【高中数学】第4章 4.3.1 等比数列的概念(第2课时)

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4.3.1等比数列的概念(第二课时)课件——高二上学期数学人教A版选择性必修第二册

4.3.1等比数列的概念(第二课时)课件——高二上学期数学人教A版选择性必修第二册

是函数
f x a1
q
qx x R
当 x n 时的函数值,即 an = f n .
a4
(4, a4 )
反之:任给指数函数f(x)=kax ( k, a为常数, k≠0 , a>0, 且 a≠1 ), 则f(1)=ka, f(2)=ka2 , …, f(n)=kan…构成一个等比数列 {kan},其首项为ka,公比为a.
是否一定是等比数列?如果数列{an}是各项均为正的等比数列, 那么数列{logb an}是否一定是等差数列?
➯ an1
b an1-an
d
b b b an
性质1:数列{an}是等差数列 ⇔数列{ban }是等比数列.
➯ logban1
logban
logb
an1 an
logbq
性质2:数列{an}是正项等比数 列⇔数列{logban}是等差数列.
∴a1=-12. 当n≥2时, an=Sn-Sn-1=13(an-1)-13(an-1-1),
得aan-n 1=-12.又 a1=-12, 所以{an}是首项为-12,公比为-12的等比数列.
已知数列{an}的前n项和为Sn,且对任意的n∈N*有an+Sn= n.
设bn=an-1,求证:数列{bn}是等比数列;
判断一个数列是等比数列的常用方法 (1)定义法:若数列{an}满足aan+n1 =q(q 为常数且不为零)或aan-n1 =q(n≥2,q 为常数且不为零),则数列{an}是等比数列. (2)通项公式法:若数列{an}的通项公式为 an=a1qn-1(a1≠0,q≠0),则数列 {an}是等比数列. (3)等比中项法:若 a2n+1 =anan+2(n∈N*且 an≠0),则数列{an}为等比数列. 说明:证明一个数列是等比数列,只能用定义法或等比中项法.

