率為.【答案】880【分析】設等比數(shù)列的公比為,根據(jù)已知求出,再利用等比數(shù)列的通項即得解.【詳解】設等比數(shù)列的公比為,則,所以,則左起第61個鍵的音的頻率為.故答案為:8809-4.(2024·遼寧大連·一模)某高中圖書館為畢業(yè)生提供網(wǎng)上閱讀服務,其中電子閱覽系統(tǒng)的登錄碼由學生的屆別+班級+學號+特別碼構成.這個特別碼與如圖數(shù)表有關,數(shù)表構成規(guī)律是:第一行數(shù)由正整數(shù)從小到大排列得到,下一行數(shù)由前一行每兩個相鄰數(shù)的和寫在這兩個數(shù)正中間下方得到.以此類推特別碼是學生屆別數(shù)對應表中相應行的自左向右第一個數(shù)的個位數(shù)字,如:1997屆3班21號學生的登陸碼為1997321*.(*為表中第1997行第一個數(shù)的個位數(shù)字).若已知某畢業(yè)生的登錄碼為201*2138,則可以推斷該畢業(yè)生是屆2班13號學生.【答案】【分析】根據(jù)圖表中的數(shù)據(jù),得到第行的第個數(shù)為,根據(jù)通項公式得到的個位數(shù)呈現(xiàn)周期性變化,且周期為,然后根據(jù)代入分別檢驗,即可求解.【詳解】根據(jù)圖表可得,第行的前兩個數(shù)之差為,設第行的第一個數(shù)為,則,即兩邊同時除以,可得,且,所以數(shù)列是首項為,公差為的等差數(shù)列,所以,所以,因為的個位數(shù)分別為,所以的個位數(shù)呈現(xiàn)周期性變化,且周期為,因為,所以,若時,則,因為,所以的個位數(shù)是,故的個位數(shù)為;若時,則,因為,所以的個位數(shù)是,故的個位數(shù)為;若時,則,因為,所以的個位數(shù)是,故的個位數(shù)為;若時,則,因為,所以的個位數(shù)是,故的個位數(shù)為,同理可得:的個位數(shù)為,的個位數(shù)為,的個位數(shù)為,的個位數(shù)為,的個位數(shù)為,的個位數(shù)為,所以某畢業(yè)生的登錄碼為201*2138,則,故推斷該畢業(yè)生是屆2班13號學生.故答案為:.一、單選題1.(2024·浙江溫州·模擬預測)已知等比數(shù)列的前n項和為,公比為q,且,則(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】由條件結合等比數(shù)列通項公式列方程求即可.【詳解】因為,所以,所以,所以,解得,A錯誤,C錯誤,D正確,所以,B錯誤;故選:D.2.(2024·全國)設等比數(shù)列的各項均為正數(shù),前n項和,若,,則(

)A. B. C.15 D.40【答案】C【分析】根據(jù)題意列出關于的方程,計算出,即可求出.【詳解】由題知,即,即,即.由題知,所以.所以.故選:C.3.(2024·江西撫州·模擬預測)已知正項等比數(shù)列{}的前n項和為,若,則=(

)A.64 B.81 C.128 D.192【答案】B【分析】根據(jù)等比數(shù)列性質結合求和公式,基本量運算,寫出通項公式即得.【詳解】由等比數(shù)列的性質可知,所以,由,得,所以,解得或(舍去),所以.故選:B.4.(2024·江西·模擬預測)已知等比數(shù)列的前4項和為,,則(

)A. B. C.1 D.2【答案】A【分析】設等比數(shù)列的公比為,討論不成立,時,由等比數(shù)列的通項公式和前項和公式列方程求解即可得出答案.【詳解】設等比數(shù)列的公比為,若,則,與題意矛盾;所以,則,解得,所以.故選:A.5.(2024·上海閔行·二模)已知數(shù)列為等比數(shù)列,首項,公比,則下列敘述不正確的是(

