江苏专版2020版高考数学一轮复习课时跟踪检测三十等比数列文含解析苏教版
(江苏专版)2020版高考数学一轮复习 等比数列教案(文)(含解析)苏教版

第三节 等比数列1.等比数列的有关概念 (1)定义:如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数(不为零),那么这个数列就叫做等比数列.这个常数叫做等比数列的公比,通常用字母q 表示,定义的表达式为a n +1a n=q . (2)等比中项:如果a ,G ,b 成等比数列,那么G 叫做a 与b 的等比中项.即:G 是a 与b 的等比中项⇔a ,G ,b 成等比数列⇒G 2=ab .2.等比数列的有关公式 (1)通项公式:a n =a 1qn -1.(2)前n 项和公式:S n =⎩⎪⎨⎪⎧na 1,q =1,a 11-q n 1-q=a 1-a n q1-q ,q ≠1.3.等比数列的常用性质 (1)通项公式的推广:a n =a m ·qn -m(n ,m ∈N *);(2)若m +n =p +q =2k (m ,n ,p ,q ,k ∈N *), 则a m ·a n =a p ·a q =a 2k ;(3)若数列{a n },{b n }(项数相同)是等比数列,则{λa n },⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n ,{a 2n },{a n ·b n },⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n b n (λ≠0)仍然是等比数列;(4)在等比数列{a n }中,等距离取出若干项也构成一个等比数列,即a n ,a n +k ,a n +2k ,a n+3k,…为等比数列,公比为q k. [小题体验]1.设S n 是等比数列{}a n 的前n 项和,若a 1=1,a 6=32,则S 3=________. 答案:72.在等比数列{a n }中,若a 1=1,a 3a 5=4(a 4-1),则a 7=________.解析:法一:设等比数列{a n }的公比为q ,因为a 1=1,a 3a 5=4(a 4-1),所以q 2·q 4=4(q 3-1),即q 6-4q 3+4=0,q 3=2,所以a 7=q 6=4.法二:设等比数列{a n }的公比为q, 由a 3a 5=4(a 4-1)得a 24=4(a 4-1),即a 24-4a 4+4=0,所以a 4=2,因为a 1=1,所以q 3=2,a 7=q 6=4.答案:43.(2018·南京学情调研)已知各项均为正数的等比数列{a n },其前n 项和为S n .若a 2-a 5=-78,S 3=13,则数列{a n }的通项公式a n =________.解析:设等比数列{a n }的公比为q (q >0),则由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a 1q -a 1q 4=-78,a 11+q +q 2=13,两式相除得q 2-q -6=0,即q =3或q =-2(舍去),从而得a 1=1,所以数列{a n }的通项公式为a n = 3n -1.答案:3n -11.特别注意q =1时,S n =na 1这一特殊情况.2.由a n +1=qa n ,q ≠0,并不能立即断言{a n }为等比数列,还要验证a 1≠0.3.在运用等比数列的前n 项和公式时,必须注意对q =1与q ≠1分类讨论,防止因忽略q =1这一特殊情形而导致解题失误.4.S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 未必成等比数列(例如:当公比q =-1且n 为偶数时,S n ,S 2n-S n ,S 3n -S 2n 不成等比数列;当q ≠-1或q =-1且n 为奇数时,S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 成等比数列),但等式(S 2n -S n )2=S n ·(S 3n -S 2n )总成立.[小题纠偏]1.(2019·扬州质检)在等比数列{}a n 中,若a 3=7,前3项和S 3=21,则公比q =________.解析:由已知得⎩⎪⎨⎪⎧a 1q 2=7,a 1+a 1q +a 1q 2=21,则1+q +q2q2=3,整理得2q 2-q -1=0,解得q =1或q =-12.答案:1或-122.各项均为正数的等比数列{}a n 的前n 项和为S n ,若S 10=2,S 30=14,则S 40=_______. 解析:依题意有S 10,S 20-S 10,S 30-S 20,S 40-S 30仍成等比数列,则2(14-S 20)=(S 20-2)2,解得S 20=6.所以S 10,S 20-S 10,S 30-S 20,S 40-S 30,即为2,4,8,16,所以S 40=S 30+16=30.答案:30考点一 等比数列的基本运算重点保分型考点——师生共研 [典例引领]1.(2019·苏北四市调研)在各项均为正数的等比数列{}a n 中,若a 2=1,a 8=a 6+2a 4,则a 6的值是________.解析:设等比数列{}a n 的公比为q ,由a 2=1,a 8=a 6+2a 4得q 6=q 4+2q 2,q 4-q 2-2=0,解得q 2=2,则a 6=a 2q 4=4.答案:42.(2018·南通一调)设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 2=3,S 4=15,则S 6=________. 解析:法一:设等比数列{a n }的首项为a 1,公比为q .显然q ≠1,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a 11-q 21-q=3,a11-q 41-q=15.解得⎩⎪⎨⎪⎧q =2,a 1=1或⎩⎪⎨⎪⎧q =-2,a 1=-3.所以S 6=a 11-q 61-q =1×1-261-2=63或S 6=a 11-q 61-q =-3×[1--26]1--2=63.法二:由S 2,S 4-S 2,S 6-S 4成等比数列可得(S 4-S 2)2=S 2(S 6-S 4),所以S 6=63. 答案:63[由题悟法]解决等比数列有关问题的2种常用思想方程的思想等比数列中有五个量a 1,n ,q ,a n ,S n ,一般可以“知三求二”,通过列方程(组)求关键量a 1和q ,问题可迎刃而解分类讨论的思想等比数列的前n 项和公式涉及对公比q 的分类讨论,当q =1时,{a n }的前n 项和S n =na 1;当q ≠1时,{a n }的前n 项和S n =a 11-q n 1-q =a 1-a n q1-q[即时应用]1.(2019·如东调研)设等比数列{}a n 的前n 项和为S n .若27a 3-a 6=0,则S 6S 3=________. 解析:设等比数列的公比为q ,则a 6a 3=q 3=27, 所以S 6S 3=a 1+a 2+…+a 6a 1+a 2+a 3=1+a 4+a 5+a 6a 1+a 2+a 3=1+q 3+q 4+q 51+q +q2=1+q 3=28.答案:282.(2018·苏北四市期末)已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 2=2a 2+3,S 3=2a 3+3,则公比q =________.解析:显然q ≠1,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a 11-q 21-q=2a 1q +3,a 11-q 31-q=2a 1q 2+3,整理得⎩⎪⎨⎪⎧a 11-q =3,a 11+q -q2=3,解得q =2.答案:2考点二 等比数列的判定与证明重点保分型考点——师生共研 [典例引领](2019·南京高三年级学情调研)已知数列{a n }的各项均为正数,记数列{a n }的前n 项和为S n ,数列{a 2n }的前n 项和为T n ,且3T n =S 2n +2S n ,n ∈N *.(1)求a 1的值;(2)求证数列{a n }为等比数列,并求其通项公式;(3)若k ,t ∈N *,且S 1,S k -S 1,S t -S k 成等比数列,求k 和t 的值. 解:(1)由3T 1=S 21+2S 1,得3a 21=a 21+2a 1,即a 21-a 1=0. 因为a 1>0,所以a 1=1.(2)证明:因为3T n =S 2n +2S n , ① 所以3T n +1=S 2n +1+2S n +1, ②②-①,得3a 2n +1=S 2n +1-S 2n +2a n +1. 因为a n +1>0,所以3a n +1=S n +1+S n +2, ③ 所以3a n +2=S n +2+S n +1+2, ④④-③,得3a n +2-3a n +1=a n +2+a n +1,即a n +2=2a n +1, 所以当n ≥2时,a n +1a n=2. 又由3T 2=S 22+2S 2,得3(1+a 22)=(1+a 2)2+2(1+a 2), 即a 22-2a 2=0.因为a 2>0,所以a 2=2,所以a 2a 1=2, 所以对∀n ∈N *,都有a n +1a n=2成立,故数列{a n }是首项为1,公比为2的等比数列, 所以数列{a n }的通项公式为a n =2n -1,n ∈N *.(3)由(2)可知S n =2n-1.因为S 1,S k -S 1,S t -S k 成等比数列,所以(S k -S 1)2=S 1(S t -S k ),即(2k -2)2=2t -2k, 所以2t=(2k )2-3·2k+4,即2t -2=(2k -1)2-3·2k -2+1(*).由于S k -S 1≠0,所以k ≠1,即k ≥2. 当k =2时,2t=8,得t =3. 当k ≥3时,由(*),得(2k -1)2-3·2k -2+1为奇数, 所以t -2=0,即t =2,代入(*)得22k -2-3·2k -2=0,即2k=3,此时k 无正整数解.综上,k =2,t =3.[由题悟法]等比数列的4种常用判定方法[提醒] (1)前两种方法是判定等比数列的常用方法,常用于证明;后两种方法常用于填空题中的判定.(2)若要判定一个数列不是等比数列,则只需判定存在连续三项不成等比数列即可.[即时应用](2018·苏州高三期中调研)已知数列{a n }的前n 项和是S n ,且满足a 1=1,S n +1=3S n +1 (n ∈N *).(1)求证:数列{a n }为等比数列,并求其通项公式; (2)在数列{b n }中,b 1=3,b n +1-b n =a n +1a n(n ∈N *),若不等式λa n +b n ≤n 2对n ∈N *有解,求实数λ的取值范围.解:(1)证明:因为S n +1=3S n +1,所以S n =3S n -1+1(n ≥2), 两式相减得a n +1=3a n (n ≥2),又当n =1时,由S 2=3S 1+1,得a 2=3,符合a 2=3a 1, 所以a n +1=3a n ,所以数列{a n }是以1为首项,3为公比的等比数列,通项公式为a n =3n -1. (2)因为b n +1-b n =a n +1a n=3, 所以{b n }是以3为首项,3为公差的等差数列, 所以b n =3+3(n -1)=3n ,所以λa n +b n ≤n 2,即3n -1·λ+3n ≤n 2,即λ≤n 2-3n3n -1对n ∈N *有解,设f (n )=n 2-3n3n -1(n ∈N *),因为f (n +1)-f (n )=n +12-3n +13n -n 2-3n 3n -1=-2n 2-4n +13n,所以当n ≥4时,f (n +1)<f (n ),当n <4时,f (n +1)>f (n ), 所以f (1)<f (2)<f (3)<f (4)>f (5)>f (6)>…, 所以f (n )max =f (4)=427,所以λ≤427,即实数λ的取值范围为⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,427. 考点三 等比数列的性质重点保分型考点——师生共研[典例引领]1.(2018·南京调研)已知各项不为0的等差数列{a n }满足a 6-a 27+a 8=0,数列{b n }是等比数列,且b 7=a 7,则b 2b 8b 11=________.解析:由等差数列的性质,得a 6+a 8=2a 7.由a 6-a 27+a 8=0,可得a 7=2,所以b 7=a 7=2.由等比数列的性质得b 2b 8b 11=b 2b 7b 12=b 37=23=8.2.设等比数列{}a m 的前n 项积为T n (n ∈N *),若a m -1a m +1-2a m =0,且T 2m -1=128,则m=________.解析:因为{}a m 为等比数列,所以a m -1·a m +1=a 2m .又a m -1·a m +1-2a m =0,所以得a m =2.因为T 2m -1=a 2m -1m,所以22m -1=128,解得m =4.答案:43.在等比数列{a n }中,若a 7+a 8+a 9+a 10=158,a 8a 9=-98,则1a 7+1a 8+1a 9+1a 10=________.解析:因为1a 7+1a 10=a 7+a 10a 7a 10,1a 8+1a 9=a 8+a 9a 8a 9,由等比数列的性质知a 7a 10=a 8a 9,所以1a 7+1a 8+1a 9+1a 10=a 7+a 8+a 9+a 10a 8a 9=158×⎝ ⎛⎭⎪⎫-89=-53.答案:-53[由题悟法]掌握运用等比数列性质解题的2个技巧(1)在等比数列的基本运算问题中,一般是列出a 1,q 满足的方程组求解,但有时运算量较大,如果可利用等比数列的性质,便可减少运算量,提高解题的速度,要注意挖掘已知和隐含的条件.(2)利用性质可以得到一些新数列仍为等比数列或为等差数列,例如:①若{a n }是等比数列,且a n >0,则{log a a n }(a >0且a ≠1)是以log a a 1为首项,log a q 为公差的等差数列.②若公比不为1的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,则S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 仍成等比数列,其公比为q n.[即时应用]1.(2019·张家港调研)已知等比数列{}a n 的各项均为正数,且满足a 1a 9=4,则数列{log 2a n }的前9项之和为________.解析:∵a 1a 9=a 25=4,∴a 5=2,∴log 2a 1+log 2a 2+…+log 2a 9=log 2(a 1a 2…a 9)=log 2a 95=9log 2a 5=9. 答案:92.(2018·镇江调研)在正项等比数列{a n }中,已知a 1a 2a 3=4,a 4a 5a 6=12,a n -1a n a n +1=324,则n =________.解析:设数列{a n }的公比为q ,由a 1a 2a 3=4=a 31q 3与a 4a 5a 6=12=a 31q 12,可得q 9=3,a n -1a n a n +1=a 31q3n -3=324,因此q 3n -6=81=34=q 36,所以3n -6=36,即n =14.一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.(2019·如东中学检测)已知等比数列{a n }的公比q =-12,则a 1+a 3+a 5a 2+a 4+a 6=________.解析:a 1+a 3+a 5a 2+a 4+a 6=a 1+a 3+a 5q a 1+a 3+a 5=a 1+a 3+a 5-12a 1+a 3+a 5=-2.答案:-22.(2018·盐城期中)在等比数列{a n }中,已知a 1+a 2=1,a 3+a 4=2,则a 9+a 10=________.解析:设等比数列{a n }的公比为q ,则a 3+a 4=q 2(a 1+a 2),所以q 2=2,所以a 9+a 10=q 8(a 1+a 2)=16.答案:163.