数学选择性必修第二册第四章(数列) 4.3.2(等比数列) 第2课时 等比数列前n项和的性质及应用

数学选择性必修第二册第四章(数列) 4.3.2(等比数列) 第2课时 等比数列前n项和的性质及应用

第四章 4.3.2 等比数列的前n项和公式第2课时等比数列前n项和的性质及应用学习目标1.熟练应用等比数列前n项和公式的性质解题.2.能在具体的问题情境中,发现数列的等比关系,并解决相应的问题.导语同学们,前面我们就用等差数列的性质,类比出了等比数列的性质,由此还得出了“类比能使人智慧”这一重要结论,今天我们再进一步增长同学们的智慧,继续通过类比,看我们能得出等比数列前n项和的哪些性质.一、等比数列前n 项和公式的性质二、等比数列前n 项和公式的实际应用课时对点练三、等比数列前n 项和公式的综合应用随堂演练内容索引一n问题1 类比等差数列前n项和性质中的奇数项、偶数项的问题,等比数列是否也有相似的性质?提示 若等比数列{a n}的项数有2n项,则其偶数项和为S偶=a2+a4+…+a2n,其奇数项和为S奇=a1+a3+…+a2n-1,容易发现两列式子中对应项之间存在联系,即S偶=a1q+a3q+…+a2n-1q=qS奇,所以有=q.若等比数列{a n}的项数有2n+1项,则其偶数项和为S偶=a2+a4+…+a2n,其奇数项和为S奇=a1+a3+…+a2n-1+a2n+1,从项数上来看,奇数项比偶数项多了一项,于是我们有S奇-a1=a3+…+a2n-1+a2n+1=a2q+a4q +…+a2n q=qS偶,即S奇=a1+qS偶.问题2 你能否用等比数列{a n}中的S m,S n来表示S m+n?提示 思路一:S m+n=a1+a2+…+a m+a m+1+a m+2+…+a m+n=S m+a1q m+a2q m+…+a n q m=S m+q m S n.思路二:S m+n=a1+a2+…+a n+a n+1+a n+2+…+a n+m=S n+a1q n+a2q n +…+a m q n=S n+q n S m.问题3 类似于等差数列中的片段和的性质,在等比数列中,你能发现S n,S2n-S n,S3n-S2n…(n为偶数且q=-1除外)的关系吗?提示 S n,S2n-S n,S3n-S2n…仍成等比数列,证明如下:思路一:当q=1时,结论显然成立;所以S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 成等比数列.思路二:由性质S m +n =S m +q m S n 可知S 2n =S n +q n S n ,故有S 2n -S n =q n S n ,S 3n =S 2n +q 2n S n ,故有S 3n -S 2n =q 2n S n ,故有(S 2n -S n )2=S n (S 3n -S 2n ),所以S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 成等比数列.1.若{a n}是公比为q的等比数列,S偶,S奇分别是数列的偶数项和与奇数项和,则:2.若{a n }是公比为q 的等比数列,则S n +m =S n +(n ,m ∈N *).3.数列{a n }为公比不为-1的等比数列(或公比为-1,且n 不是偶数),S n 为其前n 项和,则S n ,S 2n -S n ,仍构成等比数列.注意点:等比数列片段和性质的成立是有条件的,即S n ≠0.q n S m S 3n -S 2n例1 (1)已知等比数列{a n}共有2n项,其和为-240,且(a1+a3+…+a2n-1)2-(a2+a4+…+a2n)=80,则公比q=_____.由题意知S奇+S偶=-240,S奇-S偶=80,∴S奇=-80,S偶=-160,(2)若等比数列{a n}共有奇数项,其首项为1,其偶数项和为170,奇数项29和为341,则这个数列的公比为______,项数为______.由性质S奇=a1+qS偶可知341=1+170q,所以q=2,设这个数列共有2n+1项,则S2n+1==341+170=511,解得n=4,即这个等比数列的项数为9.例2 在等比数列{a n}中,已知S n=48,S2n=60,求S3n.方法一 ∵S2n≠2S n,∴q≠1,②①方法二 ∵{a n}为等比数列,显然公比不等于-1,∴S n,S2n-S n,S3n-S2n也成等比数列,∴(S2n-S n)2=S n(S3n-S2n),方法三 由性质S m+n=S m+q m S n可知S2n=S n+q n S n,即60=48+48q n,反思感悟处理等比数列前n项和有关问题的常用方法(1)若等比数列{a n}共有2n项,要抓住=q和S偶+S奇=S2n这一隐含特点;若等比数列{a n}共有2n+1项,要抓住S奇=a1+qS偶和S偶+S奇=S2n+1这一隐含特点.要注意公比q=1和q≠1两种情形,在解有关的方程(组)时,通常用约分或两式相除的方法进行消元.(2)灵活运用等比数列前n项和的有关性质.跟踪训练1 (1)已知等比数列{a n}的公比q=,且a1+a3+a5+…+a99=90,则a1+a2+a3+…+a100=______.120所以a1+a2+a3+…+a100=(a1+a3+a5+…+a99)+(a2+a4+a6+…+a100)=(a1+a3+a5+…+a99)+ (a1+a3+a5+…+a99)=90+×90=120.(2)记等比数列{a n}的前n项和为S n,若S4=3,S8=9,则S12等于√A.12B.18C.21D.27方法一 因为S n为等比数列{a n}的前n项和,且S4=3,S8=9,易知等比数列{a n}的公比q≠-1,所以S4,S8-S4,S12-S8成等比数列,所以(S8-S4)2=S4(S12-S8),所以62=3(S12-9),解得S12=21.方法二 由方法一知,S4,S8-S4,S12-S8成等比数列,即3,6,12成等比数列,S12-S8=12,所以S12=S8+12=9+12=21.n 二例3 《算法统宗》是中国古代数学名著,程大位著,共17卷,书中有这样一个问题:“三百七十八里关,初行健步不为难,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.”