)A.數(shù)列的最大項為 B.數(shù)列的最小項為C.數(shù)列為嚴格遞增數(shù)列 D.數(shù)列為嚴格遞增數(shù)列【答案】D【分析】分別在為偶數(shù)和為奇數(shù)的情況下,根據(jù)項的正負和的正負得到最大項和最小項,知AB正誤;利用和可知CD正誤.【詳解】對于A,由題意知:當為偶數(shù)時,;當為奇數(shù)時,,,最大;綜上所述:數(shù)列的最大項為,A正確;對于B,當為偶數(shù)時,,,最小;當為奇數(shù)時,;綜上所述:數(shù)列的最小項為,B正確;對于C,,,,,,,數(shù)列為遞增數(shù)列,C正確;對于D,,,;,,,又,,數(shù)列為遞減數(shù)列,D錯誤.故選:D.6.(2024高三·全國·對口高考)設是公比為的等比數(shù)列,其前項的積為,并且滿足條件:,,.給出下列結論:①;②;③;④使成立的最小的自然數(shù)n等于199.其中正確結論的編號是(

)A.①②③ B.①④ C.②③④ D.①③④【答案】D【分析】利用等比數(shù)列的性質及等比數(shù)列的通項公式判斷①;利用等比數(shù)列的性質及不等式的性質判斷②;利用下標和定理判斷③;利用等比數(shù)列的性質判斷④,從而得出結論.【詳解】對于①:,,,,.又,,且,,故①正確;對于②:,故②錯誤;對于③:,故③正確;對于④:,,故④正確.故選:D.7.(2024·廣西·模擬預測)已知正項等比數(shù)列滿足,則取最大值時的值為(

)A.8 B.9 C.10 D.11【答案】B【分析】利用等比數(shù)列的通項公式及函數(shù)的單調(diào)性,結合數(shù)列的單調(diào)性即可求解.【詳解】設等比數(shù)列的公比為,有,由函數(shù)單調(diào)遞增,且,可得.有,由數(shù)列單調(diào)遞減,所以取得最大值時的值為9,故選:B.8.(2024高二上·廣東清遠·期中)已知數(shù)列滿足,,則數(shù)列是()A.遞增數(shù)列 B.遞減數(shù)列 C.常數(shù)列 D.不能確定【答案】A【分析】根據(jù),得到數(shù)列是公比為的等比數(shù)列,然后求得其通項公式判斷.【詳解】解:因為滿足,所以數(shù)列是公比為的等比數(shù)列,所以,又因為,所以單調(diào)遞增,故選:A9.(2024高二上·陜西咸陽·期末)已知是遞增的等比數(shù)列,且,則其公比滿足(

)A. B.C. D.【答案】D【分析】先確定,由得,根據(jù)的單調(diào)性確定的取值范圍.【詳解】是等比數(shù)列,故,當時,各項正負項間隔,為擺動數(shù)列,故,顯然,由得,又是遞增的等比數(shù)列,故為遞減數(shù)列,由指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性知.故選:D10.(2024高三上·江西贛州·期中)設公比為的等比數(shù)列的前項和為,前項積為,且,,,則下列結論正確的是(

)A. B.C.是數(shù)列中的最大值 D.數(shù)列無最大值【答案】B【分析】由題分析出,可得出數(shù)列為正項遞減數(shù)列,結合題意分析出正項數(shù)列前項都大于,而從第項起都小于,進而可判斷出各選項的正誤.【詳解】當時,則,不合乎題意;當時,對任意的,,且有,可得,可得,此時,與題干不符,不合乎題意;故,故A錯誤;對任意的,,且有,可得,此時,數(shù)列為單調(diào)遞減數(shù)列,則,結合可得,結合數(shù)列的單調(diào)性可得故,,∴,故B正確;是數(shù)列中的最大值,故CD錯誤故選:B.11.(2024高三上·貴州黔西·階段練習)設等比數(shù)列的公比為,其前項和為,前項積為,且滿足條件,,,則下列選項錯誤的是(

)A. B.C.是數(shù)列中的最大項 D.【答案】D【分析】根據(jù)題意,分析可得,,從而有,,則等比數(shù)列為正項的遞減數(shù)列.再結合等比數(shù)列的性質逐一判斷即可.【詳解】等比數(shù)列的公比為,若,則,由,可得,則數(shù)列各項均為正值,若,當時,由則恒成立,顯然不適合,故,且,,故正確;因為,所以,故正確;根據(jù),可知是數(shù)列中的最大項,故正確;由等比數(shù)列的性質可得,所以,故錯誤.故選:.12.(2024·上海青浦·一模)設等比數(shù)列的公比為,其前項之積為,并且滿足條件:,,,給出下列結論:①;②;③是數(shù)列中的最大項;④使成立的最大自然數(shù)等于4039;其中正確結論的序號為(