(2018·苏州期末)设各项均为正数的等比数列{}a n 的前n 项和为S n ,已知a 2=6,a 3-3a 1=12,则S 5=________.解析:∵a 2=6,a 3-3a 1=12,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1q =6,a 1q 2-3a 1=12且q >0,解得a 1=2,q =3, ∴S 5=21-351-3=242.答案:2424.在等比数列{a n }中,若a 1·a 5=16,a 4=8,则a 6=________. 解析:由题意得,a 2·a 4=a 1·a 5=16,所以a 2=2,所以q 2=a 4a 2=4,所以a 6=a 4q 2=32. 答案:325.(2019·南京一模)若等比数列{}a n 的前n 项和为S n ,且a 1=1,S 6=3S 3,则a 7的值为________.解析:设等比数列{}a n 的公比为q , 因为a 1=1,S 6=3S 3, 当q =1时,不满足S 6=3S 3;当q ≠1时,可得q 6-1q -1=3q 3-1q -1,化简得q 3+1=3,即q 3=2, 所以a 7=a 1q 6=4. 答案:46.(2018·常州期末)已知等比数列{a n }的各项均为正数,且a 1+a 2=49,a 3+a 4+a 5+a 6=40,则a 7+a 8+a 99的值为________.解析:⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 2=a 11+q =49,a 3+a 4+a 5+a 6=a 1q 2+q 3+q 4+q 5=40,两式相除可得q 2+q 4=90,即q 2=-10(舍)或q 2=9.又a n >0,所以q =3,故a 1=19,所以a 7+a 8+a 9=34+35+36=1 053,即a 7+a 8+a 99=117.答案:117二保高考,全练题型做到高考达标1.(2018·徐州期末)设等比数列{}a n 的公比为q ,前n 项和为S n ,若S 2是S 3与S 4的等差中项,则实数q 的值为________.解析:∵S 2是S 3与S 4的等差中项, ∴2S 2=S 3+S 4,∴2a 3+a 4=0, 解得q =-2. 答案:-22.(2019·如皋模拟)已知数列{}a n 是正项等比数列,满足log 2a n +1=1+log 2a n (n ∈N *),且a 1+a 2+a 3+a 4+a 5=2,则log 2(a 51+a 52+a 53+a 54+a 55)=________.解析:∵log 2a n +1=1+log 2a n ,∴log 2a n +1a n=1,可得q = 2. ∵a 1+a 2+a 3+a 4+a 5=2, ∴log 2(a 51+a 52+a 53+a 54+a 55)=log 2[(a 1+a 2+a 3+a 4+a 5)q 50]=log 2251=51. 答案:513.设等比数列{}a n 的公比为q (0<q <1),前n 项和为S n .若存在m ∈N *,使得a m +a m +2=52a m +1,且S m =1 022a m +1,则m 的值为________. 解析:∵a m +a m +2=52a m +1,S m =1 022a m +1,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1q m -1+a 1q m +1=52a 1q m,a 11-q m1-q =1 022a 1q m,解得m =9,q =12.答案:94.(2018·启东检测)数列{a n }满足a n +1=λa n -1(n ∈N *,λ∈R 且λ≠0),若数列{a n-1}是等比数列,则λ=________.解析:由a n +1=λa n -1,得a n +1-1=λa n -2=λ⎝ ⎛⎭⎪⎫a n -2λ.因为数列{a n -1}是等比数列,所以2λ=1,得λ=2.答案:25.(2019·姜堰模拟)已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 3S 6=2728,则a 5a 3=________.解析:设等比数列{a n }的公比为q ,由S 3S 6=2728, 得q ≠1,a 11-q 31-q a 11-q 61-q =2728,化简得11+q 3=2728,解得q =13. 所以a 5a 3=q 2=19.答案:196.(2018·海安中学测试)在各项均为正数的等比数列{a n }中,若a m +1·a m -1=2a m (m ≥2),数列{a n }的前n 项积为T n ,若T 2m -1=512,则m =________.解析:由等比数列的性质可知a m +1·a m -1=a 2m =2a m (m ≥2),所以a m =2,即数列{a n }为常数列,a n =2,所以T 2m -1=22m -1=512=29,即2m -1=9,所以m =5.答案:57.已知数列{a n }中,a 1=2,且a 2n +1a n=4(a n +1-a n )(n ∈N *),则其前9项和S 9=________.解析:由已知,得a 2n +1=4a n a n +1-4a 2n , 即a 2n +1-4a n a n +1+4a 2n =(a n +1-2a n )2=0, 所以a n +1=2a n ,所以数列{a n }是首项为2,公比为2的等比数列, 故S 9=2×1-291-2=210-2=1 022.答案:1 0228.(2019·徐州调研)已知正项等比数列{}a n 的前n 项和为S n 且S 8-2S 4=6,则a 9+a 10+a 11+a 12的最小值为________.解析:因为S 8-2S 4=6,所以S 8-S 4=S 4+6.由等比数列的性质可得,S 4,S 8-S 4,S 12-S 8成等比数列, 所以S 4(S 12-S 8)=(S 8-S 4)2,所以a 9+a 10+a 11+a 12=S 12-S 8=S 4+62S 4=S 4+36S 4+12≥24,当且仅当S 4=6时等号成立.故a 9+a 10+a 11+a 12的最小值为24. 答案:249.在公差不为零的等差数列{a n }中,a 1=1,a 2,a 4,a 8成等比数列. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =2a n ,T n =b 1+b 2+…+b n ,求T n . 解:(1)设等差数列{a n }的公差为d ,则依题意有⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,a 1+3d 2=a 1+d a 1+7d ,解得d =1或d =0(舍去), 所以a n =1+(n -1)=n . (2)由(1)得a n =n , 所以b n =2n, 所以b n +1b n=2,所以{b n }是首项为2,公比为2的等比数列, 所以T n =21-2n1-2=2n +1-2.10.(2018·苏州高三期中调研)已知数列{a n }各项均为正数,a 1=1,a 2=2,且a n a n +3=a n +1a n +2对任意n ∈N *恒成立,记{a n }的前n 项和为S n .(1)若a 3=3,求a 5的值;(2)证明:对任意正实数p ,{a 2n +pa 2n -1}成等比数列;(3)是否存在正实数t ,使得数列{S n +t }为等比数列.若存在,求出此时a n 和S n 的表达式;若不存在,说明理由.解:(1)因为a 1a 4=a 2a 3,所以a 4=6, 又因为a 2a 5=a 3a 4,所以a 5=32a 4=9.(2)证明:由⎩⎪⎨⎪⎧a n a n +3=a n +1a n +2,a n +1a n +4=a n +2a n +3,两式相乘得a n a n +1a n +3a n +4=a n +1a 2n +2a n +3, 因为a n >0,所以a n a n +4=a 2n +2(n ∈N *), 从而{a n }的奇数项和偶数项均构成等比数列,设公比分别为q 1,q 2,则a 2n =a 2q n -12=2q n -12,a 2n -1=a 1q n -11=q n -11, 又因为a n +3a n +2=a n +1a n ,所以a 4a 3=a 2a 1=2=2q 2q 1,即q 1=q 2, 设q 1=q 2=q ,则a 2n +pa 2n -1=q (a 2n -2+pa 2n -3),且a 2n +pa 2n -1>0恒成立, 所以数列{a 2n +pa 2n -1}是首项为2+p ,公比为q 的等比数列.(3)法一:在(2)中令p =1,则数列{a 2n +a 2n -1}是首项为3,公比为q 的等比数列, 所以S 2k =(a 2k +a 2k -1)+(a 2k -2+a 2k -3)+…+(a 2+a 1)=⎩⎪⎨⎪⎧3k ,q =1,31-q k1-q ,q ≠1,S 2k -1=S 2k -a 2k =⎩⎪⎨⎪⎧3k -2q k -1,q =1,31-q k 1-q -2q k -1,q ≠1,且S 1=1,S 2=3,S 3=3+q ,S 4=3+3q , 因为数列{S n +t }为等比数列,所以⎩⎪⎨⎪⎧S 2+t 2=S 1+t S 3+t ,S 3+t2=S 2+tS 4+t ,即⎩⎪⎨⎪⎧3+t2=1+t 3+q +t ,3+q +t 2=3+t3+3q +t ,即⎩⎪⎨⎪⎧2t +6=q 1+t,t =q -3,解得⎩⎪⎨⎪⎧t =1,q =4或⎩⎪⎨⎪⎧t =-3,q =0(舍去).所以S 2k =4k-1=22k-1,S 2k -1=22k -1-1,从而对任意n ∈N *有S n =2n-1, 此时S n +t =2n,S n +tS n -1+t=2为常数,满足{S n +t }成等比数列,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n-2n -1=2n -1,又a 1=1,所以a n =2n -1(n ∈N *),综上,存在t =1使数列{S n +t }为等比数列,此时a n =2n -1,S n =2n-1(n ∈N *).法二:由(2)知a 2n =2qn -1,a 2n -1=qn -1,且S 1=1,S 2=3,S 3=3+q ,S 4=3+3q ,因为数列{S n +t }为等比数列,所以⎩⎪⎨⎪⎧S 2+t 2=S 1+t S 3+t ,S 3+t2=S 2+tS 4+t ,即⎩⎪⎨⎪⎧3+t2=1+t 3+q +t ,3+q +t 2=3+t3+3q +t ,即⎩⎪⎨⎪⎧2t +6=q 1+t,t =q -3,解得⎩⎪⎨⎪⎧t =1,q =4或⎩⎪⎨⎪⎧t =3,q =0(舍去).所以a 2n =2qn -1=22n -1,a 2n -1=22n -2,从而对任意n ∈N *有a n =2n -1,所以S n =20+21+22+…+2n -1=1-2n1-2=2n-1, 此时S n +t =2n,S n +tS n -1+t=2为常数,满足{S n +t }成等比数列,综上,存在t =1使数列{S n +t }为等比数列,此时a n =2n -1,S n =2n -1(n ∈N *).三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.各项均为正数的等比数列{a n }中,若a 1≥1,a 2≤2,a 3≥3,则a 4的取值范围是________. 解析:设{a n }的公比为q ,则根据题意得q =a 2a 1=a 3a 2, ∴32≤q ≤2,a 4=a 3q ≥92,a 4=a 2q 2≤8,∴a 4∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤92,8. 答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤92,8 2.(2018·泰州中学高三学情调研)设正项等比数列{a n }满足2a 5=a 3-a 4,若存在两项a n ,a m ,使得a 1=4a n ·a m ,则m +n =________.解析:设等比数列{a n }的公比为q .正项等比数列{a n }满足2a 5=a 3-a 4,则2a 3q 2=a 3(1-q ),可得2q 2+q -1=0,q >0,解得q =12,若存在两项a n ,a m ,使得a 1=4a n ·a m ,可得a 1=4a 21⎝ ⎛⎭⎪⎫12m +n -2,所以m +n =6. 答案:63.(2019·苏锡常镇调研)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=3,且对任意的正整数n ,都有S n +1=λS n +3n +1,其中常数λ>0.设b n =a n3n (n ∈N *).(1)若λ=3,求数列{}b n 的通项公式; (2)若λ≠1且λ≠3,设c n =a n +2λ-3·3n (n ∈N *),证明数列{}c n 是等比数列; (3)若对任意的正整数n ,都有b n ≤3,求实数λ的取值范围. 解:因为S n +1=λS n +3n +1,n ∈N *,所以当n ≥2时,S n =λS n -1+3n, 从而a n +1=λa n +2·3n,n ≥2,n ∈N *﹒ 在S n +1=λS n +3n +1中,令n =1,可得a 2=λa 1+2×31,满足上式,所以a n +1=λa n +2·3n,n ∈N *.(1)当λ=3时, a n +1=3a n +2·3n,n ∈N *,从而a n +13n +1=a n 3n +23,即b n +1-b n =23,又b 1=a 13=1,所以数列{}b n 是首项为1,公差为23的等差数列,所以b n =1+(n -1)×23=2n +13.(2)证明:当λ>0且λ≠3且λ≠1时,c n =a n +2λ-3·3n =λa n -1+2·3n -1+2λ-3·3n=λa n -1+2λ-3·3n -1(λ-3+3) =λ⎝⎛⎭⎪⎫a n -1+2λ-3·3n -1=λ·c n -1, 又c 1=3+6λ-3=3λ-1λ-3≠0, 所以{}c n 是首项为3λ-1λ-3,公比为λ的等比数列,故c n =3λ-1λ-3·λn -1.(3)在(2)中,若λ=1,则c n =0也可使a n 有意义,所以当λ≠3时,c n =3λ-1λ-3·λn-1.从而由(1)和(2)可知a n =⎩⎪⎨⎪⎧2n +1·3n -1, λ=3,3λ-1λ-3·λn -1-2λ-3·3n,λ≠3.当λ=3时,b n =2n +13,显然不满足条件,故λ≠3.当λ≠3时,b n =λ-1λ-3×⎝ ⎛⎭⎪⎫λ3n -1-2λ-3. 若λ>3,λ-1λ-3>0,b n <b n +1,n ∈N *,b n ∈[1,+∞),不符合,舍去. 若0<λ<1,λ-1λ-3>0,-2λ-3>0,b n >b n +1,n ∈N *,且b n >0. 所以只需b 1=a 13=1≤3即可,显然成立. 故0<λ<1符合条件;若λ=1,b n =1,满足条件.故λ=1符合条件; 若1<λ<3,λ-1λ-3<0,-2λ-3>0, 从而b n <b n +1,n ∈N *, 因为b 1=1>0.故b n ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫1,-2λ-3, 要使b n ≤3恒成立,只需-2λ-3≤3即可. 所以1<λ≤73.综上所述,实数λ的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤0,73.。
2020步步高 苏教版高三一轮复习 数列 含答案解析

项数有限 项数无限
按项与项间的 大小关系分类
递增数列 递减数列
常数列
摆动数列
an+1__>__an
an+1__<__an
其中 n∈N*
an+1=an
从第 2 项起,有些项大于它的前一项,
有些项小于它的前一项的数列
3.数列的表示法 数列有三种表示法,它们分别是列表法、图象法和解析式法. 4.数列的通项公式 如果数列{an}的第 n 项与序号 n 之间的关系可以用一个公式来表示,那么这个公式叫做这个 数列的通项公式.