大致意思是:有一个人要到距离出发地378里的地方,第一天健步行走,从第二天起因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.那么该人第1天所走路程里数为√A.96B.126C.192D.252由题意得,该人每天走的路程形成以a1为首项,以为公比的等比数列,解得a1=192,所以该人第1天所走路程里数为192.反思感悟(1)解应用问题的核心是建立数学模型.(2)一般步骤:审题、抓住数量关系、建立数学模型.(3)注意问题是求什么(n,a n,S n).跟踪训练2 中国三大名楼之一的黄鹤楼因其独特的建筑结构而闻名,其外观有五层而实际上内部有九层,隐喻“九五至尊”之意,现打算在黄鹤楼内部挂灯笼进行装饰,若在黄鹤楼内部九层塔楼共挂1 533盏灯笼,且相邻的两层中,下一层的灯笼数是上一层灯笼数的两倍,则内部塔楼3的顶层应挂_____盏灯笼.依题意,各层灯笼数从上到下排成一列构成等比数列{a n}(n∈N*,n≤9),公比q=2,前9项和为1 533,于是得S9==1 533,解得a1=3,所以内部塔楼的顶层应挂3盏灯笼.n 三例4 螺旋线这个名词来源于希腊文,它的原意是“旋卷”或“缠卷”,平面螺旋便是以一个固定点开始向外逐圈旋绕而形成的曲线,如图(1)所示.如图(2)所示阴影部分也是一个美丽的螺旋线型的图案,它的画法是这样的:正方形ABCD的边长为4,取正方形ABCD各边的四等分点E,F,G,H,作第2个正方形EFGH,然后再取正方形EFGH各边的四等分点M,N,P,Q,作第3个正方形MNPQ,依此方法一直继续下去,就可以得到阴影部分的图案.如图(2)阴影部分,设直角三角形AEH的面积为b1,直角三角形EMQ的面积为b2,后续各直角三角形的面积依次为b3,…,b n,则数列{b n}的前n项和S n=____________.设由外到内各正方形的边长依次为a1,a2,a3,…,a n,…,反思感悟解决等比数列前n项和公式有关问题时应注意(1)首先将题目问题转化为等比数列问题.(2)当题中有多个数列出现时,既要研究单一数列项与项之间的关系,又要关注各数列之间的相互联系.跟踪训练3 如图,画一个边长为2的正方形,再将此正方形各边的中点相连得到第2个正方形,以此类推,记第n个正方形的面积为a n,数列{a n}的前n项和为S n.求{a n}的通项公式及S2 023.记第n个正方形的边长为b n,课堂小结1.知识清单:(1)等比数列前n项和公式的性质.(2)等比数列前n项和公式的实际应用.(3)等比数列前n项和公式的综合应用.2.方法归纳:公式法、分类讨论法、转化法.3.常见误区:应用片段和性质时易忽略其成立的条件.四1.在等比数列{a n}中,a1a2a3=1,a4=4,则a2+a4+a6+…+a2n等于√2.设等比数列{a n}的前n项和为S n,若S10∶S5=1∶2,则S15∶S5等于√A.3∶4B.2∶3C.1∶2D.1∶3在等比数列{a n}中,S5,S10-S5,S15-S10成等比数列,因为S10∶S5=1∶2,3.我国古代著作《庄子·天下篇》引用过一句话:“一尺之棰,日取其半,万世不竭.”其含义是:一尺长的木棍,每天截去它的一半,永远也截不完.在这个问题中,记第n天后剩余木棍的长度为a n,数列{a n}的前n项和为S n,则使得不等式S n> 成立的正整数n的最小值为√A.6B.5C.4D.34.一个项数为偶数的等比数列{a n},全部项之和为偶数项之和的4倍,前3项之积为64,则数列的通项公式a n=___________________.设数列的首项为a1,公比为q,奇数项、偶数项之和分别记作S奇,S偶,由题意可知,S奇+S偶=4S偶,即S奇=3S偶,因为数列{a n}的项数为偶数,所以有q=又因为a1·a1q·a1q2=64,所以·q3=64,即a1=12,故所求通项公式为a n=12×,n∈N*.五1.已知一个等比数列的项数是偶数,其奇数项之和为1 011,偶数项之和为2 022,则这个数列的公比为√A.8B.-2C.4D.22.一个项数为偶数的等比数列,它的偶数项之和是奇数项之和的2倍,又它的首项为1,且中间两项的和为24,则此等比数列的项数为√A.6B.8C.10D.12设等比数列的项数为2n项,所有奇数项之和为S奇,所有偶数项之和为S偶,所以通项公式为a n=2n-1,中间两项的和为a n+a n+1=2n-1+2n=24,解得n=4,所以项数为8.3.设等比数列{a n}的前n项和为S n,已知S3=8,S6=7,则a7+a8+a9等于√易知q≠-1,因为a7+a8+a9=S9-S6,且S3,S6-S3,S9-S6也成等比数列,即8,-1,S9-S6成等比数列,所以8(S9-S6)=1,√设数列{a n}的公比为q(q>0,q≠1),∵a3,a5,-a4成等差数列,∴2a1q4=a1q2-a1q3,∵a1≠0,q≠0,5.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?√5斗=50升,设羊、马、牛的主人应偿还粟的量分别为a1,a2,a3,由题意可知a1,a2,a3构成公比为2的等比数列,且S3=50,6.(多选)下列说法正确的是A.若数列{a n }是等差数列,且a m +a n =a s +a t (m ,n ,s ,t ∈N *),则m +n =s +tB.若S n 是等差数列{a n }的前n 项和,则S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 成等差数列C.若S n 是等比数列{a n }的前n 项和,则S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 成等比数列D.若S n 是等比数列{a n }的前n 项和,且S n =Aq n +B (其中A ,B 是非零常数, n ∈N *),则A +B 为零√√。