)A.①② B.①③ C.①③④ D.①②③④【答案】B【分析】由題意可得,,結合等比數(shù)列的性質逐一核對四個命題得答案.【詳解】,,,,.,故①正確;,,故②不正確;,是數(shù)列中的最大項,故③正確;,,使成立的最大自然數(shù)等于4038,故④不正確.正確結論的序號是①③.故選:B.【點睛】本題考查等比數(shù)列的通項公式及其性質、遞推關系、不等式的性質,考查推理能力與計算能力,屬于中檔題.13.(2024·全國)記為等比數(shù)列的前n項和,若,,則(

).A.120 B.85 C. D.【答案】C【分析】方法一:根據(jù)等比數(shù)列的前n項和公式求出公比,再根據(jù)的關系即可解出;方法二:根據(jù)等比數(shù)列的前n項和的性質求解.【詳解】方法一:設等比數(shù)列的公比為,首項為,若,則,與題意不符,所以;若,則,與題意不符,所以;由,可得,,①,由①可得,,解得:,所以.故選:C.方法二:設等比數(shù)列的公比為,因為,,所以,否則,從而,成等比數(shù)列,所以有,,解得:或,當時,,即為,易知,,即;當時,,與矛盾,舍去.故選:C.【點睛】本題主要考查等比數(shù)列的前n項和公式的應用,以及整體思想的應用,解題關鍵是把握的關系,從而減少相關量的求解,簡化運算.14.(2024·天津)已知數(shù)列的前n項和為,若,則(

)A.16 B.32 C.54 D.162【答案】C【分析】由題意確定該數(shù)列為等比數(shù)列,即可求得的值.【詳解】當時,,所以,即,當時,,所以數(shù)列是首項為2,公比為3的等比數(shù)列,則.故選:C.15.(2024·湖南長沙·二模)設等比數(shù)列的前項和為,已知,,則(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】利用等比數(shù)列通項公式以及前項和的公式即可求解.【詳解】因為,所以.所以,解得.,,解得.故選:D16.(2024高三下·陜西安康·階段練習)在各項均為正數(shù)的等比數(shù)列中,,,則使得成立的n的最小值為(

)A.7 B.8 C.9 D.10【答案】C【分析】根據(jù)等比數(shù)列的通項公式,列方程求解.【詳解】由得,所以,或(舍去),由,得,所以,由,得,所以,即n的最小值為9;故選:C.17.(2024·四川巴中·模擬預測)在等比數(shù)列中,,,則(

)A.3 B.6 C.9 D.18【答案】B【分析】已知條件作商可求得,然后根據(jù)等比數(shù)列性質可得.【詳解】因為,,所以,解得,則.故選:B18.(2024·河北滄州·模擬預測)已知公比不為1的等比數(shù)列滿足,則(

)A.40 B.81 C.121 D.156【答案】C【分析】設出公比,列出方程,求出公比,利用等比數(shù)列求和公式求出答案.【詳解】設公比為,由可得,,因為,所以,因為,解得,所以,所以.故選:C.19.(2024·河南·三模)數(shù)列{an}滿足,,數(shù)列的前項積為,則(

)A. B.C. D.【答案】C【分析】根據(jù)條件,利用等比數(shù)列的定義得到數(shù)列為等比數(shù)列,從而求出通項,利用通項即可求出結果.【詳解】因為數(shù)列滿足a1=,an+1=2an,易知,所以為常數(shù),又,所以數(shù)列是以2為首項,公比為的等比數(shù)列,所以,所以,故選:C.20.(2024·安徽安慶·三模)在等比數(shù)列中,,則(

)A.4 B.8 C.32 D.64【答案】D【分析】根據(jù)等比數(shù)列的性質求解即可.【詳解】由可得,又,故,則,解得,即.故選:D21.(2024高三上·廣西桂林·期末)已知各項都為正數(shù)的等比數(shù)列,滿足,若存在兩項,,使得,則最小值為(