考试内容 数列的概念 等差数列 等比数列
等级要求 A C C
§6.1 数列的概念与简单表示法
考情考向分析 以考查 Sn 与 an 的关系为主,简单的递推关系也是考查的热点.本节内容在 高考中以填空的形式进行考查,难度为低档.
1.数列的定义
按照一定次序排列的一列数称为数列,数列中的每一个数叫做这个数列的项.
2,n=1, 答案
2n-1,n≥2,n∈N*
解析 当 n=1 时,a1=S1=2,当 n≥2 时,
an=Sn-Sn-1=n2+1-[(n-1)2+1]=2n-1,
又 a1=2 不满足 an=2n-1,
2,n=1, 故 an= 2n-1,n≥2,n∈N*.
题型一 由数列的前几项求数列的通项公式 例 1 根据下面各数列前几项的值,写出数列的一个通项公式: (1)2,4 ,6 ,8 ,10,…;
2.数列的分类
分类原则
类型
满足条件
按项数分类
有穷数列 无穷数列
项数有限 项数无限
按项与项间的 大小关系分类
递增数列 递减数列
常数列
摆动数列
an+1__>__an
2020年新高考一轮跟踪检测数学 跟踪检测30

跟踪检测(三十) 数列求和及综合应用[基础训练]1.已知数列{a n }是首项为1的等比数列,S n 是{a n }的前n 项和,且9S 3=S 6,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前5项和为( )A.158或5B.3116或5C.3116D.158答案:C 解析:设{a n }的公比为q ,显然q ≠1,由题意,得9(1-q 3)1-q =1-q 61-q ,所以1+q 3=9,解得q =2,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是首项为1,公比为12的等比数列,则数列的前5项和为1-⎝ ⎛⎭⎪⎫1251-12=3116.2.数列{a n }的通项公式为数列a n =1n (n +1),其前n 项和为910,则在平面直角坐标系中,直线(n +1)x +y +n =0在y 轴上的截距为( )A .-10B .-9C .10D .9答案:B 解析:数列的前n 项和为11×2+12×3+…+1n (n +1)=1-1n +1=n n +1=910, 解得n =9,∴直线方程为10x +y +9=0. 令x =0,得y =-9, ∴在y 轴上的截距为-9.3.设△A n B n C n 的三边长分别为a n ,b n ,c n ,△A n B n C n 的面积为S n ,n =1,2,3,….若b 1>c 1,b 1+c 1=2a 1,a n +1=a n ,b n +1=c n +a n 2,c n +1=b n +a n2,则( )A .{S n }为递减数列B .{S n }为递增数列C .{S 2n -1}为递增数列,{S 2n }为递减数列D .{S 2n -1}为递减数列,{S 2n }为递增数列答案:B 解析:由b n +1=a n +c n 2,c n +1=b n +a n2,得 b n +1+c n +1=a n +12(b n +c n ),① b n +1-c n +1=-12(b n -c n ),② 由a n +1=a n ,得a n =a 1,代入①得 b n +1+c n +1=a 1+12(b n +c n ), ∴b n +1+c n +1-2a 1=12(b n +c n -2a 1), ∵b 1+c 1-2a 1=2a 1-2a 1=0, ∴b n +c n =2a 1>|B n C n |=a 1,∴点A n 在以B n ,C n 为焦点且长轴长为2a 1的椭圆上(如图). 由b 1>c 1,得b 1-c 1>0, ∴|b n +1-c n +1|=12(b n -c n ),即|b n -c n |=(b 1-c 1)·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1, ∴当n 增大时|b n -c n |变小,即点A n 向点A 处移动,即边B n C n 上的高增大,又|B n C n |=a n =a 1不变,∴{S n }为递增数列.4.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 5=5,S 5=15,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n a n +1的前100项和为( ) A.100101 B.99101 C.99100 D.101100答案:A 解析:由S 5=5a 3及S 5=15,得a 3=3. ∴d =a 5-a 35-3=1,a 1=1,∴a n =n ,1a n a n +1=1n (n +1)=1n -1n +1,所以数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1a n a n +1的前100项和 T 100=1-12+12-13+…+1100-1101 =1-1101=100101, 故选A.5.若a ,b 是函数f (x )=x 2-px +q (p >0,q >0)的两个不同的零点,且a ,b ,-2这三个数可适当排序后成等差数列,也可适当排序后成等比数列,则p +q 的值等于( )A .6B .7C .8D .9答案:D解析:不妨设a >b ,由题意得⎩⎨⎧a +b =p >0,ab =q >0,∴a >0,b >0,则a ,-2,b 成等比数列,a ,b ,-2成等差数列,∴⎩⎨⎧ab =(-2)2,a -2=2b ,∴⎩⎨⎧a =4,b =1,∴p =5,q =4,∴p +q =9.6.已知等比数列{a n }中,a 2·a 8=4a 5,等差数列{b n }中,b 4+b 6=a 5,则数列{b n }的前9项和S 9等于( )A .9B .18C .36D .72答案:B 解析:∵a 2·a 8=4a 5,即a 25=4a 5, ∴a 5=4,∴a 5=b 4+b 6=2b 5=4, ∴b 5=2. ∴S 9=9b 5=18, 故选B.7.[2019福建莆田月考]设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,已知a 1+a 3+a 11=6,则S 9=________.答案:18 解析:设等差数列{a n }的公差为d . ∵a 1+a 3+a 11=6,∴3a 1+12d =6, 即a 1+4d =2,∴a 5=2, ∴S 9=(a 1+a 9)×92=2a 5×92=18. 8.[2019广东深圳月考]已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足a 1=1,a 2=2,S n +1=a n +2-a n +1(n ∈N *),则S n =________.答案:2n -1 解析:∵S n +1=a n +2-a n +1(n ∈N *), ∴S n +1=S n +2-S n +1-(S n +1-S n ), 则S n +2+1=2(S n +1+1).由a 1=1,a 2=2,可得S 2+1=2(S 1+1), ∴S n +1+1=2(S n +1)对任意的n ∈N *都成立, ∴数列{S n +1}是首项为2,公比为2的等比数列, ∴S n +1=2n ,即S n =2n -1.9.[2019山西太原一模]在数列{a n }中,a 1=0,a n -a n -1-1=2(n-1)(n ∈N *,n ≥2),若数列{b n }满足b n =n a n +1+1×⎝ ⎛⎭⎪⎫811n,则数列{b n }的最大项为第________项.答案:6 解析:因为a n -a n -1-1=2(n -1)(n ∈N *,n ≥2), 所以a n -a n -1=2n -1(n ∈N *,n ≥2), 根据叠加法,得a n =(2n -1)+(2n -3)+…+3+a 1=n 2-1(n ≥2), 又n =1时,a 1=0满足上式, 所以a n =n 2-1(n ∈N *),所以b n =n (n +1)×⎝⎛⎭⎪⎫811n ,因为b n +1b n=8(n +2)11n ,所以当n ≤5时,b n +1>b n ; 当n ≥6时,b n +1<b n .因此数列{b n }的最大项为第6项.10.数列{a n }的通项公式a n =n cos n π2+1,前n 项和为S n ,则S 2 012=________.答案:3 018 解析:∵a n =n cos n π2+1, ∴a 1+a 2+a 3+a 4=6,a 5+a 6+a 7+a 8=6,…, a 4k +1+a 4k +2+a 4k +3+a 4k +4=6,k ∈N , ∴S 2 012=503×6=3 018.11.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =12na n +a n -c (c 是常数,n ∈N *),a 2=6,又b n =a n -22n +1,数列{b n }的前n 项和为T n ,若2T n >m-2对n ∈N *恒成立,则正整数m 的最大值是________.答案:2 解析:因为S n =12na n +a n -c , 当n =1时,S 1=12a 1+a 1-c , 解得a 1=2c ;当n =2时,S 2=a 2+a 2-c , 即a 1+a 2=a 2+a 2-c , 解得a 2=3c ,所以3c =6,解得c =2.则a 1=4,数列{a n }的公差d =a 2-a 1=2, 所以a n =a 1+(n -1)d =2n +2. 因为b n =a n -22n +1=2n +2-22n +1=n2n ,由错位相减,得T n =2-2+n2n ,则T n +1-T n =⎝ ⎛⎭⎪⎫2-2+n +12n +1-⎝⎛⎭⎪⎪⎫2-2+n 2n =n +12n +1>0.所以数列{T n }单调递增,T 1最小,最小值为12, 所以2×12>m -2, 所以m <3.故正整数m 的最大值为2.12.已知函数g (x )=(a +1)x -2+1(a >0)的图象恒过定点A ,且点A 又在函数f (x )=log3(x +a )的图象上.(1)求实数a 的值;(2)当方程|g (x +2)-2|=2b 有两个不等实根时,求b 的取值范围; (3)设a n =g (n +2),b n =a n -1a n ·a n +1,n ∈N *,求证:b 1+b 2+b 3+…+b n <13(n ∈N *).(1)解:函数g (x )的图象恒过定点A ,点A 的坐标为(2,2), 又因为点A 在f (x )上,则f (2)=log 3(2+a )=2, 即2+a =3,所以a =1.(2)解:|g (x +2)-2|=2b ,即|2x +1-2|=2b , 所以|2x -1|=2b , 由图象可知:0<2b <1,故b 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12.(3)证明:a n =2n +1,b n =2n (2n +1)(2n +1+1)=12n +1-12n +1+1,所以b 1+b 2+b 3+…+b n =13-12n +1+1<13,n ∈N *.[强化训练]1.数列{a n }的通项公式为a n =(-1)n -1·(4n -3),则它的前100项和S 100=( )A .200B .-200C .400D .-400答案:B 解析:S 100=(4×1-3)-(4×2-3)+(4×3-3)-…-(4×100-3)=4×[(1-2)+(3-4)+…+(99-100)]+[-3-(-3)-3+…-(-3)]=4×(-50)=-200.2.[2019湖南长沙长郡中学高三月考]数列{a n }满足a 1=1,对任意的n ∈N *都有a n +1=a 1+a n +n ,则1a 1+1a 2+…+1a 2 016=( )A.2 0152 016B.4 0322 017C.4 0342 017D.2 0162 017答案:B 解析:∵a 1=1,且对于任意的n ∈N *, a n +1=a 1+a n +n , ∴a n +1-a n =n +1, ∴当n ≥2时,a n =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+…+(a 2-a 1)=n +(n -1)+…+2+1=n (n +1)2,当n =1时也成立, ∴a n =n (n +1)2,∴1a n =2n (n +1)=2⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1n -1n +1, ∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前n 项和为S n =2⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+…+⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1n -1n +1=2⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1-1n +1=2n n +1, ∴1a 1+1a 2+…+1a 2 016=2×2 0162 016+1=4 0322 017, 故选B.3.