高中数学选择性必修二 4 3 1(第2课时)等比数列的性质及应用 教案

高中数学选择性必修二 4 3 1(第2课时)等比数列的性质及应用 教案
6数据分析:等比数列的性质及推导、运用,提高学生数学判断以及参与数学活动的能力
重点
等比数列的性质、等比数列的应用
难点
等比数列的运算、等比数列的性质及应用
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
温故知新
等比数列
等差数列
定义
公比(公差)
q不可以是0
d可以是0
等比(差)中项
等比中项
等差中项 2A=a+b
等比数列的性质及应用教学设计
课题
等比数列的性质及应用
单元
第一单元
学科
数学
年级
高二
教材分析
《等比数列》是人教A版数学选择性必修第二册第四章的内容。本节是数列这一章的一个重要内容,它不仅在现实生活中有着广泛的实际应用,如储蓄、分期付款的有关计算等等,而且公式推导过程中蕴涵的类比、化归、分类讨论、整体变换和方程思想方法,都是学生今后学习和工作中必备的数学素养。
分析:复利是把前一期的利息与本金之和算作本金,再计算下一期的利息,所以若原始本金为a元,每期的利率为r,则从第一期开始,各期的本利和 构成等比数列.
解:(1)设这笔钱存n个月以后的本利和组成一个数列 ,则 是等比数列,
首项 ,
公比q=1+0.400%,所以
所以,
12个月后的利息为 (元)
(2)设季度利率为r,这笔钱存n个季度以后的本金和组成一个数列 ,则 也是一个等比数列,首项 ,公比为1+r,于是
因此,以季度复利计息,存4个季度后的利息为 元.
解不等式 ,得
所以,当季度利率不小于1.206%时,按季结算的利息不少于按月结算的利息.
例5已知数列Байду номын сангаас的首项 .

第四章 4.3.1 第2课时 等比数列的应用及性质 【新人教版】高中数学选修性必修第2册

第四章 4.3.1 第2课时 等比数列的应用及性质  【新人教版】高中数学选修性必修第2册

反思 感悟
判断一个数列是等比数列的常用方法 (1)定义法:若数列{an}满足aan+n1=q(n∈N*,q 为常数且不为零) 或aan-n1=q(n≥2,且 n∈N*,q 为常数且不为零),则数列{an}是 等比数列. (2)通项公式法:若数列{an}的通项公式为an=a1qn-1(a1≠0, q≠0),则数列{an}是等比数列.
021等于
019
A.-3
B.-1
√C.1
√D.9
解析 由 3a1,12a3,2a2 成等差数列可得 a3=3a1+2a2,
即a1q2=3a1+2a1q,
∵a1≠0,∴q2-2q-3=0.
解得q=3或q=-1.
∴a2 a2
020-a2 018-a2
021=a2 019 a2
00128011--qq=aa22
又a1,a3,a5均不为0, ∴a1,a3,a5成等比数列.
(2)已知数列{an}是首项为
2,公差ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ-1
的等差数列,令
bn=
1 2
an

求证数列{bn}是等比数列,并求其通项公式.
解 依题意an=2+(n-1)×(-1)=3-n,
于是 bn=123-n. 12-n
而bbn+n 1=213-n=12-1=2. 2
等比数列.
(数4)列若,{a且n}是公等比比分数别列是,q公,比1q,为q2q,. 则数列{λan}(λ≠0),a1n,{a2n}都是等比
(5)若{an},{bn}是项数相同的等比数列,公比分别是 p 和 q,那么{anbn}与 p
abnn也都是等比数列,公比分别为 pq 和 q .
预习小测 自我检验
第四章 4.3.1 等比数列的概念

数学人教A版 选择性必修第二册第四章(数列) 4.3.1(等比数列) 第2课时 等比数列的判定与性质

数学人教A版 选择性必修第二册第四章(数列) 4.3.1(等比数列) 第2课时 等比数列的判定与性质

跟踪训练3 设{an}是各项为正数的无穷数列,Ai是边长为ai,ai+1的矩形 面积(i=1,2,…),则{An}为等比数列的充要条件为 A.{an}是等比数列 B.a1,a3,…,a2n-1,…或a2,a4,…,a2n,…是等比数列 C.a1,a3,…,a2n-1,…和a2,a4,…,a2n,…均是等比数列
a q
,a,aq;
当四个正数(负数)成等比数列时,可设为 qa3,aq,aq,aq3.
跟踪训练2 则a7等于 A.4
(1)已知等比数列{an}满足a1+a5+a9=21,a4+a8+a12=42 2,
√B.8
C.16
D.32
设数列{an}的公比为q, 则a4+a8+a12=(a1+a5+a9)q3, 即 21q3=42 2,解得 q= 2. 因为a1+a5+a9=a1(1+q4+q8)=21a1=21, 所以a1=1,则a7=a1q6=8.
问题3 结合上面的类比,你能把等差数列里面的am+an=ak+al(m+n= k+l,m,n,k,l∈N*),类比出等比数列中相似的性质吗?
提示 类比可得aman=akal,其中m+n=k+l,m,n,k,l∈N*. 推导过程:am=a1qm-1,an=a1qn-1,ak=a1qk-1,al=a1ql-1, 所以aman=a1qm-1·a1qn-1=a21 qm+n-2,akal=a1qk-1·a1ql-1=a21 qk+l-2, 因为m+n=k+l,所以有aman=akal.
n+2 由 a1=1,an+1= n Sn,得 an>0,Sn>0.
n+2 由 an+1= n Sn,an+1=Sn+1-Sn,
得(n+2)Sn=n(Sn+1-Sn),
整理,得nSn+1=2(n+1)Sn,