)A.2 B. C. D.1【答案】B【分析】先利用等比數(shù)列的通項公式求得公比,從而推得的值,由此利用基本不等式“1”的妙用即可得解.【詳解】因為正項等比數(shù)列滿足,設其公比為,則,,所以,得,解得,因為,所以,則,即,故,所以,當且僅當,即時,等號成立,故的最小值為.故選:B.二、多選題22.(2024·山西大同·模擬預測)《莊子·天下》中有:“一尺之棰,日取其半,萬世不竭”,其大意為:一根一尺長的木棰每天截取一半,永遠都取不完,設第一天這根木棰截取一半后剩下尺,第二天截取剩下的一半后剩下尺,…,第五天截取剩下的一半后剩下尺,則下列說法正確的是(

)A. B.C. D.【答案】BCD【分析】由已知可得,逐個驗證選項即可.【詳解】根據(jù)題意可得是首項為,公比為的等差數(shù)列,則,,故A錯誤;,故B正確;,,則,故C正確;,故D正確.故選:BCD.23.(2024·湖北武漢·三模)已知實數(shù)數(shù)列的前n項和為,下列說法正確的是(

).A.若數(shù)列為等差數(shù)列,則恒成立B.若數(shù)列為等差數(shù)列,則,,,…為等差數(shù)列C.若數(shù)列為等比數(shù)列,且,,則D.若數(shù)列為等比數(shù)列,則,,,…為等比數(shù)列【答案】BD【分析】根據(jù)等差數(shù)列的性質判定AB選項,根據(jù)等比數(shù)列的性質判定CD選項.【詳解】若數(shù)列為等差數(shù)列,不妨設其公差為d,則,顯然當才相等,故A錯誤,而,作差可得成立,故B正確;若數(shù)列為等比數(shù)列,且,,設其公比為q,則,作商可得或所以或,故C錯誤;由題意得各項均不為0,而實數(shù)范圍內(nèi),,即且,結合選項B的計算可得,故D正確.故選:BD.三、填空題24.(2024·山東泰安·二模)若m,n是函數(shù)的兩個不同零點,且m,n,這三個數(shù)可適當排序后成等差數(shù)列,也可適當排序后成等比數(shù)列,則.【答案】【分析】由題可確認m,n同為正數(shù),則成等比數(shù)列,又不妨設,則成等差數(shù)列,即可得答案.【詳解】由題可得,則成等比數(shù)列,得.又不妨設,則成等差數(shù)列,得.結合,可得,解得或(舍去),即.故答案為:25.(2024·江西新余·二模)已知數(shù)列中,,,且、是函數(shù)的兩個零點,則.【答案】【分析】分析可知數(shù)列為等比數(shù)列,利用韋達定理可得出,分析出的正負,結合等比中項的性質可求得的值.【詳解】因為在數(shù)列中,,,則,所以,,所以,數(shù)列為等比數(shù)列,且該數(shù)列的首項為,公比為,因為、是函數(shù)的兩個零點,由韋達定理可得,因為,可得,所以,,由等比中項的性質可得,因此,.故答案為:.26.(2024高三·全國·課后作業(yè))已知等比數(shù)列的公比,該數(shù)列前9項的乘積為1,則.【答案】16【分析】由等比數(shù)列的性質得到,從而根據(jù)前9項的乘積列出方程,求出,求出首項.【詳解】由題意得:,故,故,所以.故答案為:1627.(2024高二下·全國·課后作業(yè))等比數(shù)列中,,,則公比q的值為.【答案】或【分析】根據(jù)等比數(shù)列性質得到,結合得到是方程的兩根,從而求出,得到公比.【詳解】∵,,∴是方程的兩根,∴或,∵,∴或,∴或故答案為:或28.(2024高二下·北京·期中)在和之間插入三個數(shù),使這五個數(shù)組成正項等比數(shù)列,則中間三個數(shù)的積等于.【答案】27【分析】依題意不妨令,,根據(jù)等比數(shù)列下標和性質計算可得.【詳解】依題意,,所以,所以或(舍去),所以.故答案為:29.(2024高二下·湖北十堰·階段練習)已知正項數(shù)列是公比不等于1的等比數(shù)列,且,若,則.