某制药厂打算投入一条新的生产线,但需要经环保部门审批同意方可投入生产.已知该生产线连续生产n 年的累计产量为f (n )=13(n +1)(n +2)(2n +3)吨,但如果年产量超过130吨,将会给环境造成危害.为保护环境,环保部门应给该厂这条生产线拟定最长的生产期限是 ( )A .5年B .6年C .7年D .8年答案:C 解析:由题意,知第一年产量为a 1=13×2×3×5=10; 以后各年产量分别为a n =f (n )-f (n -1) =13(n +1)(n +2)(2n +3)-13n (n +1)(2n +1)=2(n +1)2(n ∈N *),令2(n +1)2≤130,所以1≤n ≤65-1, 所以1≤n ≤7.故最长的生产期限为7年.4.[2019合肥模拟]已知数列{a n }满足a 1=2,4a 3=a 6,⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是等差数列,则数列{(-1)n a n }的前10项的和S 10=( )A .220B .110C .99D .55答案:B 解析:设等差数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 的公差为d ,则a 66=a 1+5d ,a 66=a 33+3d ,将已知值和等量关系代入,计算得d =2, 所以a nn =a 1+(n -1)d =2n ,a n =2n 2, 所以S 10=-a 1+a 2-a 3+…+a 10 =2×(-12+22-32+…+102)=110.5.[2019广东综合测试]等比数列{a n }的前n 项和S n =12·3n +1+c (c 为常数),若λa n ≤3+S 2n 恒成立,则实数λ的最大值是( )A .3B .4C .5D .6答案:C 解析:由题意,得a n =S n -S n -1=3n ,n ≥2, 所以q =3.又因为a 1=92+c ,a 2=9,所以c =-32, 所以a n =3n ,S n =12·3n +1-32,所以λ·3n≤3+12·32n +1-32, 得λ≤32⎝ ⎛⎭⎪⎫3n +13n , 即λ≤32⎝ ⎛⎭⎪⎫3n +13n min . 令f (x )=3x+13x (x ≥1且x ∈N ), 则f ′(x )=3xln 3+13x ln 13=ln 3(3x -3-x ). 因为x ≥1时,3x -3-x >0,ln 3>0,所以函数f (x )=3x+13x 在区间[1,+∞)上为增函数, 所以f (x )min =f (1)=103,所以当n =1时,3n+13n 取得最小值,为103,则λ≤5. 故选C.6.[2019湖北四地七校联考]设f (x )=e x (x 2+2x ),令f 1(x )=f ′(x ),f n +1(x )=f n ′(x ),若f n (x )=e x (A n x 2+B n x +C n ),数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1C n 的前n 项和为S n ,则当|S n -1|≤12 020时,n 的最小整数值为( )A .2 018B .2 019C .2 020D .2 021答案:B 解析:f 1(x )=f ′(x )=e x (x 2+4x +2),f 2(x )=f 1′(x )=e x (x 2+6x +6),f 3(x )=f 2′(x )=e x (x 2+8x +12),f 4(x )=f 3′(x )=e x (x 2+10x +20),…,可得C 1=2=1×2,C 2=6=2×3,C 3=12=3×4,C 4=20=4×5,…,C n =n (n +1),∴1C n =1n (n +1)=1n -1n +1, 故S n =1-12+12-13+…+1n -1n +1=1-1n +1, 当|S n -1|≤12 020,即1n +1≤12 020时, 解得n ≥2 019,即n 的最小整数值为2 019.故选B.7.已知幂函数f (x )=x α的图象过点(9,3),令a n =1f (n +1)+f (n )(n ∈N *),记数列{a n }的前n 项和为S n ,则S 2 018=________. 答案: 2 019-1 解析:由幂函数f (x )=x α的图象过点(9,3),可得9α=3,解得α=12,所以f (x )=x 12 ,则a n =1f (n +1)+f (n )=1n +1+n=n +1-n ,所以S 2 018=a 1+a 2+…+a 2 018=2-1+3-2+…+ 2 019- 2 018= 2 019-1.8.意大利著名数学家斐波那契在研究兔子的繁殖问题时,发现有这样的一列数:1,1,2,3,5,8,…,该数列的特点是:前两个数均为1,从第三个数起,每一个数都等于它前面两个数的和,人们把这样的一列数组成的数列{a n }称为斐波那契数列.则∑i =19a i a i +2-∑i =19a 2i +1的值为________.答案:1 解析:由题意,得a 1a 3-a 22=1×2-1=1,a 2a 4-a 23=1×3-4=-1,a 3a 5-a 24=2×5-9=1,a 4a 6-a 25=3×8-25=-1,…,a 8a 10-a 29=21×55-342=-1,a 9a 11-a 210=34×89-552=1,所以∑i =19a i a i +2-∑i =19a 2i +1=∑i =19 (a i a i +2-a 2i +1)=1. 9.[2019四川成都模拟]已知数列{a n }满足a 1=1,a 2=2,a n +2=⎝⎛⎭⎪⎫1+cos 2n π2a n +sin 2n π2,则该数列的前20项的和为________. 答案:2 101 解析:由题中条件知,a 1=1,a 2=2,a 3=a 1+1=2,a 4=2a 2+0=4,a 5=a 3+1=3,a 6=2a 4=8,…,即其奇数项构成了首项为1,公差为1的等差数列,而其偶数项则构成了首项为2,公比为2的等比数列,所以该数列的前20项的和为(1+2+3+…+10)+(2+4+8+…+210)=2 101.10.[2019湖南长沙模拟]在数列{a n }中,a 1=1,a n =n 2n 2-1·a n-1(n ≥2,n ∈N *),则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 2的前n 项和T n =________. 答案:2n n +1 解析:在数列{a n }中,a 1=1,a n =n 2n 2-1·a n -1(n ≥2,n ∈N *),可得a n n =n n +1·a n -1n -1.令b n =a n n ,可得b n =n n +1·b n -1(n ≥2,n ∈N *). 由b n =b 1·b 2b 1·b 3b 2·…·b n -1b n -2·b n b n -1=1×23×34·…·n -1n ·n n +1=2n +1, 可得a n =2n n +1, 即有a n n 2=2n (n +1)=2⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1n -1n +1, 则前n 项和T n =2⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1-12+12-13+…+1n -1n +1=2⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1-1n +1=2n n +1. 11.[2019广东深圳一模]设数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=2,a n +1=2+S n (n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =1+log 2a 2n ,求证:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n b n +1的前n 项和T n <16. (1)解:因为a n +1=2+S n (n ∈N *),所以a n =2+S n -1(n ≥2).所以a n +1-a n =S n -S n -1=a n ,所以a n +1=2a n (n ≥2),又因为a 2=2+a 1=4,a 1=2,所以a 2=2a 1,所以数列{a n }是以2为首项,2为公比的等比数列,则a n =2·2n -1=2n (n ∈N *).(2)证明:因为b n =1+log 2a 2n ,所以b n =2n +1.则1b n b n +1=12⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +1-12n +3, 所以T n =12⎝⎛⎭⎪⎫13-15+15-17+…+12n +1-12n +3 =12⎝ ⎛⎭⎪⎫13-12n +3<16. 12.已知f (x )=m x (m 为常数,m >0且m ≠1).设f (a 1),f (a 2),…,f (a n ),…(n ∈N *)是首项为m 2,公比为m 的等比数列.(1)求证:数列{a n }是等差数列;(2)若c n =f (a n )lg f (a n ),问是否存在m ,使得数列{c n }中每一项恒小于它后面的项?若存在,求出m 的取值范围;若不存在,请说明理由.(1)证明:由题意得f (a n )=m 2·m n -1=m n +1,即ma n =m n +1,∴a n =n +1,∴a n +1-a n =1,a 1=2,∴数列{a n }是以2为首项,1为公差的等差数列.(2)解:存在,m 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,23∪(1,+∞). 由题意得c n =f (a n )·lg f (a n )=m n +1·lg m n +1=(n +1)·m n +1·lg m ,要使c n <c n +1对一切n ∈N *成立,即(n +1)·m n +1·lg m <(n +2)·m m +2·lg m 对一切n ∈N *成立,①当m >1时,lg m >0,∴n +1<m (n +2)对一切n ∈N *成立.②当0<m <1时,lg m <0,∴n +1n +2>m 对一切n ∈N *成立. ∴m <⎝ ⎛⎭⎪⎫n +1n +2min .∵n +1n +2=1-1n +2的最小值为23, ∴0<m <23.综上,当m 的取值范围是⎝⎛⎭⎪⎫0,23∪(1,+∞)时,数列{c n }中每一项恒小于它后面的项.。
江苏专版2020届高三数学一轮复习《数列》典型题精选精练附答案详析

3、(南京市 13 校 2019 届高三 12 月联合调研)设等比数列 {an }的前 n 项积为 Pn ,若 P12 = 32P7 ,则
a10 的值是 ▲ .
4、(苏州市
2019
届高三上学期期中)已知等比数列an 的前 n 项和为 Sn
,S4 S2
4
,则
S8 S4
▲.
5、(徐州市 2019 届高三上学期期中)已知等差数列{an} 的前 n 项和为 Sn , S11 132 , a6 a9 30 , 则 a12 的值为 ▲ .
(3)若数列 an
的各项均为正数,且an M
,数列
4n
an
中是否存在无穷多项依次成等差数列,
若存在,给出一个数列an 的通项;若不存在,说明理由.
4、(南京市 2018 高三 9 月学情调研)已知数列{an}的各项均为正数,记数列{an}的前 n 项和为 Sn, 数列{an2}的前 n 项和为 Tn,且 3Tn=Sn2+2Sn,n∈N*. (1)求 a1 的值; (2)求数列{an}的通项公式; (3)若 k,t∈N*,且 S1,Sk-S1,St-Sk 成等比数列,求 k 和 t 的值.
.