第4章 《数列》等比数列的概念(第2课时)课时分层作业8

第4章 《数列》等比数列的概念(第2课时)课时分层作业8

课时分层作业(八) 等比数列的概念(第2课时)(60分钟 110分) 基础对点练基础考点 分组训练知识点1 等比数列的性质1.(5分)公比不为1的等比数列{a n }满足a 5a 6+a 4a 7=8,若a 2a m =4,则m 的值为( ) A .8 B .9 C .10D .11B 解析:∵公比不为1的等比数列{a n }满足a 5a 6+a 4a 7=8,∴a 5a 6=a 4a 7=4. ∵a 2·a m =4,∴2+m =5+6=11,解得m =9.故选B.2.(5分)已知等比数列{a n }的公比q 为正数,且a 3a 9=2a 25,a 2=1,则a 1=( ) A .12B .22C . 2D .2B 解析:∵a 3a 9=a 26,∴a 6=2a 5,∴q = 2. ∵a 2=a 1q =1,∴a 1=22. 3.(5分)在等比数列{a n }中,若a 7=-2,则该数列的前13项的乘积等于( ) A .-213 B .213 C .26D .-26A 解析:a 1·a 2·…·a 13=(a 7)13=(-2)13=-213. 知识点2 等比数列的实际应用4.(5分)一张报纸的厚度为a ,面积为b ,现将此报纸对折(沿对边中点连线折叠)7次,这时报纸的厚度和面积分别为( ) A .8a ,18bB .64a ,164bC .128a ,1128bD .256a ,1256bC 解析:对折后,报纸的厚度和面积也依次成等比数列,公比分别为2和12,∴对折7次后的厚度为27·a =128a , 面积为⎝⎛⎭⎫127·b =b 128. 5.(5分)某工厂去年产值为a ,计划10年内每年比上一年产值增长10%,那么从今年起第几年这个工厂的产值将超过2a ?( ) A .6B .7C .8D .9C 解析:由题意知每年的产值构成以1.1a 为首项,公比为1.1的等比数列,则a n =a ·1.1n . ∴a ·1.1n >2a .∵1.17<2,1.18>2,∴n =8. 知识点3 等比数列的综合应用6.(5分)已知等差数列{a n }的首项a 1和公差d 均不为零,且a 2,a 4,a 8成等比数列,则a 1+a 5+a 9a 2+a 3=( ) A .6 B .5 C .4D .3D 解析:∵a 2,a 4,a 8成等比数列,∴a 24=a 2a 8, ∴(a 1+3d )2=(a 1+d )(a 1+7d ), ∴d 2=a 1d .又d ≠0,a 1≠0,∴d =a 1,∴a n =a 1+(n -1)d =na 1≠0, ∴a 1+a 5+a 9a 2+a 3=a 1+5a 1+9a 12a 1+3a 1=3.故选D .7.(5分)已知等差数列{a n }的公差为2,若a 1,a 3,a 4成等比数列,则数列{a n }前6项的和为( ) A .-20 B .-18 C .-16D .-14B 解析:∵a 1,a 3,a 4成等比数列,∴a 23=a 1·a 4.∴(a 1+4)2=a 1·(a 1+6).∴a 1=-8. ∴S 6=6×(-8)+6×5×22=-18.8.(5分)已知数列{a n }满足log 3a n +1=log 3a n +1(n ∈N *),且a 2+a 4+a 6=9,则log 13(a 5+a 7+a 9)的值为( ) A .-5 B .-15C .5D .15A 解析:∵log 3a n +1=log 3a n +1, ∴log 3a n +1-log 3a n =1,∴log 3a n +1a n=1, ∴a n +1a n=3,∴{a n }是等比数列,公比为3. ∴log 13(a 5+a 7+a 9)=log 13[(a 2+a 4+a 6)·q 3]=log 13(9×27)=-5.9.(5分)已知数列{a n }是公比为2的等比数列,满足a 6=a 2a 10.设等差数列{b n }的前n 项和为S n ,若b 9=2a 7,则S 17=( ) A .34 B .39 C .51D .68D 解析:∵a 6=a 2a 10=a 26,∴a 6=1.∴a 7=2a 6=2.∴b 9=4.∴S 17=17(b 1+b 17)2=17b 9=17×4=68.能力提升练能力考点 拓展提升10.(5分)在等比数列{a n }中,a 1=1,公比q ≠±1.若a m =a 1a 2a 3a 4a 5,则m 等于( ) A .9 B .10 C .11D .12C 解析:∵a m =a 1a 2a 3a 4a 5=a 53=q 10=a 11,∴m =11.11.(5分)已知等比数列{a n }满足a 1=3,且4a 1,2a 2,a 3成等差数列,则a 3+a 4+a 5等于( ) A .33 B .84 C .72D .189B 解析:设等比数列{a n }的公比为q ,由4a 1,2a 2,a 3成等差数列,得4a 1+a 3=4a 2,即12+3q 2=4×3q ,解得q =2,∴a 3+a 4+a 5=a 1q 2+a 1q 3+a 1q 4=3×(22+23+24)=84.12.(5分)(多选)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( ) A .q 2=3 B .a 32=4 C .a 4a 6=2 3D .n =14B D 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 32=4,a 35=12,AC 不正确.又a n -1a n a n +1=a 31q 3n -3=324, 因此q 3n -6=81=34=q 36,所以n =14.故选BD .13.(5分)已知数列{a n }是等比数列,且a 3+a 5=18,a 9+a 11=144,则a 6+a 8=________.±362 解析:设等比数列{a n }的公比为q , ∵a 9+a 11a 3+a 5=q 6=14418=8,∴q 3=±2 2.∴a 6+a 8=(a 3+a 5)·q 3=18×(±22)=±36 2.14.(5分)公差不为零的等差数列{a n }中,2a 3-a 27+2a 11=0,数列{b n }是等比数列,且b 7=a 7,则b 6b 8=________.16 解析:∵2a 3-a 27+2a 11=2(a 3+a 11)-a 27=4a 7-a 27=0,b 7=a 7≠0,∴b 7=a 7=4.∴b 6b 8=b 27=16.15.(10分)设公比不为1的等比数列{a n }满足a 1a 2a 3=-18,且a 2,a 4,a 3成等差数列,求a 1.解:设{a n }的公比为q (q ≠1), ∵a 1a 2a 3=a 32=-18,∴a 2=-12. ∵a 2,a 4,a 3成等差数列,∴2a 4=a 2+a 3. ∴2×⎝⎛⎭⎫-12·q 2=-12+⎝⎛⎭⎫-12·q , 解得q =-12或q =1(舍).∴a 1=a 2q=1.16.(10分)已知四个数成等比数列,其乘积为1,第2项与第3项之和为-32,求这四个数.解:设四个数依次为a ,aq ,aq 2,aq 3,则⎩⎪⎨⎪⎧ a 4q 6=1,aq (1+q )=-32,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =-18,q =-4或⎩⎪⎨⎪⎧a =8,q =-14.故所求四个数依次为-18,12,-2,8或8,-2,12,-18.17.(10分)已知数列{a n }是首项为1,公比为q 的等比数列.(1)求证:当0<q <1时,{a n }是递减数列.(2)若对任意k ∈N *,都有a k ,a k +2,a k +1成等差数列,求q 的值. (1)证明:∵a n =q n -1,∴a n +1-a n =q n -q n -1=q n -1(q -1). 当0<q <1时有q n -1>0,q -1<0, ∴a n +1-a n <0, ∴{a n }为递减数列.(2)解:∵a k ,a k +2,a k +1成等差数列, ∴2a k +2=a k +a k +1. ∴2q k +1-(q k -1+q k )=0, 即q k -1·(2q 2-q -1)=0.∵q ≠0,∴2q 2-q -1=0,解得q =1或q =-12.18.(10分)设数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 1=1,S n +1=4a n +2,且b n =a n +1-2a n .(1)求证:数列{b n }是等比数列. (2)求数列{a n }的通项公式.(1)证明:由S n +1=4a n +2,S n +2=4a n +1+2,两式相减,得 S n +2-S n +1=4(a n +1-a n ),即a n +2=4a n +1-4a n , ∴b n +1b n =a n +2-2a n +1a n +1-2a n =4a n +1-4a n -2a n +1a n +1-2a n =2. 当n =1时,由S 2=4a 1+2得a 2=5, ∴b 1=a 2-2a 1=3,∴{b n }是首项为3,公比为2的等比数列.(2)解:由(1)知等比数列{b n }中,首项b 1=3,公比q =2, ∴a n +1-2a n =3×2n -1,则a n +12n +1-a n 2n =34,∴因此数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n 是首项为12,公差为34的等差数列,∴a n 2n =12+(n -1)×34=34n -14, ∴a n =(3n -1)·2n -2.。