【答案】【分析】根據(jù)對數(shù)運算法則可得,再利用等比數(shù)列性質和函數(shù)可得,利用倒序相加即可得.【詳解】由題意可知,,所以;由等比數(shù)列性質可得;又因為函數(shù),所以,即,所以;令,則;所以,即.故答案為:30.(2024高三·重慶·階段練習)在等比數(shù)列中,,,則【答案】【分析】根據(jù)題意,利用通項公式的變式,可推出,進而可求出答案.【詳解】設等比數(shù)列的公比為,因為由等比數(shù)列性質可得,,所以,所以.故答案為:.31.(2024高二·全國·課后作業(yè))已知數(shù)列是等比數(shù)列,是其前項和,且,,則.【答案】600【分析】根據(jù)等比數(shù)列片段和性質得到,求出,然后用等比數(shù)列片段和性質得到即可求解【詳解】設等比數(shù)列的公比為因為等比數(shù)列的前n項和為,所以,,,成等比數(shù)列,因為,,所以,解得或,因為,所以,則,由,,成等比數(shù)列,可得即,解得,故答案為:60032.(2024高三上·江蘇泰州·期末)設正項等比數(shù)列的前項和為,若,則的值為.【答案】91【分析】方法一:利用等比數(shù)列前項和的性質即可求解;方法二:利用等比數(shù)列前項和的公式,代入計算即可求解.【詳解】方法一:等比數(shù)列中,,,成等比數(shù)列,則,,成等比數(shù)列,∴,∴,∴.方法二:設公比為,由題意顯然且,所以,∴,故答案為:.33.(2024高三上·重慶·階段練習)已知等比數(shù)列的前項和為,,,則.【答案】/【分析】根據(jù)題意可得,進而求得,即可求解.【詳解】設等比數(shù)列的公比為q,由,得,故,所以.故答案為:.34.(2024高二下·湖北十堰·階段練習)已知正項等比數(shù)列的前項和為,若,,則,的等差中項為.【答案】/【分析】利用等比數(shù)列部分和的性質求出,然后利用等差中項求解答案.【詳解】設,因為為等比數(shù)列,所以,,成等比數(shù)列.因為,,所以,解得或(舍去).所以,的等差中項為.故答案為:.35.(2024·江西南昌·模擬預測)已知等比數(shù)列的前項和為,若,,則的值為【答案】【分析】利用等比數(shù)列片段和的性質可求得的值.【詳解】設等比數(shù)列的公比為.若,當為偶數(shù)時,,不合乎題意,所以,,由等比數(shù)列片段和的性質可知,、、、成等比數(shù)列,且公比為,所以,,,因此,.故答案為:.36.(2024高三上·內(nèi)蒙古包頭·期末)已知數(shù)列和滿足,,,.則數(shù)列的通項.【答案】【分析】將條件中兩式相加可得數(shù)列為等比數(shù)列,利用等比數(shù)列的通項公式求解即可.【詳解】,,又,所以數(shù)列是以3為首項,2為公比的等比數(shù)列故答案為:37.(2024高三上·上海浦東新·開學考試)設冪函數(shù),數(shù)列滿足:,且(),則數(shù)列的通項.【答案】【分析】將代入,得,兩邊同時取對數(shù),構造等比數(shù)列求解即可.【詳解】∵,∴,∵,∴數(shù)列各項均為正數(shù),且各項均不為,∴,∴數(shù)列各項均不為,∴,∴,∴數(shù)列是首項為,公比為的等比數(shù)列,∴,∴.故答案為:.38.(2024高三·江蘇·專題練習)寫出一個滿足前5項的和為31,且遞減的等比數(shù)列的通項.【答案】(答案不唯一)【分析】根據(jù)題意可取,,即可得出.【詳解】不妨設,依題意數(shù)列是遞減的等比數(shù)列,所以,又,所以取公比,所以,滿足題意,所以.故答案為:(答案不唯一).39.(2024高二上·河南南陽·階段練習)數(shù)列{an}的前n項和為Sn,a1=1,an+1=2Sn(n∈N*),則an=.【答案】【分析】利用項和公式求解即可.