11、(苏锡常镇四市 2019 届高三教学情况调查(二))已知数列an 是各项都不为 0 的无穷数列,
江苏专版2020版高考数学一轮复习课时跟踪检测七函数的图象理含解析

课时跟踪检测(七) 函数的图象一抓基础,多练小题做到眼疾手快1. ____________________________________________________________________ 已知函数f(x) = X2+ 1,若O v X1V X2,则f(X i)与f(X2)的大小关系为______________________ . 解析:作出函数图象(图略),知f(x)在(0 ,+^)上单调递增,所以f(x i) v f (X2). 答案:f (X2) > f(X i)2. _____________________________________ (2018 •常州一中期末)将函数y= e X的图象上所有点的横坐标变为原来的一半,再向右平移2个单位,所得函数的解析式为.解析:将函数y= e X的图象上所有点的横坐标变为原来的一半,可得y = e2X,再向右平移2个单位,可得y= e2(X—2)= e2X「4.答案:y = e2「43. (2018 •前黄中学月考)设函数y = f (X + 1)是定义在(―汽0) U (0 , )的偶函数,在区间(一g, 0)是减函数,且图象过点(1,0),则不等式(X—1) f (X) <0的解集为________________ 解析:y= f(x+ 1)向右平移1个单位得到y = f (X)的图象,由已知可得f(X)的图象的对称轴为x = 1,过定点(2,0),且函数在(—g, 1)上递减,在(1 ,+^)上递增,则f (x)的大致图象如图所示.由图可知符合条件的解集为(一g, 0] U (1,2]. 答案: 4.使 解析:(—g, 0] U (1,2]log 2( — x ) v x + 1成立的x 的取值范围是 在同一坐标系内作出答案: 5.址 (—1,0)若关于x 的方程| x | = a — x 只有一个解,则实数 a 的取值范围是 解析:由题意a = | x | + x2x, 令 y = | x | + x = c0, x > 0,x v 0, 图象如图所示,故要使a = | x | + x只有一解,则a >0.答案:(0 ,+g)不等式(x —知满足条件的x € ( —1,0).X2+ x, X V 0,6•设函数f(x) = * 2若f(f(a)) w2,则实数a的取值范围是_____________ .—X , X > 0.解析:函数f(x)的图象如图所示,令t = f(a),贝y f(t) w2,由图象知t >—2,所以2 2 2f (a)》一2,当a v 0时,由a + a》一2,即a + a + 2》0恒成立,当a》0时,由一a》一2,得O w a w 2,故a w 2.答案:(―汽 2 ]二保咼考,全练题型做到咼考达标1 .已知f(x)= 'T X,若f (x)的图象关于直线x= 1对称的图象对应的函数为g(x),则2丿g(x)的表达式为解析:设g(x)上的任意一点A(x, y),则该点关于直线x = 1的对称点为B(2 —x, y),訂冷x x 2 x 2而该点在f(x)的图象上.所以y= 3 — = 3 —,即卩g(x) = 3 —.x_2及抛物线的一部分组成,则f(x)的解析式为答案:g(x) = 32. 如图,定义在[—1,+^)上的函数f (X)的图象由一条线段解析:当一1W X W0时,设解析式为f (X) = kx + b(k M0),—k+b=0,解得r=1,b= 1, i b=1.•••当一1w x wo 时,f(x) = x + 1.当x>0 时,设解析式为f(x) = a(x —2)2—1(a>0),•••图象过点(4,0),• 0= a(4 —2)2—1,二a= 4,•••当x>0 时,f(x) = 4(x—2)2—1= 4x2—x.4 4x+ 1, —1w x w 0,故函数f (X)的解析式为f(X) = *1 2匚x—x, x > 0.■x + 1,— 1< x w 0,答案:f (X )= £ 2-x — x , x >053.(2019 •江阴中学检测)方程x 2— | x | + a = 1有四个不同的实数解,是 ________ .解析:方程解的个数可转化为函数y = x 2— | x |的图象与直线y =11 — a 交点的个数,作出两函数的图象如图,易知一 -< 1 — a v 0,所以 “ 5 1< a < .4答案:门,44. (2019 •启东中学期中)设奇函数f (x )的定义域为[—5,5],若当f xx € [0,5]时,f (x )的图象如图,则不等式 —— <0的解集为 ___________ .x — 1解析:不等式—< 0,等价于孑x沁X — 1x — 1 < 0由图象可知:当1< x <5时,由f (x ) < 0,解得2< x < 5. 当 0< x < 1 时,由 f (x ) >0,解得 0< x < 1,因为f (x )为奇函数,当一2< x < 0时,由f (x ) >0,此时无解, 当一5< x < — 2 时,由 f (x )》0,解得一5< x < — 2, 故不等式的解集为[—5,— 2] U [0,1) U [2,5]. 答案:[—5,— 2] U [0,1) U [2,5](2 一 1 , x < 0,5.已知函数f (x )的定义域为R,且f (x )= .f x —1 , x >0,有两个不同实根,则 a 的取值范围为 __________解析:x <0 时,f (x ) = 2—x — 1,则 a 的取值范围若方程f (x ) = x + a0< x <1 时,一 1 < x — 1 < 0, f (x ) = f (x — 1) = 2—(x —1)— 1. 故x >0时,f (x )是周期函数, 如图所示.若方程f (x ) = x + a 有两个不同的实数根, 则函数f (x )的图象与直线y = x + a 有两个不\yOL 23*同交点,故a v 1,即a 的取值范围是(一汽1). 答案:(—g, 1)"Ig x , 0v x w 10,6. (2019 •镇江中学测试)已知函数f (x ) = 51—2X + 6|, x > 10.相等,且f (a ) = f (b ) = f (c ),贝U a + b + c 的取值范围是 ___________解析:作出函数f (x )的图象如图所示,不妨设 a v b v c ,贝U b + c = 2x 12= 24, a € (1,10),贝U a + b + c = 24 + a € (25,34) 答案:(25,34)x — [x ] , x >0,7. (2019 •徐州调研)设函数f (x ) = *,f x +1, x v 0,大整数,女口[ — 1.2] =— 2, [1.2] = 1,若直线y = kx + k (k >0)与函数y = f (x )的图象有三个 不同的交点,贝U k 的取值范围是 ______________ .x — [ x ] , x >0,解析:•.•函数f (x )= <|f x +1, x v 0,•••作出函数f (x )的图象如图所示.y = kx + k = k (x + 1),故该直线的图象一定过点(一 1,0),若y = kx + k 与y = f (x )的图象有三个不同的交点,贝U f (x ) = kx + k 有三个不同的根,••• k > 0,「.当 y = kx + k 过点(2,1)时,k = *,当 y = kx + k 过点(3,1)时,k =寸,要使f (x ) = kx + k 有三个不同的根,则实数 k 的取值范围是 £, 3 ;. 71 1、答案:〔4,3丿& (2019 •金陵中学月考)已知y = f (x )是偶函数,y = g (x )是奇 函数,它们的定义域均为[—n , n ],且它们在x € [0 , n ]上的图象 如图所示,则不等式f (x ) • g (x ) v 0的解集是 ______________ .若a , b, c 互不其中[x ]表示不超过x 的最解析:f(x) • g(x) v 0? f(x)与g(x)在同一区间内符号相反,由图可知,当x€ [0 , n ]时,两者异号的区间为又f (x)为偶函数,g(x)为奇函数,••• f(x) • g(x) v0 的解集是• ••当x€ [ —n , 0)时,两者异号的区间为9. (2018 •盐城一中测试)已知函数f(x) = x| m—x|( x€ R),且f(4) = 0.(1) 求实数m的值;(2) 作出函数f(x)的图象并判断其零点个数;(3) 根据图象指出f (x)的单调递减区间;⑷根据图象写出不等式f(x) >0的解集;⑸求集合M= {m|使方程f (x) = m有三个不相等的实根}.解:⑴因为f(4) = 0,所以4| m—4| = 0,即m= 4.x x—4 , x>4,⑵因为f (x) = x|4 —x| = c—x x—& , x v 4.x —2—4, x>4,即f (x)=—x —2 2+ 4, x v 4,所以函数f(x)的图象如图所示.由图象知函数f(x)有两个零点.⑶从图象上观察可知:f(x)的单调递减区间为[2,4]⑷从图象上观察可知:不等式 f (x) > 0的解集为{x|0 v x v 4或x>4}.⑸由图象可知若y = f (x)与y = m的图象有三个不同的交点,贝U 0v m v4,所以集合M= { n|i0 v m v 4}.10. 已知函数f(x) = 2x, x€ R.(1) 当m取何值时方程|f(x) —2| = m有一个解?两个解?(2) 若不等式f2(x) + f (x) —m>0在R上恒成立,求m的取值范围.解:⑴令F(x) = | f(x) —2| = |2x—2| ,Gx) = m画出F(x)的图象如图所示.由图象可知,当m= 0或时,函数F(x)与Gx)的图象只有一个交点,原方程有一个解;当0v m v2时,函数F(x)与G(x)的图象有两个交点,原方程有两个解.(2)令f(x) = t(t > 0) , Ht) = t2+ t,因为Ht )= 't +12—1在区间(0 ,+g )上是增函数,所以 Ht) > HO) = 0.因此要使t 2+ t > m 在区间(0 ,+g )上恒成立,应有me 0,即所求m 的取值范围为(—g, 0] •三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.对于函数f (x ) = lg(| x — 2| + 1),给出如下三个命题:① f (x + 2)是偶函数;②f (x ) 在区间(—g, 2)上是减函数,在区间(2 ,+^)上是增函数;③f (x )没有最小值.其中正确 命题的个数为解析:因为函数f (x ) = lg(| x — 2| + 1),所以函数f (x + 2) = lg(| x | + 1)是偶函数;亠.图象向左平移1个单位长度 .z 八由 y = lg x ----------------------------- > y = lg( x + 1)去掉y 轴左侧的图象,以y 轴为对称轴,作y 轴右侧的对称图象------------------------------------------- > y = ig(| x | +1)图象向右平移2个单位长度y = |g(| x — 2| +1),如图, 2)上是减函数,在(2 ,+g )上是增函数;由图象可知函数存在最小值为答案:212.已知函数f (x )的图象与函数 h (x ) = x + -+ 2的图象关于点 A (0,1)对称.(1)求f (x )的解析式;a⑵ 若g (x ) = f (x ) + -,且g (x )在区间(0,2]上为减函数,求实数 a 的取值范围.x解:⑴ 设f (x )图象上任一点 P (x , y ),则点P 关于(0,1)点的对称点P' ( — x, 2— y )在 h (x )的图象上,1 1 即2 — y =— x — 一 + 2,所以 y = f (x ) = x + -(x 丰0). x xa a +1⑵ g (x ) = f (x ) + 一 = x + =,a +1g (x) = 1—〒•因为g (x )在(0,2]上为减函数,a + 1所以1 — 一— W0在(0,2]上恒成立,可知f (x )在( 一 g,0.所以①②正确.x 即a+1>x2在(0,2]上恒成立,所以a+1 >4, 即卩a>3,故实数a的取值范围是[3 ,+g).。
江苏专版2020版高考数学一轮复习课时跟踪检测十六函数与导数的综合问题理含解析苏教版

课时跟踪检测(十六) 函数与导数的综合问题1.已知函数f (x )=ln x +1ax -1a(a ∈R 且a ≠0).(1)讨论函数f (x )的单调性;(2)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e 时,试判断函数g (x )=(ln x -1)e x+x -m 的零点个数.解:(1)f ′(x )=ax -1ax 2(x >0), 当a <0时,f ′(x )>0恒成立,函数f (x )在(0,+∞)上单调递增; 当a >0时,由f ′(x )=ax -1ax 2>0,得x >1a, 由f ′(x )=ax -1ax 2<0,得0<x <1a, ∴函数f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫1a,+∞上单调递增,在⎝⎛⎭⎪⎫0,1a 上单调递减.综上所述,当a <0时,函数f (x )在(0,+∞)上单调递增;当a >0时,函数f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫1a,+∞上单调递增,在⎝⎛⎭⎪⎫0,1a 上单调递减.(2)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e 时,函数g (x )=(ln x -1)e x+x -m 的零点个数,等价于方程(ln x -1)e x+x =m 的根的个数.令h (x )=(ln x -1)e x+x ,则h ′(x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫1x+ln x -1e x+1.由(1)知当a =1时,f (x )=ln x +1x -1在⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,1上单调递减,在(1,e)上单调递增, ∴当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e 时,f (x )≥f (1)=0.∴1x +ln x -1≥0在x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e 上恒成立. ∴h ′(x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫1x+ln x -1e x+1≥0+1>0,∴h (x )=(ln x -1)e x+x 在x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e 上单调递增,∴h (x )min =h ⎝ ⎛⎭⎪⎫1e =-2e 1e +1e ,h (x )max =h (e)=e. ∴当m <-2e 1e+1e 或 m >e 时,函数g (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e 上没有零点;当-2e 1e+1e ≤m ≤e 时,函数g (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e 上有一个零点. 