高中数学第四章数列 等比数列的概念第2课时等比数列的性质课后提能训练新人教A版选择性必修第二册

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第四章 4.3 4.3.1 第2课时A 级——基础过关练1.(多选)设数列{a n }为等比数列,则下面四个数列中,是等比数列的是( ) A .{a 2n }B .{pa n }(p 为非零常数)C .{a n ·a n +1}D .{a n +a n +1}【答案】ABCD 【解析】A 中,∵a 2n +1a 2n =⎝ ⎛⎭⎪⎫a n +1a n 2=q 2,∴{a 2n }是等比数列;B 中, ∵pa n +1pa n =a n +1a n =q ,∴{pa n }是等比数列;C 中,∵a n ·a n +1a n -1·a n =a n +1a n -1=q 2,∴{a n ·a n +1}是等比数列;D 中,∵a n +a n +1a n -1+a n =q (a n -1+a n )a n -1+a n=q ,∴{a n +a n +1}是等比数列.2.已知等比数列{a n }中,公比q =12,a 3a 5a 7=64,则a 4=( )A .1B .2C .4D .8【答案】D 【解析】由a 3a 5a 7=a 35=64,得a 5=4.又∵q =12,∴a 4=a 5q=8.3.(2022年广西模拟)在等比数列{a n }中,a n >0,a 1+a 2+…+a 8=4,a 1a 2…a 8=16,则1a 1+1a 2+…+1a 8的值为( )A .2B .4C .8D .16【答案】A 【解析】由分数的性质得1a 1+1a 2+…+1a 8=a 8+a 1a 8a 1+a 7+a 2a 7a 2+…+a 4+a 5a 4a 5.∵a 8a 1=a 7a 2=a 3a 6=a 4a 5,∴原式=a 1+a 2+…+a 8a 4a 5=4a 4a 5.又∵a 1a 2…a 8=16=(a 4a 5)4,a n >0,∴a 4a 5=2,∴1a 1+1a 2+…+1a 8=2.4.(2021年驻马店期末)若数列{a n }满足1a n +1-3a n=0(n ∈N *),则称{a n }为“梦想数列”,已知数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n 为“梦想数列”,且b 1+b 2+b 3=2,则b 3+b 4+b 5=( )A .18B .16C .32D .36【答案】A 【解析】由1a n +1-3a n =0,得a n =3a n +1,即“梦想数列”为公比为13的等比数列.若数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n 为“梦想数列”,则1b n +1=13·1b n ,即b n +1=3b n ,即数列{b n }为公比为3的等比数列.若b 1+b 2+b 3=2,则b 3+b 4+b 5=9(b 1+b 2+b 3)=18.5.正项等比数列{a n }中,a n +1<a n ,a 2·a 8=6,a 4+a 6=5,则a 5a 7=( ) A .56 B .65 C .23D .32【答案】D 【解析】因为正项等比数列{a n }中,a n +1<a n ,a 2·a 8=6,a 4+a 6=5,所以a 4·a 6=6,a 4+a 6=5,解得a 4=3,a 6=2.所以a 5a 7=a 4a 6=32.6.已知等比数列{a n }中,a 4+a 8=-2,则a 6(a 2+2a 6+a 10)的值为( ) A .4 B .6 C .8D .-9【答案】A 【解析】a 6(a 2+2a 6+a 10)=a 6a 2+2a 26+a 6a 10=a 24+2a 4a 8+a 28=(a 4+a 8)2.∵a 4+a 8=-2,∴a 6(a 2+2a 6+a 10)=4.7.已知等比数列{a n }中,满足a 1=1,公比q =-3,下列说法正确的有( )①数列{3a n +a n +1}是等比数列;②数列{a n +1-a n }是等差数列;③数列{a n a n +1}是等比数列;④数列{log 3|a n |}是等差数列.A .①②B .①③C .②④D .③④【答案】D 【解析】等比数列{a n }中,满足a 1=1,公比q =-3,3a n +a n +1=3[(-3)n -1]+(-3)n=[(-1)n -1+(-1)n]·3n=0,∴数列{3a n +a n +1}是由0构成的常数列,不是等比数列,故①错误;a n +1-a n =(-3)n-(-3)n -1=43·(-3)n,是等比数列,故②错误;a n a n +1=(-3)n -1·(-3)n =(-3)2n -1,是等比数列,故③正确;log 3|a n |=log 3|(-3)n -1|=n -1,是等差数列,故④正确.故选D .8.在等比数列{a n }中,a n >0且a 1a 5+2a 3a 5+a 3a 7=25,则a 3+a 5=________.【答案】5 【解析】在等比数列{a n }中,a n >0且a 1a 5+2a 3a 5+a 3a 7=25,即a 23+2a 3a 5+a 25=25,∴(a 3+a 5)2=25,解得a 3+a 5=5.9.设等比数列{a n }的各项均为正数且a 5a 6+a 4a 7=18,则log 3a 1+log 3a 2+…+log 3a 10=________.【答案】10 【解析】由题意可得a 5a 6+a 4a 7=2a 5a 6=18,解得a 5a 6=9,∴log 3a 1+log 3a 2+…+log 3a 10=log 3(a 1a 2…a 10)=log 3(a 5a 6)5=log 395=log 3310=10.10.有四个数,其中前三个数成等比数列,其积为216,后三个数成等差数列,其和为36,求这四个数.解:设这四个数为aq,a ,aq ,2aq -a ,则⎩⎪⎨⎪⎧a q ·a ·aq =216①,a +aq +(2aq -a )=36②,由①,得a 3=216,a =6③,将②变形得3aq =36,将③代入此式得q =2, 所以这四个数为3,6,12,18.B 级——能力提升练11.已知等比数列{a n }的公比q >0且q ≠1,又a 6<0,则( ) A .a 5+a 7>a 4+a 8 B .a 5+a 7<a 4+a 8 C .a 5+a 7=a 4+a 8 D .|a 5+a 7|>|a 4+a 8|【答案】A 【解析】∵a 6<0,q >0,∴a 5,a 7,a 8,a 4都是负数,∴a 5+a 7-a 4-a 8=a 4(q -1)+a 7(1-q )=(q -1)·(a 4-a 7).若0<q <1,则q -1<0,a 4-a 7<0,则有a 5+a 7-a 4-a 8>0;若q >1,则q -1>0,a 4-a 7>0,则有a 5+a 7-a 4-a 8>0,∴a 5+a 7>a 4+a 8.12.(多选)(2022年海南期末)在各项均为正数的等比数列{a n }中,已知a 1+a 5=1a 1+1a 5=52,则下列结论正确的是( ) A .a 2a 4=1 B .a 2+a 4=322C .q =2或12D .a 1=2或12【答案】ABD 【解析】设等比数列{a n }的公比为q ,因为a 1+a 5=1a 1+1a 5=52,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 5=52,a 1a 5=1,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1=2,a 5=12或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=12,a 5=2,即2×q 4=12或12×q 4=2,所以解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=2,q 2=12或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=12,q 2=2,所以选项C 错误,选项D 正确;因为等比数列{a n }的各项均为正数,所以a 2a 4=a 1a 5=1,选项A 正确;a 2+a 4=a 1q +a 1q 3=322,选项B 正确.故选ABD .13.(2022年焦作四模)在各项均为正数的等比数列{a n }中,a 1a 11+2a 5a 9+a 3a 13=25,则a 1a 13的最大值是________.【答案】254【解析】由题意利用等比数列的性质知,a 1a 11+2a 5a 9+a 3a 13=a 26+2a 6a 8+a 28=(a 6+a 8)2=25,又因为a n >0,所以a 6+a 8=5,所以a 1a 13=a 6a 8≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a 6+a 822=254,当且仅当a6=a 8=52时,取等号.14.已知数列{a n },{b n }满足a 1=1,且a n ,a n +1是函数f (x )=x 2-b n x +2n的两个零点,则a 5=________,b 10=________.【答案】4 64 【解析】因为a n ,a n +1是函数f (x )=x 2-b n x +2n的两个零点,所以a n ,a n+1是方程f (x )=x 2-b n x +2n 的两个根,根据根与系数的关系,可得a n ·a n +1=2n,a n +a n +1=b n ,由a n ·a n +1=2n,可得a n +1·a n +2=2n +1,两式相除可得a n +2a n=2,所以a 1,a 3,a 5,…成公比为2的等比数列,a 2,a 4,a 6,…成公比为2的等比数列.又因为由a 1=1,得a 2=2,所以a 5=1×22=4,a 10=2×24=32,a 11=1×25=32,所以b 10=a 10+a 11=32+32=64.15.从盛满a (a >1)升纯酒精的容器里倒出1升,然后添满水摇匀,再倒出1升混合溶液后又用水添满摇匀,如此继续下去,问:第n 次操作后溶液的浓度是多少?当a =2时,至少应倒几次后才能使酒精的浓度低于10%?解:设开始时溶液的浓度为1,操作一次后溶液浓度a 1=1-1a.设操作n 次后溶液的浓度为a n ,则操作(n +1)次后溶液的浓度为a n +1=a n ⎝⎛⎭⎪⎫1-1a ,∴{a n }是以a 1=1-1a 为首项,q =1-1a为公比的等比数列,∴a n =a 1q n -1=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1a n,即第n 次操作后酒精的浓度是⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1a n. 当a =2时,由a n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12n<110(n ∈N *),解得n ≥4.故至少应操作4次后才能使酒精的浓度小于10%.。

4.3.1 第二课时 等比数列的性质及应用(详细解析版)高二数学(人教A版2019选择性必修第二册)