【詳解】由題得,兩式相減得,即,n=1時,,所以數(shù)列{an}從第2項起是等比數(shù)列,所以,所以數(shù)列的通項為.故答案為【點睛】本題主要考查項和公式求數(shù)列的通項,意在考查學生對該知識的理解掌握水平,屬于基礎題.40.(2024高三上·內(nèi)蒙古包頭·期中)已知數(shù)列{}的通項與前n項和之間滿足關系則=【答案】【分析】先求解,再利用公式,得出,結合等比數(shù)列通項公式可求.【詳解】當時,,所以;當時,整理得,即是以為公比的等比數(shù)列,所以,當n=1時也符合,故答案為:41.(2024高一下·上海寶山·階段練習)已知正數(shù)數(shù)列滿足,且對恒成立,則的范圍為.【答案】【分析】利用數(shù)列的遞推不等式,通過構造由遞推特征得到通項特征,再由求的范圍.【詳解】因為,所以,所以因為,所以,即對恒成立,對恒成立,因為,所以,又因為是正數(shù)數(shù)列,所以,所以的取值范圍為.故答案為:42.(2024·湖北武漢·模擬預測)已知等比數(shù)列的各項均為正數(shù),公比為q,前n項和,若對于任意正整數(shù)n有,則q的范圍為.【答案】【分析】由已知結合等比數(shù)列的求和公式代入可求公比q的范圍.【詳解】對于任意正整數(shù)n有,當時,,符合要求,當時,,且,,,,綜上可得,.故答案為:【點睛】本題主要考查了等比數(shù)列的求和公式的簡單應用,考查了分類討論的思想,考查了運算能力,屬于中檔題.43.(2003高一·北京·競賽)若三角形三邊成等比數(shù)列,則公比q的范圍是.【答案】;【分析】設三邊:、、、則由三邊關系:兩短邊和大于第三邊,把、、、代入,分和兩種情況分別求得的范圍,最后綜合可得答案.【詳解】解:設三邊:、、、則由三邊關系:兩短邊和大于第三邊,即(1)當時,等價于解二次不等式:,由于方程兩根為:,故得解:且,即(2)當時,為最大邊,即得,解之得或且即綜合(1)(2),得:故答案為:【點睛】本題主要考查了等比數(shù)列的性質、一元二次不等式的解法,考查了分類討論思想,屬基礎題.44.(2024·湖南長沙·三模)中國古代數(shù)學著作《增減算法統(tǒng)宗》中有這樣一段記載:“三百七十八里關,初行健步不為難,次日腳痛減一半,如此六日過其關.”則此人在第六天行走的路程是里(用數(shù)字作答).【答案】6【分析】根據(jù)題意分析,看成首項,公比的等比數(shù)列,已知,繼而求出,即可得出答案.【詳解】將這個人行走的路程依次排成一列得等比數(shù)列,,其公比,令數(shù)列的前n項和為,則,而,因此,解得,所以此人在第六天行走的路程(里).故答案為:645.(2024·四川成都·三模)如圖,已知在扇形OAB中,半徑,,圓內(nèi)切于扇形OAB(圓和,,弧AB均相切),作圓與圓,,相切,再作圓與圓,,相切,以此類推.設圓,圓…的面積依次為,…,那么.【答案】【分析】如圖,設圓,圓,圓,…,圓的半徑分別為,,,…,.根據(jù)圓切線的性質,結合等比數(shù)列的定義可得是以為首項,以為公比的等比數(shù)列,由圓的面積公式可知是以為首項,以為公比的等比數(shù)列,利用等比數(shù)列前n項求和公式計算即可求解.【詳解】如圖,設圓與弧AB相切于點D,圓,圓與OA分別切于點C,E,則,.設圓,圓,圓,…,圓的半徑分別為,,,…,.因為,所以.在中,,則,即,解得.在中,,則,即,解得.同理可得,,所以是以為首項,以為公比的等比數(shù)列.又圓的面積為,所以面積,,,…,構成一個以為首項,以為公比的等比數(shù)列,則.故答案為:.46.(2024·陜西西安·一模)“一尺之棰,日取其半,萬世不竭”出自《莊子·天下》,其中蘊含著數(shù)列的相關知識,已知長度為4的線段,取的中點C,以為直徑作圓(如圖①),該圓的面積為,在圖①中取的中點D,以為直徑作圓(如圖②),圖②中所有圓的面積之和為,以此類推,則.