2.已知函数f (x )=x e x. (1)求f (x )的单调区间与极值;(2)是否存在实数a 使得对于任意的x 1,x 2∈(a ,+∞),且x 1<x 2,恒有f x 2-f ax 2-a>f x 1-f ax 1-a成立?若存在,求a 的取值范围,若不存在,请说明理由.解:(1)因为f (x )=x e x, 所以f ′(x )=(x +1)e x . 令f ′(x )=0,得x =-1.当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况如下表:所以f (x )的单调递减区间为(-∞,-1),单调递增区间为(-1,+∞),f (x )有极小值f (-1)=-1e,无极大值.(2)存在满足题意的实数a .理由如下:令g (x )=f x -f a x -a =x e x -a e ax -a(x >a ),则f x 2-f a x 2-a >f x 1-f a x 1-a等价于g (x )在(a ,+∞)上单调递增.又g ′(x )=x 2-ax -ax +a eax -a2,记h (x )=(x 2-ax -a )e x+a e a,则h ′(x )=[x 2+(2-a )x -2a ]e x =(x +2)·(x -a )e x,故当a ≥-2,且x >a 时,h ′(x )>0,h (x )在(a ,+∞)上单调递增.故h (x )>h (a )=0,从而g ′(x )>0,g (x )在(a ,+∞)上单调递增,满足题意; 另一方面,当a <-2,且a <x <-2时,h ′(x )<0,h (x )在(a ,-2)上单调递减. 故h (x )<h (a )=0,从而g ′(x )<0,g (x )在(a ,-2)上单调递减,不满足题意. 所以a 的取值范围为[-2,+∞).3.已知函数f (x )=e x+ax +b (a ,b ∈R)在x =0处的导数值为0. (1)求实数a 的值;(2)若f (x )有两个零点x 1,x 2,且x 1<x 2,(ⅰ)求实数b 的取值范围; (ⅱ)证明:x 1+x 2<0.解:(1)因为f ′(x )=e x +a ,所以f ′(0)=e 0+a =1+a , 又f ′(0)=0,所以a =-1.(2)(ⅰ)因为f (x )=e x -x +b ,所以f ′(x )=e x-1. 当x ∈(-∞,0)时,f ′(x )<0,f (x )单调递减; 当x ∈(0,+∞)时,f ′(x )>0,f (x )单调递增.所以f (x )在x =0处取得极小值,也是最小值,且f (0)=1+b . 因为f (x )有两个零点x 1,x 2, 所以f (0)=1+b <0,所以b <-1, 即实数b 的取值范围是(-∞,-1). (ⅱ)证明:因为f (x 1)=0,f (x 2)=0, 所以e x 1-x 1+b =0 ①,e x2-x 2+b =0 ②,由②-①得e x 2-e x 1=x 2-x 1,即e x 1 (e x 2-x1-1)=x 2-x 1. 令x 2-x 1=t ,t >0,则e x 1 (e t-1)=t , 所以e x1=te t -1,e x2=t e te t -1.要证x 1+x 2<0,只需证e x 1e x2<1,即证t e t -1·t e te t -1<1,即证t 2e t<(e t -1)2,即证t 2e t -(e t )2+2e t-1<0. 令m (t )=t 2e t-(e t )2+2e t-1, 则m ′(t )=e t (t 2+2t +2-2e t).令n (t )=t 2+2t +2-2e t ,则n ′(t )=2t +2-2e t.设φ(t )=2t +2-2e t,则当t >0时,φ′(t )=2-2e t<0, 所以当t >0时,φ(t )单调递减,因为φ(0)=0,所以当t >0时,φ(t )<0,则n ′(t )<0, 所以当t >0时,n (t )单调递减,又n (0)=0,所以当t >0时,n (t )<0,则m ′(t )<0, 所以当t >0时,m (t )单调递减, 因为m (0)=0,所以当t >0时,m (t )<0. 综上可知,原式得证.4.若对任意实数k ,b 都有函数y =f (x )+kx +b 的图象与直线y =kx +b 相切,则称函数f (x )为“恒切函数”,设函数g (x )=a e x-x -pa ,a ,p ∈R.(1)讨论函数g (x )的单调性;(2)已知函数g (x )为“恒切函数”. ①求实数p 的取值范围;②当p 取最大值时,若函数h (x )=g (x )e x-m 为“恒切函数”,求证:0≤m <316.(参考数据:e 3≈20) 解:(1)g ′(x )=a e x-1,当a ≤0时,g ′(x )<0恒成立,函数g (x )在R 上单调递减;当a >0时,由g ′(x )>0,得x >-ln a ;由g ′(x )<0,得x <-ln a , 所以函数g (x )在(-∞,-ln a )上单调递减,在(-ln a ,+∞)上单调递增. 综上,当a ≤0时,函数g (x )在R 上单调递减;当a >0时,函数g (x )在(-∞,-ln a )上单调递减,在(-ln a ,+∞)上单调递增.(2)①若函数f (x )为“恒切函数”,则函数y =f (x )+kx +b 的图象与直线y =kx +b 相切,设切点为(x 0,y 0),则f ′(x 0)+k =k 且f (x 0)+kx 0+b =kx 0+b ,即f ′(x 0)=0,f (x 0)=0.因为函数g (x )为“恒切函数”,所以存在x 0,使得g ′(x 0)=0,g (x 0)=0,即⎩⎨⎧a e 0x -x 0-pa =0,a e 0x-1=0,解得a =e-x >0,p =ex (1-x 0).设m (x )=e x(1-x ),则m ′(x )=-x e x,由m ′(x )<0,得x >0;由m ′(x )>0,得x <0,故函数m (x )在(-∞,0)上单调递增,在(0,+∞)上单调递减, 从而m (x )max =m (0)=1,故实数p 的取值范围为(-∞,1].②证明:由①知当p 取最大值时,p =1,a =1, 故h (x )=(e x-x -1)e x-m , 则h ′(x )=(2e x-x -2)e x. 因为函数h (x )为“恒切函数”, 故存在x 0,使得h ′(x 0)=0,h (x 0)=0, 由h ′(x 0)=0,得(2ex -x 0-2)ex =0,即2ex -x 0-2=0.设n (x )=2e x-x -2,则n ′(x )=2e x-1,由n ′(x )>0,得x >-ln 2;由n ′(x )<0,得x <-ln 2,故n (x )在(-∞,-ln 2)上单调递减,在(-ln 2,+∞)上单调递增. 在单调递增区间(-ln 2,+∞)上,n (0)=0,故x 0=0,则由h (x 0)=0,得m =0.在单调递减区间(-∞,-ln 2)上,n (-2)=2e -2>0,n ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32=2e -32-12≈2×(20)-12-12=15-12<0,故在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫-2,-32上存在唯一的x 0,使得2e 0x -x 0-2=0,即e 0x=x 0+22,此时由h (x 0)=0,得m =(e 0x -x 0-1)ex =⎝⎛⎭⎪⎫x 0+22-x 0-1·x 0+22=-14x 0(x 0+2)=-14(x 0+1)2+14,因为函数r (x )=-14(x +1)2+14在⎝ ⎛⎭⎪⎫-2,-32上单调递增,且r (-2)=0,r ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32=316,所以0<m <316.综上,0≤m <316.。
高考数学一轮复习第六章数列课时规范练30等比数列

课时规范练30等比数列基础巩固组1.(2020河南开封定位考试)等比数列{a n}的前n项和为S n,若a3+4S2=0,则公比q=()A.-1B.1C.-2D.22.(2020东北师大附中、重庆一中、吉大附中、长春十一中等高三联合考试)等比数列{a n}各项均为正数,若a1=1,a n+2+2a n+1=8a n,则{a n}的前6项和为()A.1365B.63C.6332D.136510243.(多选)设等比数列{a n}的前n项和为S n,且满足a6=8a3,则()A.数列{a n}的公比为2B.数列{a n}的公比为8C.63=8D.63=94.(2020全国2,理6)数列{a n}中,a1=2,a m+n=a m a n.若a k+1+a k+2+…+a k+10=215-25,则k=()A.2B.3C.4D.55.(2020福建龙岩高三教学质量检查)由实数构成的等比数列{a n}的前n项和为S n,a1=2,且a2-4,a3,a4成等差数列,则S6=()A.62B.124C.126D.1546.(多选)设等比数列{a n}的公比为q,则下列结论正确的是()A.数列{a n a n+1}是公比为q2的等比数列B.数列{a n+a n+1}是公比为q的等比数列C.数列{a n-a n+1}是公比为q的等比数列D.数列1是公比为1的等比数列7.(2020浙大附中模拟)已知数列{a n}的前n项和为S n,且+1=pS n+q(n∈N*,p≠-1),则“a1=q”是“{a n}为等比数列”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8.设等比数列{a n}的前n项和为S n,若63=3,则96=.9.已知{a n}是递减的等比数列,且a2=2,a1+a3=5,则{a n}的通项公式为;a1a2+a2a3+…+a n+1(n∈N*)=.10.(2018全国3,理17)等比数列{a n}中,a1=1,a5=4a3.(1)求{a n}的通项公式;(2)记S n为{a n}的前n项和,若S m=63,求m.公众号:一枚试卷君11.在①数列{a n}的前n项和S n=12n2+52n;②函数f(x)=sinπx-23cos2π2x+3的正零点从小到大构成数列{x n},a n=x n+83;③2-a n--12−-1=0(n≥2,n∈N*),a n>0,且a1=b2这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,若问题中的M存在,求出M的最小值;若M不存在,说明理由.问题:数列{b n}是首项为1的等比数列,b n>0,b2+b3=12,且,设数列1log3r1的前n项和为T n,是否存在M∈N*,使得对任意的n∈N*,T n<M?综合提升组12.(多选)(2020山东威海模考)设等比数列{a n}的公比为q,其前n项和为S n.前n项积为T n,并且满足条件a1>1,a7·a8>1,7-18-1<0.则下列结论正确的是()A.0<q<1B.a7·a9>1C.S n的最大值为S9D.T n的最大值为T713.(2020辽宁大连第二十四中学模拟)《九章算术》中的“两鼠穿墙题”是我国数学的古典名题:“今有垣厚若干尺,两鼠对穿,大鼠日一尺,小鼠也日一尺,大鼠日自倍,小鼠日自半,问何日相逢,各穿几何?”题意是:“有两只老鼠从墙的两边打洞穿墙,大老鼠第一天进一尺,以后每天加倍;小老鼠第一天也进一尺,以后每天减半.”如果墙足够厚,S n为前n天两只老鼠打洞长度之和,则S n=尺.14.设数列{a n}的前n项和为S n,已知a1=1,a2=2,且a n+2=2S n-S n+1+3,记b n=log2a2n-1+log2a2n,则b n=.创新应用组15.(多选)(2020山东青岛高三模拟)在悠久灿烂的中国古代文化中,数学文化是其中的一朵绚丽的奇葩.《张丘建算经》是我国古代有标志性的内容丰富的众多数学名著之一,大约创作于公元五世纪.书中有如下问题:“今有女善织,日益功疾,初日织五尺,今一月织九匹三丈,问日益几何?”.其大意为:“有一女子擅长织布,织布的速度一天比一天快,从第二天起,每天比前一天多织相同数量的布,第一天织5尺,一个月共织了九匹三丈,问从第二天起,每天比前一天多织多少尺布?”.已知1匹=4丈,1丈=10尺,若这一个月有30天,记该女子这一个月中的第n天所织布的尺数为a n,b n=2,对于数列{a n},{b n},下列选项中正确的为()A.b10=8b5B.{b n}是等比数列C.a1b30=105D.3+5+72+4+6=20919316.(2020浙江十校联考)已知数列{a n}满足a1=35,a n+1=32+1,n∈N*.(1)求证:数列1-1为等比数列.(2)是否存在互不相等的正整数m,s,t,使m,s,t成等差数列,且a m-1,a s-1,a t-1成等比数列?如果存在,求出所有符合条件的m,s,t;如果不存在,请说明理由.参考答案课时规范练30等比数列1.C因为a3+4S2=0,所以a1q2+4a1+4a1q=0.因为a1≠0,所以q2+4q+4=0,所以q=-2.故选C.2.B∵等比数列{a n}各项均为正数,且a n+2+2a n+1=8a n,∴a n q2+2a n q=8a n,即q2+2q=8,可得q=2或q=-4(舍去),∴S6=1(1-6)1-=63.故选B.3.AD因为等比数列{a n}的前n项和为S n,且满足a6=8a3,所以63=q3=8,解得q=2,所以63=1-61-3=1+q3=9.故选AD.4.B设该女子第一天织布x尺,则(1-25)1-2=5,得x=531,所以前n天所织布的总尺数为531(2n-1).由531(2n-1)≥30,得2n≥187,则n的最小值为8.故选B.5.C由题意知2a3=a2-4+a4,设{a n}的公比为q,则212=1-4+13,1=2,解得q=2,则S6=2(1-26)1-2=126.故选C.6.AD对于A,由r1-1=q2(n≥2)知,数列{a n a n+1}是公比为q2的等比数列,故A正确;对于B,当q=-1时,数列{a n+a n+1}的项中有0,不是等比数列,故B错误;对于C,当q=1时,数列{a n-a n+1}的项中有0,不是等比数列,故C错误;对于D,1r11=r1=1,所以数列1是公比为1的等比数列,故D正确.故选AD.7.C因为a n+1=pS n +q ,所以当n ≥2时,a n =pS n-1+q ,两式相减得a n+1-a n =pa n ,即当n ≥2时,r1=1+p.当n=1时,a 2=pa 1+q.所以当a 1=q 时,21=1+p ,满足上式,故数列{a n }为等比数列,所以满足充分性;当{a n }为等比数列时,有a 2=pa 1+q=(1+p )a 1,解得a 1=q ,所以满足必要性.故选C .8.73(方法1)由等比数列的性质可知S 3,S 6-S 3,S 9-S 6仍成等比数列,由已知得S 6=3S 3,∴6-33=9-66-3,即S 9-S 6=4S 3,S 9=7S 3,∴96=73.