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4.3.1 第二课时 等比数列的性质及应用(习题课)[A 级 基础巩固]1.等比数列x,3x +3,6x +6,…的第四项等于( ) A .-24 B .0 C .12D .24详细解析:选A 由题意知(3x +3)2=x (6x +6),即x 2+4x +3=0,解得x =-3或x =-1(舍去),所以等比数列的前3项是-3,-6,-12,则第四项为-24.2.在正项等比数列{a n }中,a n +1<a n ,a 2·a 8=6,a 4+a 6=5,则a 5a 7等于( )A.56 D .65C.23D .32详细解析:选D 法一:设公比为q ,则由等比数列{a n }各项为正数且a n +1<a n 知0<q <1,由a 2·a 8=6,得a 25=6. ∴a 5=6,a 4+a 6=6q +6q =5.解得q =26,∴a 5a 7=1q 2=⎝⎛⎭⎫622=32. 法二:设公比为q ,由a n >0,且a n +1<a n 知0<q <1. ∵a 2·a 8=a 4·a 6=6,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a 4·a 6=6,a 4+a 6=5,则⎩⎪⎨⎪⎧ a 4=3,a 6=2或⎩⎪⎨⎪⎧a 4=2,a 6=3(舍). ∴q 2=a 6a 4=23,∴a 5a 7=1q 2=32. 3.已知各项均为正数的等比数列{a n }中,lg(a 3a 8a 13)=6,则a 1·a 15的值为( )A .100B .-100C .10 000D .-10 000详细解析:选C ∵a 3a 8a 13=a 38,∴lg(a 3a 8a 13)=lg a 38=3lg a 8=6.∴a 8=100.∴a 1a 15=a 28=10 000,故选C.4.在等比数列{a n }中,T n 表示前n 项的积,若T 5=1,则( ) A .a 1=1 B .a 3=1 C .a 4=1D .a 5=1详细解析:选B 由题意,可得a 1·a 2·a 3·a 4·a 5=1,即(a 1·a 5)·(a 2·a 4)·a 3=1,又因为a 1·a 5=a 2·a 4=a 23,所以a 53=1,得a 3=1.5.已知等比数列{a n }中,a 3a 11=4a 7,数列{b n }是等差数列,且b 7=a 7,则b 5+b 9等于( ) A .2 B .4 C .8D .16详细解析:选C 等比数列{a n }中,a 3a 11=a 27=4a 7,解得a 7=4,等差数列{b n }中,b 5+b 9=2b 7=2a 7=8.6.在3和一个未知数间填上一个数,使三数成等差数列,若中间项减去6,成等比数列,则此未知数是________.详细解析:设此三数为3,a ,b ,则⎩⎪⎨⎪⎧2a =3+b ,(a -6)2=3b ,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =3,b =3或⎩⎪⎨⎪⎧a =15,b =27.所以这个未知数为3或27.答案:3或277.设数列{a n }为公比q >1的等比数列,若a 4,a 5是方程4x 2-8x +3=0的两根,则a 6+a 7=________. 详细解析:由题意得a 4=12,a 5=32,∴q =a 5a 4=3.∴a 6+a 7=(a 4+a 5)q 2=⎝⎛⎭⎫12+32×32=18. 答案:188.画一个边长为2厘米的正方形,再以这个正方形的对角线为边画第2个正方形,以第2个正方形的对角线为边画第3个正方形,这样一共画了10个正方形,则第10个正方形的面积等于________平方厘米.详细解析:这10个正方形的边长构成以2为首项,2为公比的等比数列{a n }(1≤n ≤10,n ∈N *),则第10个正方形的面积S =a 210=⎝⎛⎭⎫21122=211=2 048. 答案:2 0489.在由实数组成的等比数列{a n }中,a 3+a 7+a 11=28,a 2·a 7·a 12=512,求q . 解:法一:由条件得⎩⎪⎨⎪⎧a 7q -4+a 7+a 7q 4=28, ①a 7q -5·a 7·a 7q 5=512, ② 由②得a 37=512,即a 7=8. 将其代入①得2q 8-5q 4+2=0.解得q 4=12或q 4=2,即q =±142或q =±42.法二:∵a 3a 11=a 2a 12=a 27, ∴a 37=512,即a 7=8.于是有⎩⎪⎨⎪⎧a 3+a 11=20,a 3a 11=64,即a 3和a 11是方程x 2-20x +64=0的两根,解此方程得x =4或x =16.因此⎩⎪⎨⎪⎧ a 3=4,a 11=16或⎩⎪⎨⎪⎧a 3=16,a 11=4.又∵a 11=a 3·q 8,∴q =±⎝⎛⎭⎫a 11a 318=±418=±42或q =±⎝⎛⎭⎫1418=±142. 10.在正项等比数列{a n }中,a 1a 5-2a 3a 5+a 3a 7=36,a 2a 4+2a 2a 6+a 4a 6=100,求数列{a n }的通项公式.解:∵a 1a 5=a 23,a 3a 7=a 25,∴由题意,得a 23-2a 3a 5+a 25=36,同理得a 23+2a 3a 5+a 25=100,∴⎩⎪⎨⎪⎧ (a 3-a 5)2=36,(a 3+a 5)2=100.即⎩⎪⎨⎪⎧a 3-a 5=±6,a 3+a 5=10.解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 3=2,a 5=8或⎩⎪⎨⎪⎧a 3=8,a 5=2.分别解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=12,q =2或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=32,q =12.∴a n =2n-2或a n =26-n .[B 级 综合运用]11.设各项为正数的等比数列{a n }中,公比q =2,且a 1·a 2·a 3·…·a 30=230,则a 3·a 6·a 9·…·a 30=( ) A .230 B .210 C .220D .215详细解析:选C ∵a 1·a 2·a 3·…·a 30=230, ∴a 301·q 1+2+3+…+29=a 301·q29×302=230, ∴a 1=2-272,∴a 3·a 6·a 9·…·a 30=a 103·(q 3)9×102 =(2-272×22)10×(23)45=220. 12.各项均为正数的等比数列{a n }满足:a 1>1,a 6+a 7>a 6a 7+1>2,记数列{a n }的前n 项积为T n ,则满足T n >1的最大正整数n 的值为( ) A .11 B .12 C .13D .14详细解析:选B ∵a 6+a 7>a 6a 7+1>2,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 6a 7>1,(a 6-1)(a 7-1)<0, ∵a 1>1,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 6>1,a 7<1,由a 6a 7>1得a 1a 12=a 2a 11=…=a 6a 7>1,∴T 12>1, ∵a 7<1,∴a 1a 13=a 2a 12=…=a 27<1,∴T 13<1, ∴n 的最大值为12,故选B.13.若等比数列{a n }的各项均为正数,且a 10a 11+a 9a 12=2e 5,则a 3a 18=________,ln a 1+ln a 2+…+ln a 20=________.详细解析:因为{a n }为等比数列,所以a 1a 20=a 2a 19=…=a 9a 12=a 10a 11.又a 10a 11+a 9a 12=2e 5,所以a 3a 18=a 10a 11=a 9a 12=e 5,所以ln a 1+ln a 2+…+ln a 20=ln(a 1a 2…a 20)=ln[(a 1a 20)·(a 2a 19)·…·(a 10a 11)]=ln(a 10a 11)10=ln(e 5)10=ln e 50=50. 答案:e 5 5014.已知数列{a n }为等差数列,公差d ≠0,由{a n }中的部分项组成的数列ab 1,ab 2,…,ab n ,…为等比数列,其中b 1=1,b 2=5,b 3=17.求数列{b n }的通项公式.解:依题意a 25=a 1a 17,即(a 1+4d )2=a 1(a 1+16d ),所以a 1d =2d 2,因为d ≠0,所以a 1=2d ,数列{ab n }的公比q =a 5a 1=a 1+4da 1=3, 所以ab n =a 13n -1,① 又ab n =a 1+(b n -1)d =b n +12a 1,② 由①②得a 1·3n -1=b n +12·a 1. 因为a 1=2d ≠0,所以b n =2×3n -1-1.[C 级 拓展探究]15.容器A 中盛有浓度为a %的农药m L,容器B 中盛有浓度为b %的同种农药m L,A ,B 两容器中农药的浓度差为20%(a >b ),先将A 中农药的14倒入B 中,混合均匀后,再由B 倒入一部分到A 中,恰好使A 中保持m L,问至少经过多少次这样的操作,两容器中农药的浓度差小于1%?解:设第n 次操作后,A 中农药的浓度为a n ,B 中农药的浓度为b n ,则a 0=a %,b 0=b %. b 1=15(a 0+4b 0),a 1=34a 0+14b 1=15(4a 0+b 0);b 2=15(a 1+4b 1),a 2=34a 1+14b 2=15(4a 1+b 1);…;b n =15(a n -1+4b n -1),a n =15(4a n -1+b n -1).∴a n -b n =35(a n -1-b n -1)=…=35(a 0-b 0)·⎝⎛⎭⎫35n -1. ∵a 0-b 0=15,∴a n -b n =15·⎝⎛⎭⎫35n .依题意知15·⎝⎛⎭⎫35n<1%,n ∈N *,解得n ≥6.故至少经过6次这样的操作,两容器中农药的浓度差小于1%.。

