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1、第二十九講 等比數(shù)列
班級________ 姓名________ 考號________ 日期________ 得分________
一、選擇題:(本大題共6小題,每小題6分,共36分,將正確答案的代號填在題后的括號內(nèi).)
1.在等比數(shù)列{an}中,a7·a11=6,a4+a14=5,則=( )
A. B.
C.或 D.-或-
解析:在等比數(shù)列{an}中,a7·a11=a4·a14=6①
又a4+a14=5②
由①、②組成方程組解得或
∴==或.
答案:C
2.在等比數(shù)列{an}中a1=2,前n項和為Sn,若數(shù)列{an+1}也是等比數(shù)列,則S
2、n等于( )
A.2n+1-2 B.3n
C.2n D.3n-1
解析:要{an}是等比數(shù)列,{an+1}也是等比數(shù)列,則只有{an}為常數(shù)列,故Sn=na1=2n.
答案:C
評析:本題考查了等比數(shù)列的性質(zhì)及對性質(zhì)的綜合應用,抓住只有常數(shù)列有此性質(zhì)是本題的關鍵,也是技巧;否則逐一驗證,問題運算量就較大.
3.設等比數(shù)列{an}的前n項和為Sn,若S6S3=12,則S9S3等于( )
A.12 B.23
C.34 D.13
解析:解法一:∵S6S3=12,
∴{an}的公比q≠1.
由÷=,
得q3=-,
∴==.
解法二:因
3、為{an}是等比數(shù)列,所以S3,S6-S3,S9-S6也成等比數(shù)列,
即(S6-S3)2=S3·(S9-S6),將S6=S3代入得=,故選C.
答案:C
4.已知等比數(shù)列{an}中,an>0,a10a11=e,則lna1+lna2+…+lna20的值為( )
A.12 B.10
C.8 D.e
解析:lna1+lna2+…+lna20=ln[(a1a20)·(a2a19)·…·(a10a11)]=lne10=10,故選B.
答案:B
5.若數(shù)列{an}滿足a1=5,an+1=+(n∈N*),則其前10項和是( )
A.200 B.150
C.100 D.
4、50
解析:由已知得(an+1-an)2=0,
∴an+1=an=5,
∴S10=50.故選D.
答案:D
6.在等比數(shù)列{an}中,a1+a2+…+an=2n-1(n∈N*),則a+a+…+a等于( )
A.(2n-1)2 B.(2n-1)2
C.4n-1 D.(4n-1)
解析:若a1+a2+…+an=2n-1,則an=2n-1,a1=1,q=2,所以a+a+…+a=(4n-1),故選D.
答案:D
二、填空題:(本大題共4小題,每小題6分,共24分,把正確答案填在題后的橫線上.)
7.數(shù)列{an}中,設數(shù)列{an}的前n項和為Sn,則S9=________.
5、
解析:S9=(1+22+24+26+28)+(3+7+11+15)=377.
答案:377
8.數(shù)列{an}的前n項之和為Sn,Sn=1-an,則an=________.
解析:n=1時,a1=S1=1-a1,得a1=,
n≥2時,Sn=1-an,Sn-1=1-an-1.
兩式相減得an=an-1-an,
即an=an-1,=,
所以{an}是等比數(shù)列,首項為a1=,公比為,
所以an=·n-1.
答案:·n-1
9.{an}是等比數(shù)列,前n項和為Sn,S2=7,S6=91,則S4=________.
解析:設數(shù)列{an}的公比為q,
∵S2=7,S6=91.
∴
6、
∴
∴q4+q2-12=0,∴q2=3.
∴S4==a1(1+q)(1+q2)=(a1+a1q)(1+q2)=28.
答案:28
10.設數(shù)列{an}的前n項和為Sn(n∈N+),關于數(shù)列{an}有下列四個命題:
①若{an}既是等差數(shù)列又是等比數(shù)列,則an=an+1(n∈N+)
②若Sn=an2+bn(a,b∈R),則{an}是等差數(shù)列
③若Sn=1-(-1)n,則{an}是等比數(shù)列
④若{an}是等比數(shù)列,則Sm,S2m-Sm,S3m-S2m(m∈N+)也成等比數(shù)列.