(方法2)因为{a n }为等比数列,由63=3,设S 6=3k ,S 3=k (k ≠0),所以S 3,S 6-S 3,S 9-S 6为等比数列,即k ,2k ,S 9-S 6成等比数列,所以S 9-S 6=4k ,解得S 9=7k ,所以96=73=73.9.a n =4×12n-1323×1-14n由a 2=2,a 1+a 3=5,{a n }是递减的等比数列,得a 1=4,a 3=1,所以q=12,a n =4×12n-1,则a 1a 2+a 2a 3+…+a n +1是首项为8,公比为14的等比数列的前n 项和.故a 1a 2+a 2a 3+…+a n +1=8+2+12+…+8×14n-1=8×[1-(14)]1-14=323×1-14n .10.解(1)设{a n }的公比为q ,由题设得a n =q n-1.由已知得q 4=4q 2,解得q=0(舍去),q=-2或q=2.故a n =(-2)n-1或a n =2n-1.(2)若a n =(-2)n-1,则S n =1-(-2)3.由S m =63得(-2)m =-188,此方程没有正整数解.若a n =2n-1,则S n =2n -1.由S m =63得2m =64,解得m=6.综上,m=6.11.解设数列{b n }的公比为q (q>0),因为数列{b n }是首项为1的等比数列,且b n >0,b 2+b 3=12,所以q 2+q-12=0,解得q=3(q=-4不合题意,舍去),所以b n =3-1.若选①,由S n =12n 2+52n ,可得-1=12(n-1)2+52(n-1)(n ≥2),两式相减可得a n =n+2(n ≥2),又因为a 1=S 1=3也符合上式,所以a n =n+2,所以1log 3r1=1(r2)=121−1r2,则T n =121-13+12−14+13−15+…+1−1r2=34−121r1+1r2.因为1r1+1r2>0,所以T n <34,由题意可得M≥34,又因为M∈N*,所以存在M满足题意,并且M的最小值为1.若选②,f(x)=sinπx-23cos2π2x+3=sinπx-3cosπx=2sinπx-π3,令f(x)=0,可得πx-π3=kπ,k∈Z,解得x=k+13,k∈Z,即x n=n-1+13=n-23,故a n=x n+83=n+2,同上①,则存在M满足题意,并且M的最小值为1.若选③,则由2-a n--12−-1=0,得(a n--1-1)(a n+-1)=0.又因为a n>0,所以a n--1-1=0,即a n-=1,所以数列{a n}是公差为1的等差数列.又因为a1=b2,则a1=3,所以a n=n+2.-1同上①,则存在M满足题意,并且M的最小值为1.12.AD∵a1>1,a7·a8>1,可知q>0,又7-18-1<0,∴a7>1,a8<1,∴0<q<1,故A正确;a7a9=82<1,故B错误;∵a1>1,0<q<1,∴数列{a n}为各项均为正数的递减数列,∴S n无最大值,故C错误;又a7>1,a8<1,∴T7是数列{T n}中的最大项,故D正确.故选AD.13.2n-12-1+1由题意可知,大老鼠每天打洞的距离是以1为首项,2为公比的等比数列,前n天打洞的距离之和为1-21-2=2n-1.小老鼠每天打洞的距离是以1为首项,12为公比的等比数列,前n天打洞的距离之和为1-(12)1-12=2-12-1.所以S n=2n-1+2-12-1=2n-12-1+1.14.2n-1∵a1=1,a2=2,且a n+2=2S n-S n+1+3,∴当n=1时,a3=2-3+3=2.∵a n+2=2S n-S n+1+3,∴当n≥2时,a n+1=2S n-1-S n+3.两式相减可得,a n+2-a n+1=2(S n-S n-1)-(S n+1-S n)(n≥2),即当n≥2时,a n+2-a n+1=2a n-a n+1,即a n+2=2a n.∵a3=2a1,∴数列{a n}的奇数项和偶数项分别成等比数列,公比均为2,∴a2n=2×2n-1=2n,a2n-1=1×2n-1=2n-1,∴b n=log2a2n-1+log2a2n=n-1+n=2n-1.15.BD由题意可知,数列{a n}为等差数列,设数列{a n}的公差为d,a1=5,由题意可得30a1+30×292=390,解得d=1629,∴a n=a1+(n-1)d=16r12929.∵b n=2,∴r1=2r12=2r1-=2d(非零常数),则数列{b n}是等比数列,故B正确;∵5d=5×1629=8029≠3,∴105=(2)5=25d≠23,∴b10≠8b5,故A错误;a30=a1+29d=5+16=21,∴a1b30=5×221>105,故C错误;∵a4=a1+3d=5+3×1629=19329,a5=a1+4d=5+4×1629=20929,∴3+5+72+4+6=3534=54=209193,故D正确.故选BD.16.(1)证明因为a n+1=32+1,所以1r1=13+23,所以1r1-1=131-1.因为a1=35,则11-1=23.所以数列1-1是首项为23,公比为13的等比数列.(2)解不存在.理由如下,由(1)知,1-1=23×13n-1=23,所以a n=33+2.假设存在互不相等的正整数m,s,t满足条件,则有+=2,(-1)2=(-1)(-1).由a n=33+2与(a s-1)2=(a m-1)(a t-1),得33+2-12=33+2-133+2-1.即3m+t+2×3m+2×3t=32s+4×3s.因为m+t=2s,所以3m+3t=2×3s.因为3m+3t≥23r=2×3s,当且仅当m=t时等号成立,这与m,s,t互不相等矛盾.所以不存在互不相等的正整数m,s,t满足条件.。
2020版新设计一轮复习数学(理)江苏专版课时跟踪检测(三十) 等比数列 含解析

课时跟踪检测(三十) 等比数列一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.(2019·如东中学检测)已知等比数列{a n }的公比q =-12,则a 1+a 3+a 5a 2+a 4+a 6=________.解析:a 1+a 3+a 5a 2+a 4+a 6=a 1+a 3+a 5q (a 1+a 3+a 5)=a 1+a 3+a 5-12(a 1+a 3+a 5)=-2.答案:-22.(2018·盐城期中)在等比数列{a n }中,已知a 1+a 2=1,a 3+a 4=2,则a 9+a 10=________. 解析:设等比数列{a n }的公比为q ,则a 3+a 4=q 2(a 1+a 2),所以q 2=2,所以a 9+a 10=q 8(a 1+a 2)=16.答案:163.(2018·苏州期末)设各项均为正数的等比数列{}a n 的前n 项和为S n ,已知a 2=6,a 3-3a 1=12,则S 5=________.解析:∵a 2=6,a 3-3a 1=12,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1q =6,a 1q 2-3a 1=12且q >0, 解得a 1=2,q =3, ∴S 5=2(1-35)1-3=242.答案:2424.在等比数列{a n }中,若a 1·a 5=16,a 4=8,则a 6=________. 解析:由题意得,a 2·a 4=a 1·a 5=16,所以a 2=2,所以q 2=a 4a 2=4,所以a 6=a 4q 2=32.答案:325.(2019·南京一模)若等比数列{}a n 的前n 项和为S n ,且a 1=1,S 6=3S 3,则a 7的值为________. 解析:设等比数列{}a n 的公比为q , 因为a 1=1,S 6=3S 3, 当q =1时,不满足S 6=3S 3; 当q ≠1时,可得q 6-1q -1=3(q 3-1)q -1,化简得q 3+1=3,即q 3=2, 所以a 7=a 1q 6=4. 答案:46.(2018·常州期末)已知等比数列{a n }的各项均为正数,且a 1+a 2=49,a 3+a 4+a 5+a 6=40,则a 7+a 8+a 99的值为________. 解析:⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 2=a 1(1+q )=49,a 3+a 4+a 5+a 6=a 1(q 2+q 3+q 4+q 5)=40,两式相除可得q 2+q 4=90,即q 2=-10(舍)或q 2=9.又a n >0,所以q =3,故a 1=19,所以a 7+a 8+a 9=34+35+36=1 053,即a 7+a 8+a 99=117.答案:117二保高考,全练题型做到高考达标1.(2018·徐州期末)设等比数列{}a n 的公比为q ,前n 项和为S n ,若S 2是S 3与S 4的等差中项,则实数q 的值为________.解析:∵S 2是S 3与S 4的等差中项, ∴2S 2=S 3+S 4,∴2a 3+a 4=0, 解得q =-2. 答案:-22.(2019·如皋模拟)已知数列{}a n 是正项等比数列,满足log 2a n +1=1+log 2a n (n ∈N *),且a 1+a 2+a 3+a 4+a 5=2,则log 2(a 51+a 52+a 53+a 54+a 55)=________.解析:∵log 2a n +1=1+log 2a n , ∴log 2a n +1a n =1,可得q =2.∵a 1+a 2+a 3+a 4+a 5=2, ∴log 2(a 51+a 52+a 53+a 54+a 55)=log 2[(a 1+a 2+a 3+a 4+a 5)q 50]=log 2251=51. 答案:513.设等比数列{}a n 的公比为q (0<q <1),前n 项和为S n .若存在m ∈N *,使得a m + a m +2=52a m +1,且S m =1 022a m +1,则m 的值为________. 解析:∵a m +a m +2=52a m +1,S m =1 022a m +1,∴⎩⎨⎧a 1q m -1+a 1q m +1=52a 1q m,a 1(1-q m)1-q =1 022a 1q m,解得m =9,q =12.答案:94.(2018·启东检测)数列{a n }满足a n +1=λa n -1(n ∈N *,λ∈R 且λ≠0),若数列{a n -1}是等比数列,则λ=________.解析:由a n +1=λa n -1,得a n +1-1=λa n -2=λ⎝⎛⎭⎫a n -2λ.因为数列{a n -1}是等比数列,所以2λ=1,得λ=2. 答案:25.(2019·姜堰模拟)已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 3S 6=2728,则a 5a 3=________.解析:设等比数列{a n }的公比为q ,由S 3S 6=2728,得q ≠1,a 1(1-q 3)1-q a 1(1-q 6)1-q =2728,化简得11+q 3=2728,解得q =13. 所以a 5a 3=q 2=19.答案:196.(2018·海安中学测试)在各项均为正数的等比数列{a n }中,若a m +1·a m -1=2a m (m ≥2),数列{a n }的前n 项积为T n ,若T 2m -1=512,则m =________.解析:由等比数列的性质可知a m +1·a m -1=a 2m =2a m (m ≥2),所以a m =2,即数列{a n }为常数列,a n =2,所以T 2m -1=22m -1=512=29,即2m -1=9,所以m =5.答案:57.已知数列{a n }中,a 1=2,且a 2n +1a n=4(a n +1-a n )(n ∈N *),则其前9项和S 9=________.解析:由已知,得a 2n +1=4a n a n +1-4a 2n , 即a 2n +1-4a n a n +1+4a 2n =(a n +1-2a n )2=0,所以a n +1=2a n ,所以数列{a n }是首项为2,公比为2的等比数列, 故S 9=2×(1-29)1-2=210-2=1 022.答案:1 0228.(2019·徐州调研)已知正项等比数列{}a n 的前n 项和为S n 且S 8-2S 4=6,则a 9+a 10+a 11+a 12的最小值为________.解析:因为S 8-2S 4=6,所以S 8-S 4=S 4+6.由等比数列的性质可得,S 4,S 8-S 4,S 12-S 8成等比数列, 所以S 4(S 12-S 8)=(S 8-S 4)2,所以a 9+a 10+a 11+a 12=S 12-S 8=(S 4+6)2S 4=S 4+36S 4+12≥24,当且仅当S 4=6时等号成立.故a 9+a 10+a 11+a 12的最小值为24. 答案:249.在公差不为零的等差数列{a n }中,a 1=1,a 2,a 4,a 8成等比数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =2a n ,T n =b 1+b 2+…+b n ,求T n . 解:(1)设等差数列{a n }的公差为d ,则依题意有⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,(a 1+3d )2=(a 1+d )(a 1+7d ), 解得d =1或d =0(舍去), 所以a n =1+(n -1)=n . (2)由(1)得a n =n , 所以b n =2n , 所以b n +1b n=2,所以{b n }是首项为2,公比为2的等比数列, 所以T n =2(1-2n )1-2=2n +1-2.10.(2018·苏州高三期中调研)已知数列{a n }各项均为正数,a 1=1,a 2=2,且a n a n +3=a n +1a n +2对任意n ∈N *恒成立,记{a n }的前n 项和为S n .(1)若a 3=3,求a 5的值;(2)证明:对任意正实数p ,{a 2n +pa 2n -1}成等比数列;(3)是否存在正实数t ,使得数列{S n +t }为等比数列.若存在,求出此时a n 和S n 的表达式;若不存在,说明理由.解:(1)因为a 1a 4=a 2a 3,所以a 4=6, 又因为a 2a 5=a 3a 4,所以a 5=32a 4=9.(2)证明:由⎩⎪⎨⎪⎧a n a n +3=a n +1a n +2,a n +1a n +4=a n +2a n +3,两式相乘得a n a n +1a n +3a n +4=a n +1a 2n +2a n +3,因为a n >0,所以a n a n +4=a 2n +2(n ∈N *),从而{a n }的奇数项和偶数项均构成等比数列,设公比分别为q 1,q 2,则a 2n =a 2q n -12=2q n -12,a 2n -1=a 1q n -11=q n -11,又因为a n +3a n +2=a n +1a n,所以a 4a 3=a 2a 1=2=2q 2q 1,即q 1=q 2,设q 1=q 2=q ,则a 2n +pa 2n -1=q (a 2n -2+pa 2n -3),且a 2n +pa 2n -1>0恒成立, 所以数列{a 2n +pa 2n -1}是首项为2+p ,公比为q 的等比数列.