【答案】【分析】求得,確定各圓的面積成以為首項,為公比的等比數(shù)列,即可求得答案.【詳解】由題意可知,,后一個圓的半徑為前一個圓半徑的一半,故各圓的面積成以為首項,為公比的等比數(shù)列,故,故答案為:47.(2024·貴州銅仁·二模)是無理數(shù)的近似值,被稱為黃金比值.我們把腰與底的長度比為黃金比值的等腰三角形稱為黃金三角形.如圖,是頂角為,底的第一個黃金三角形,是頂角為的第二個黃金三角形,是頂角為的第三個黃金三角形,是頂角為的第四個黃金三角形,則第個黃金三角形的腰長為(寫出關于表達式即可).【答案】【分析】逐步求出第一、二、三、四個黃金三角形的腰長即可.【詳解】第一個黃金三角形:的底為,由可得腰長;第二個黃金三角形:的底為,由可得腰長;第三個黃金三角形:的底為,由可得腰長;第四個黃金三角形:的底為,由,可得腰長,故答案為:.四、解答題48.(2024·安徽亳州·模擬預測)甲、乙、丙三個小學生相互拋沙包,第一次由甲拋出,每次拋出時,拋沙包者等可能的將沙包拋給另外兩個人中的任何一個,設第()次拋沙包后沙包在甲手中的方法數(shù)為,在丙手中的方法數(shù)為.(1)求證:數(shù)列為等比數(shù)列,并求出的通項;(2)求證:當n為偶數(shù)時,.【答案】(1)證明見解析,(2)證明見解析【分析】(1)首先確定第n次拋沙包后的拋沙包方法數(shù)為,再結合條件列出關于數(shù)列的遞推公式,即可證明數(shù)列是等比數(shù)列,并且變形后,利用累加求和,即可求解數(shù)列的通項公式;(2)首先由條件確定,再根據(jù)(1)的結果,確定數(shù)列的通項公式,再比較大小.【詳解】(1)由題意知:第n次拋沙包后的拋沙包方法數(shù)為,第次拋沙包后沙包在甲手中的方法數(shù)為,若第n次拋沙包后沙包在甲手中,則第次拋沙包后,沙包不可能在甲手里,只有第n次拋沙包后沙包在乙或丙手中,故,且故,,所以數(shù)列為等比數(shù)列,由,得,,,,……………,以上各式相加,可得;(2)由題意知:第n次拋沙包后沙包在乙、丙手中的情況數(shù)相等均為,則,∵當n為偶數(shù)時,,∴.49.(2024高三·上?!n}練習)已知數(shù)列是首項與公比都為的等比數(shù)列,其中,且,且是遞增數(shù)列,求的范圍.【答案】或【分析】先求出的通項公式,表示出數(shù)列,利用求出的范圍.【詳解】因為數(shù)列是首項與公比都為的等比數(shù)列,所以.因為是遞增數(shù)列,所以,即.當時,,,符合題意;當,,若,則恒成立,因為,所以.綜上,或.【點睛】本題主要考查等比數(shù)列的性質及數(shù)列單調(diào)性,數(shù)列單調(diào)性一般利用作差法處理,側重考查數(shù)學運算的核心素養(yǎng).50.(2024·江蘇鹽城·三模)已知數(shù)列、滿足,,,,且,.(1)求證:是等比數(shù)列;(2)若是遞增數(shù)列,求實數(shù)的取值范圍.【答案】(1)證明見解析;(2).【分析】(1)根據(jù)已知條件,求得與的關系,即可證明;(2)方法一:由的單調(diào)性可判斷,結合已知條件,將問題轉化為對任意恒成立,由(1)中所求,即可求得參數(shù)范圍;方法二:對已知條件中的兩個遞推公式作差,求得,結合(1)中所求,即可求得;再根據(jù)其單調(diào)性,即可求得參數(shù)范圍.【詳解】(1)由題可知:,,故可得,又,∴,∴,所以是首項為1,公比為的等比數(shù)列.(2)方法一:∵是遞增數(shù)列,∴對任意恒成立,∵,∴則對任意恒成立,即對任意恒成立,由(1)知,∴對任意恒成立,因為當時取得最大值,且最大值為1,所以,即實數(shù)的取值范圍為.方法二:得即,又,故數(shù)列為首項,公差的等差數(shù)列,所以,又由(1)知,所以,因為是遞增數(shù)列,所以對任意恒成立.