其中正確的命題是__________.(填上正確命題的序號)
解析:①若{an}既是等差數(shù)列又是等
7、比數(shù)列,{an}為非零常數(shù)列,故an=an+1(n∈N+);②若{an}是等差數(shù)列,Sn=n2+n為an2+bn(a,b∈R)的形式;③若Sn=1-(-1)n,則n≥2時,an=Sn-Sn-1=1-(-1)n-1+(-1)n-1=(-1)n-1-(-1)n,而a1=2,適合上述通項公式,所以an=(-1)n-1-(-1)n是等比數(shù)列;④若{an}是等比數(shù)列,當公比q=-1且m為偶數(shù)時,Sm,S2m-Sm,S3m-S2m不成等比數(shù)列.
答案:①②③
三、解答題:(本大題共3小題,11、12題13分,13題14分,寫出證明過程或推演步驟.)
11.已知數(shù)列{an}中,a1=1,前n項和為Sn
8、,對任意的自然數(shù)n≥2,an是3Sn-4與2-Sn-1的等差中項.
(1)求{an}的通項公式;
(2)求Sn.
解:(1)由已知,當n≥2時,
2an=(3Sn-4)+(2-Sn-1),①
又an=Sn-Sn-1,②
由①②得an=3Sn-4(n≥2)③
an+1=3Sn+1-4④
③④兩式相減得an+1-an=3an+1
∴=-.
∴a2,a3,…,an,…成等比數(shù)列,其中
a2=3S2-4=3(1+a2)-4,
即a2=,q=-,
∴當n≥2時,
an=a2qn-2=n-2=-n-1.
即
(2)解法一:當n≥2時
Sn=a1+a2+…+an=a1+(a
9、2+…+an)
=1+
=1+
=-n-1,
當n=1時S1=1
=-0
也符合上述公式.
∴Sn=-n-1.
解法二:由(1)知n≥2時,an=3Sn-4,
即Sn=(an+4),
∴n≥2時,Sn=(an+4)=-n-1+.
又n=1時,S1=a1=1亦適合上式.
∴Sn=-n-1.
12.設數(shù)列{an}的前n項和為Sn,且(3-m)Sn+2man=m+3(n∈N*),其中m為常數(shù),且m≠-3.
(1)求證:{an}是等比數(shù)列;
(2)若數(shù)列{an}的公比q=f(m),數(shù)列{bn}滿足b1=a1,bn=f(bn-1)(n∈N*,n≥2),求證:{}為等差數(shù)列,
10、并求bn.
解:(1)證明:由(3-m)Sn+2man=m+3,
得(3-m)Sn+1+2man+1=m+3,
兩式相減,得(3+m)an+1=2man,
m≠-3,
∴=(n≥1).
∴{an}是等比數(shù)列.
(2)由(3-m)S1+2ma1=m+3,
解出a1=1,∴b1=1.
又∵{an}的公比為,
∴q=f(m)=,
n≥2時,bn=f(bn-1)=·,
∴bnbn-1+3bn=3bn-1,推出-=.
∴{}是以1為首項,為公差的等差數(shù)列,
∴=1+=,
又=1符合上式,
∴bn=.
13.已知{an}是首項為a1,公比q(q≠1)為正數(shù)的等比數(shù)列,其前
11、n項和為Sn,且有5S2=4S4,設bn=q+Sn.
(1)求q的值;
(2)數(shù)列{bn}能否是等比數(shù)列?若是,請求出a1的值;若不是,請說明理由.
解:(1)由題意知5S2=4S4,
S2=,S4=,
∴5(1-q2)=4(1-q4),得q2+1=.
又q>0,∴q=.
(2)解法一:∵Sn==2a1-a1n-1,
于是bn=q+Sn=+2a1-a1n-1,
若{bn}是等比數(shù)列,則+2a1=0,即a1=-,
此時,bn=n+1,
∵==,∴數(shù)列{bn}是等比數(shù)列,
所以存在實數(shù)a1=-,使數(shù)列{bn}為等比數(shù)列.
解法二:由于bn=+2a1-a1n-1,
所以b1=+a1,b2=+a1,b3=+a1,
若數(shù)列{bn}為等比數(shù)列,則b=b1·b3,
即2=,
整理得4a+a1=0,解得a1=-或a1=0(舍去),
此時bn=n+1.
故存在實數(shù)a1=-,使數(shù)列{bn}為等比數(shù)列.