(3)法一:在(2)中令p =1,则数列{a 2n +a 2n -1}是首项为3,公比为q 的等比数列, 所以S 2k =(a 2k +a 2k -1)+(a 2k -2+a 2k -3)+…+(a 2+a 1)=⎩⎪⎨⎪⎧3k ,q =1,3(1-q k )1-q,q ≠1,S 2k -1=S 2k -a 2k =⎩⎪⎨⎪⎧3k -2q k -1,q =1,3(1-q k )1-q -2q k -1,q ≠1, 且S 1=1,S 2=3,S 3=3+q ,S 4=3+3q , 因为数列{S n +t }为等比数列,所以⎩⎪⎨⎪⎧(S 2+t )2=(S 1+t )(S 3+t ),(S 3+t )2=(S 2+t )(S 4+t ), 即⎩⎪⎨⎪⎧ (3+t )2=(1+t )(3+q +t ),(3+q +t )2=(3+t )(3+3q +t ),即⎩⎪⎨⎪⎧2t +6=q (1+t ),t =q -3, 解得⎩⎪⎨⎪⎧ t =1,q =4或⎩⎪⎨⎪⎧t =-3,q =0(舍去). 所以S 2k =4k -1=22k -1,S 2k -1=22k -1-1,从而对任意n ∈N *有S n =2n -1,此时S n +t =2n ,S n +t S n -1+t=2为常数,满足{S n +t }成等比数列,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n -2n -1=2n -1,又a 1=1,所以a n =2n -1(n ∈N *),综上,存在t =1使数列{S n +t }为等比数列,此时a n =2n -1,S n =2n -1(n ∈N *).法二:由(2)知a 2n =2q n -1,a 2n -1=q n -1,且S 1=1,S 2=3,S 3=3+q ,S 4=3+3q ,因为数列{S n +t }为等比数列,所以⎩⎪⎨⎪⎧(S 2+t )2=(S 1+t )(S 3+t ),(S 3+t )2=(S 2+t )(S 4+t ), 即⎩⎪⎨⎪⎧ (3+t )2=(1+t )(3+q +t ),(3+q +t )2=(3+t )(3+3q +t ),即⎩⎪⎨⎪⎧2t +6=q (1+t ),t =q -3,解得⎩⎪⎨⎪⎧ t =1,q =4或⎩⎪⎨⎪⎧t =3,q =0(舍去).所以a 2n =2q n -1=22n -1,a 2n -1=22n -2,从而对任意n ∈N *有a n =2n -1,所以S n =20+21+22+…+2n -1=1-2n1-2=2n -1, 此时S n +t =2n ,S n +tS n -1+t=2为常数,满足{S n +t }成等比数列,综上,存在t =1使数列{S n +t }为等比数列,此时a n =2n -1,S n =2n -1(n ∈N *).三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.各项均为正数的等比数列{a n }中,若a 1≥1,a 2≤2,a 3≥3,则a 4的取值范围是________. 解析:设{a n }的公比为q ,则根据题意得q =a 2a 1=a 3a 2,∴32≤q ≤2,a 4=a 3q ≥92,a 4=a 2q 2≤8,∴a 4∈⎣⎡⎦⎤92,8.答案:⎣⎡⎦⎤92,82.(2018·泰州中学高三学情调研)设正项等比数列{a n }满足2a 5=a 3-a 4,若存在两项a n ,a m ,使得a 1=4a n ·a m ,则m +n =________.解析:设等比数列{a n }的公比为q .正项等比数列{a n }满足2a 5=a 3-a 4,则2a 3q 2=a 3(1-q ),可得2q 2+q -1=0,q >0,解得q =12,若存在两项a n ,a m ,使得a 1=4a n ·a m ,可得a 1=4a 21⎝⎛⎭⎫12m +n -2,所以m +n =6.答案:63.(2019·苏锡常镇调研)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=3,且对任意的正整数n ,都有S n+1=λS n +3n +1,其中常数λ>0.设b n =a n 3n (n ∈N *).(1)若λ=3,求数列{}b n 的通项公式; (2)若λ≠1且λ≠3,设c n =a n +2λ-3·3n (n ∈N *),证明数列{}c n 是等比数列; (3)若对任意的正整数n ,都有b n ≤3,求实数λ的取值范围. 解:因为S n +1=λS n +3n +1,n ∈N *,所以当n ≥2时,S n =λS n -1+3n , 从而a n +1=λa n +2·3n ,n ≥2,n ∈N *﹒ 在S n +1=λS n +3n+1中,令n =1,可得a 2=λa 1+2×31,满足上式,所以a n +1=λa n +2·3n ,n ∈N *.(1)当λ=3时, a n +1=3a n +2·3n ,n ∈N *, 从而a n +13n +1=a n 3n +23,即b n +1-b n =23,又b 1=a 13=1,所以数列{}b n 是首项为1,公差为23的等差数列,所以b n =1+(n -1)×23=2n +13.(2)证明:当λ>0且λ≠3且λ≠1时, c n =a n +2λ-3·3n =λa n -1+2·3n -1+2λ-3·3n =λa n -1+2λ-3·3n -1(λ-3+3) =λ⎝⎛⎭⎫a n -1+2λ-3·3n -1=λ·c n -1,又c 1=3+6λ-3=3(λ-1)λ-3≠0, 所以{}c n 是首项为3(λ-1)λ-3,公比为λ的等比数列,故c n =3(λ-1)λ-3·λn -1. (3)在(2)中,若λ=1,则c n =0也可使a n 有意义,所以当λ≠3时,c n =3(λ-1)λ-3·λn -1. 从而由(1)和(2)可知a n =⎩⎪⎨⎪⎧(2n +1)·3n -1, λ=3,3(λ-1)λ-3·λn -1-2λ-3·3n,λ≠3. 当λ=3时,b n =2n +13,显然不满足条件,故λ≠3.当λ≠3时,b n =λ-1λ-3×⎝⎛⎭⎫λ3n -1-2λ-3.若λ>3,λ-1λ-3>0,b n <b n +1,n ∈N *,b n ∈[1,+∞),不符合,舍去. 若0<λ<1,λ-1λ-3>0,-2λ-3>0,b n >b n +1,n ∈N *,且b n >0.所以只需b 1=a 13=1≤3即可,显然成立.故0<λ<1符合条件;若λ=1,b n =1,满足条件.故λ=1符合条件; 若1<λ<3,λ-1λ-3<0,-2λ-3>0,从而b n <b n +1,n ∈N *,因为b 1=1>0.故b n ∈⎣⎡⎭⎫1,-2λ-3,要使b n ≤3恒成立,只需-2λ-3≤3即可. 所以1<λ≤73.综上所述,实数λ的取值范围是⎝⎛⎦⎤0,73.。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
∴log2 an =1,可得 q=2. ∵a1+a2+a3+a4+a5=2, ∴log2(a51+a52+a53+a54+a55) =log2[(a1+a2+a3+a4+a5)q50]=log2251=51. 答案:51
3.设等比数列{an}的公比为 q(0<q<1),前 n 项和为 Sn.若存在 m∈N*,使得 am+ 5
- a1+a3+a5
2
答案:-2
2.(2018·盐城期中)在等比数列{an}中,已知 a1+a2=1,a3+a4=2,则 a9+a10=________. 解析:设等比数列{an}的公比为 q,则 a3+a4=q2(a1+a2),所以 q2=2,所以 a9+a10=q8(a1
+a2)=16.
答案:16
1-2n 所以 Sn=20+21+22+…+2n-1= 1-2 =2n-1,
Sn+t 此时 Sn+t=2n,Sn-1+t=2 为常数,满足{Sn+t}成等比数列, 综上,存在 t=1 使数列{Sn+t}为等比数列,此时 an=2n-1,Sn=2n-1(n∈N*). 三上台阶,自主选做志在冲刺名校
1.各项均为正数的等比数列{an}中,若 a1≥1,a2≤2,a3≥3,则 a4 的取值范围是________.
an+3 an+1
a4 a2
2q2
又因为 = an+2
an
,所以 = =2= a3 a1
q1
,即
q1=q2,
设 q1=q2=q,则 a2n+pa2n-1=q(a2n-2+pa2n-3),且 a2n+pa2n-1>0 恒成立, 所以数列{a2n+pa2n-1}是首项为 2+p,公比为 q 的等比数列. (3)法一:在(2)中令 p=1,则数列{a2n+a2n-1}是首项为 3,公比为 q 的等比数列, 所以 S2k=(a2k+a2k-1)+(a2k-2+a2k-3)+…+(a2+a1)=Error! S2k-1=S2k-a2k=Error! 且 S1=1,S2=3,S3=3+q,S4=3+3q, 因为数列{Sn+t}为等比数列,
3.(2018·苏州期末)设各项均为正数的等比数列{an}的前 n 项和为 Sn,已知 a2=6,a3- 3a1=12,则 S5=________.
解析:∵a2=6,a3-3a1=12, ∴Error!且 q>0,
解得 a1=2,q=3, 21-35
∴S5= 1-3 =242.
答案:242
4.在等比数列{an}中,若 a1·a5=16,a4=8,则 a6=________.
2 =λan-1+λ-3·3n-1(λ-3+3)
解析:由题意得,a2·a4=a1·a5=16,
a4
所以
a2=2,所以
q2= =4,所以 a2
a6=a4q2=32.
答案:32
5.(2019·南京一模)若等比数列{an}的前 n 项和为 Sn,且 a1=1,S6=3S3,则 a7 的值
为________.
解析:设等比数列{an}的公比为 q,
因为 a1=1,S6=3S3,
当 q=1 时,不满足 S6=3S3;
q6-1 3q3-1
当 q≠1 时,可得 =
,
q-1 q-1
化简得 q3+1=3,即 q3=2,
所以 a7=a1q6=4.
答案:4
4 6.(2018·常州期末)已知等比数列{an}的各项均为正数,且 a1+a2=9,a3+a4+a5+a6=
a7+a8+a9
解:因为 Sn+1=λSn+3n+1,n∈N*,
所以当 n≥2 时,Sn=λSn-1+3n,
从而 an+1=λan+2·3n,n≥2,n∈N*﹒
在 Sn+1=λSn+3n+1 中,令 n=1,可得 a2=λa1+2×31,满足上式,
所以 an+1=λan+2·3n,n∈N*.
(1)当 λ=3 时, an+1=3an+2·3n,n∈N*,
所以数列{an}是首项为 2,公比为 2 的等比数列,
2 × 1-29
故 S9=
1-2
=210-2=1 022.
答案:1 022
8.(2019·徐州调研)已知正项等比数列{an}的前 n 项和为 Sn 且 S8-2S4=6,则 a9+a10+
a11+a12 的最小值为________.
解析:因为 S8-2S4=6,所以 S8-S4=S4+6.
解析:设等比数列{an}的公比为 q.正项等比数列{an}满足 2a5=a3-a4,则 2a3q2=a3(1-
1
q),可得
2q2+q-1=0,q>0,解得
q= ,若存在两项 2
an,am,使得
a1=4
an·am,可得 a1=4
( )1
a21 m+n-2,所以 m+n=6. 2
答案:6
3.(2019·苏锡常镇调研)已知数列{an}的前 n 项和为 Sn,a1=3,且对任意的正整数 n,
(2)证明:由Error!
两式相乘得 anan+1an+3an+4=an+1an+2 2an+3,
因为 an>0,所以 anan+4=an+2 2(n∈N*),
从而{an}的奇数项和偶数项均构成等比数列,
设公比分别为 q1,q2,则 a2n=a2qn-2 1=2qn-2 1,a2n-1=a1qn-1 1=qn-1 1,
an 都有 Sn+1=λSn+3n+1,其中常数 λ>0.设 bn=3n(n∈N*).
(1)若 λ=3,求数列{bn}的通项公式;
2 (2)若 λ≠1 且 λ≠3,设 cn=an+λ-3·3n(n∈N*),证明数列{cn}是等比数列;
(3)若对任意的正整数 n,都有 bn≤3,求实数 λ 的取值范围.
(1)若 a3=3,求 a5 的值; (2)证明:对任意正实数 p,{a2n+pa2n-1}成等比数列; (3)是否存在正实数 t,使得数列{Sn+t}为等比数列.若存在,求出此时 an 和 Sn 的表
达式;若不存在,说明理由.
解:(1)因为 a1a4=a2a3,所以 a4=6, 3
又因为 a2a5=a3a4,所以 a5=2a4=9.
a2 a3
解析:设{an}的公比为
q,则根据题意得
q= = , a1 a2
[ ] 3
9
9
∴2≤q≤2,a4=a3q≥2,a4=a2q2≤8,∴a4∈
,8 2
.
[ ]9
答案: ,8 2
2.(2018·泰州中学高三学情调研)设正项等比数列{an}满足 2a5=a3-a4,若存在两项 an,
am,使得 a1=4 an·am,则 m+n=________.
2am(m≥2),数列{an}的前 n 项积为 Tn,若 T2m-1=512,则 m=________. 解析:由等比数列的性质可知 am+1·am-1=a2m=2am(m≥2),所以 am=2,即数列{an}为
常数列,an=2,所以 T2m-1=22m-1=512=29,即 2m-1=9,所以 m=5.
课时跟踪检测(三十) 等比数列
一抓基础,多练小题做到眼疾手快
1 a1+a3+a5
1.(2019·如东中学检测)已知等比数列{an}的公比
q=- ,则
=________.
2 a2+a4+a6
a1+a3+a5 a1+a3+a5
a1+a3+a5
解析:
=
=
a2+a4+a6 qa1+a3+a5 1
=-2.
40,则
的值为________.
9
解析:Error!两式相除可得 q2+q4=90,即 q2=-10(舍)或 q2=9.又 an>0,所以 q=3,
1
a7+a8+a9
故 a1=9,所以 a7+a8+a9=34+35+36=1 053,即 9 =117.
答案:117
二保高考,全练题型做到高考达标 1.(2018·徐州期末)设等比数列{an}的公比为 q,前 n 项和为 Sn,若 S2 是 S3 与 S4 的等 差中项,则实数 q 的值为________.
q,由 = , S6 28
a11-q3
1-q 27
1 27
1
得 q≠1,
= ,化简得 = ,解得 q= .
a11-q6 28
1+q3 28
3
1-q
a5
1
所以 =q2= .
a3
9
Hale Waihona Puke 1 答案:96. (2018·海 安 中 学 测 试 )在 各 项 均 为 正 数 的 等 比 数 列 {an}中 , 若 am+ 1·am- 1=
由等比数列的性质可得,S4,S8-S4,S12-S8 成等比数列,
所以 S4(S12-S8)=(S8-S4)2,
S4+62
36
所以 a9+a10+a11+a12=S12-S8=
S4
=S4+
+12≥24,当且仅当 S4
S4=6
时等号
成立.
故 a9+a10+a11+a12 的最小值为 24.
答案:24
( )2
解析:由
an+1=λan-1,得
an+1-1=λan-2=λ
an- λ
.
2 因为数列{an-1}是等比数列,所以λ=1,得 λ=2.
答案:2
S3 27 a5 5.(2019·姜堰模拟)已知等比数列{an}的前 n 项和为 Sn,且S6=28,则a3=________.
S3 27
解析:设等比数列{an}的公比为
(2)由(1)得 an=n, 所以 bn=2n,
bn+1 所以 =2,
bn
所以{bn}是首项为 2,公比为 2 的等比数列, 21-2n
所以 Tn= 1-2 =2n+1-2.