所以,所以,所以,因為當時取得最大值,且最大值為1,所以,即實數(shù)的取值范圍為.51.(2024高三·全國·專題練習)數(shù)列的前和滿足,(1)求的值及與的關系;(2)求證:是等比數(shù)列,并求出的通項公式.【答案】(1),;(2)證明見解析,【分析】(1)由可得,再結合,可得結論;(2)由(1)可得,結合等比數(shù)列定義證明建立,根據(jù)等比數(shù)列通項公式求數(shù)列的通項,由此可得結論.【詳解】(1)因為,所以,又,所以,故當時,,得;(2)由(1)知,則有,由于,故,所以,所以數(shù)列是以2為首項,2為公比的等比數(shù)列,所以,所以.52.(2024·云南·三模)已知數(shù)列有遞推關系,,記,若數(shù)列的遞推式形如(且),也即分子中不再含有常數(shù)項.(1)求實數(shù)的值;(2)證明:為等比數(shù)列,并求其首項和公比.【答案】(1)(2)證明見解析,首項為,公比為【分析】(1)根據(jù)以及推出,結合已知,比較系數(shù)可求出結果;(2)由(1)得,,推出,根據(jù)等比數(shù)列定義可證結論正確.【詳解】(1)因為,所以,,由已知得,所以,解得或,因為,所以.(2)由(1)知,,,,,,因為,所以數(shù)列為等比數(shù)列,首項為,公比為.53.(2024·福建廈門·模擬預測)已知數(shù)列滿足.(1)證明是等比數(shù)列;(2)若,求的前項和.【答案】(1)證明見解析(2)【分析】(1)根據(jù)已知條件及等比數(shù)列的定義即可求解;(2)根據(jù)(1)的結論及等比數(shù)列的通項公式,利用等差等比數(shù)列的前項和公式,結合數(shù)列中的分組求和法即可求解.【詳解】(1)由題意得.又因為,所以.所以是以為首項,為公比的等比數(shù)列.(2)由(1)得.所以.所以.54.(2024·山東濰坊·三模)已知數(shù)列和滿足.(1)證明:和都是等比數(shù)列;(2)求的前項和.【答案】(1)證明見解析(2)【分析】(1)由,兩式相加、相減,結合等比數(shù)列的定義即可證明;(2)由(1)可得,,即可求出和的通項公式,從而得到,再利用分組求和法及等邊數(shù)列求和公式計算可得.【詳解】(1)因為,,所以,,又由,得,,所以數(shù)列是首項為,公比為的等比數(shù)列,數(shù)列是首項為,公比為的等比數(shù)列.(2)由(1)得,,所以,,所以,所以.55.(2024高三·上?!n}練習)數(shù)列的通項的通項,由與中公共項,并按原順序組成一個新的數(shù)列,求的前項和.【答案】【分析】設,利用二項式定理求出兩數(shù)列中公共項,主要看中有哪些項是中的項,由此確定,從而可求得其前項和.【詳解】設,即.,即為奇數(shù),,∴.【點睛】本題考查等比數(shù)列的前項和,解題關鍵是確定兩數(shù)列的公共項,一般情況下確定等比數(shù)列中哪些項是等差數(shù)列中的項比較簡便易求.56.(2024·天津南開·二模)設為等比數(shù)列,為公差不為零的等差數(shù)列,且,,.(1)求和的通項公式;(2)記的前項和為,的前項和為,證明:;(3)記,求.【答案】(1),(2)證明見解析(3)【分析】(1)由等差數(shù)列、等比數(shù)列的基本量法求得通項公式;(2)由等差數(shù)列、等比數(shù)列的前項和公式求得后,用作差法證明;(3)并項然后裂項求和.【詳解】(1)設等比數(shù)列的公比為,等差數(shù)列的公差為,依題意,,即,解得.所以.因為,,所以,從而.(2)由(1)知,,所以.因為,所以.(3)因為,所以.57.(2024·湖南邵陽·三模)記

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論