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4.3.1 等比数列的概念(第2课时)素养目标学科素养1.能够根据等比数列的定义和通项公式推出等比数列的常用性质.2.能够运用等比数列的性质解决有关问题.(重点)3.能够运用等比数列的知识解决简单的实际问题.1.数学运算; 2.逻辑推理情境导学一组有趣的对话,折了38次的纸,最后一次的厚度可是一个庞大的数字哦!1.等比数列的性质(1)若m +n =p +q (m ,n ,p ,q ∈N *),则a m ·a n =a p ·a q ; 若m +n =2k (m ,n ,k ∈N *),则a 2k =a m ·a n . (2)若数列{a n }是等比数列,则{|a n |},{a 2n},⎩⎨⎧⎭⎬⎫1an 仍为等比数列.判断(正确的打“√”,错误的打“×”).(1)在等比数列{a n }中,若a m a n =a p a q ,则m +n =p +q .(×)(2)若数列{a n },{b n }都是等比数列,则数列{a n +b n }也一定是等比数列.(×) (3)若数列{a n }是等比数列,则{λa n }也是等比数列.(×)2.等比数列性质的应用一般来说,当三个数成等比数列时,可设这三个数分别为a ,aq ,aq 2或aq ,a ,aq ,此时公比为q ;当四个数成等比数列时,可设这四个数分别为a ,aq ,aq 2,aq 3(公比为q ),当四个数均为正(负)数时,可设为a q 3,aq,aq ,aq 3(公比为q 2).(1)在等比数列{a n }中,若a 1=19,a 4=3,则该数列前五项的积为__1__.(2)已知三个数成等比数列,它们的积为27,它们的平方和为91,则这三个数是1,3,9或-1,3,-9或9,3,1或-9,3,-1.1.对任意等比数列{a n },下列说法一定正确的是( ) A .a 1,a 3,a 9成等比数列 B .a 2,a 3,a 6成等比数列 C .a 2,a 4,a 8成等比数列 D .a 3,a 6,a 9成等比数列D 解析:当下标成等差数列时,对应的项成等比数列. 2.在等比数列{a n }中,若a 2a 8=9,则a 3a 7=( ) A .3 B .±3 C .9D .±9C 解析:∵2+8=3+7,∴a 3a 7=a 2a 8=9.3.在等比数列{a n }中,若a 3a 4a 5=3,a 6a 7a 8=24,则a 9a 10a 11=( ) A .48 B .72 C .144D .192D 解析:∵a 6a 7a 8a 3a 4a 5=q 9=8(q 为公比),∴a 9a 10a 11=a 6a 7a 8q 9=24×8=192.4.在由正数组成的等比数列{a n }中,若a 4a 5a 6=3,则log 3a 1+log 3a 2+log 3a 8+log 3a 9的值为________.43 解析:因为a 4a 6=a 25,所以a 4a 5a 6=a 35=3,解得a 5=313.因为a 1a 9=a 2a 8=a 25,所以log 3a 1+log 3a 2+log 3a 8+log 3a 9=log 3(a 1a 2a 8a 9)=log 3a 45=log 3343=43. 5.在等比数列{a n }中,a 9+a 10=a (a ≠0),a 19+a 20=b ,则a 99+a 100=________.b 9a 8 解析:因为a 19+a 20=a 9q 10+a 10q 10=(a 9+a 10)q 10=aq 10=b ,所以q 10=b a ,a 99+a 100=q 90(a 9+a 10)=a ⎝⎛⎭⎫b a 9=b 9a 8.【例1】(1)在等比数列{a n }中,若a 3=12,a 9=2,则a 15=________.(2)已知公比为q 的等比数列{a n },a 5+a 9=q ,则a 6(a 2+2a 6+a 10)的值为________. (3)在等比数列{a n }中,a 7a 11=6,a 4+a 14=5,则a 20a 10等于________.(1)8 (2)1 (3)32或23解析:(1)∵a 3a 15=a 29,∴a 15=a 29a 3=2212=8.(2)∵a 5+a 9=q ,∴a 4+a 8=1,∴a 6(a 2+2a 6+a 10)=a 6a 2+2a 26+a 6a 10=a 24+2a 4a 8+a 28=(a 4+a 8)2=1.(3)设公比为q .∵a 7a 11=a 4a 14=6,又a 4+a 14=5,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a 4=2,a 14=3或⎩⎪⎨⎪⎧a 4=3,a 14=2,∴q 10=a 14a 4=32或23,∴a 20a 10=q 10=32或23.等比数列的常用性质:(1)设{a n }为等比数列,m ,n ,p ,q ∈N *,若m +n =p +q ,则a m ·a n =a p ·a q .若m +n =2p ,则a m a n =a 2p .(2)若{a n }为等比数列,m ,n ∈N *,则a m a n =q m -n .(3)若{a n }为等比数列,则数列{a 2n }为等比数列.(4)若数列{a n }是公比为q 的等比数列,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是公比为1q 的等比数列.(5)等比数列{a n }中,每隔k 项取出一项,按原来的顺序排列,所得数列仍为等比数列,且公比为q k +1.在等比数列{a n }中,a 2+a 5=18,a 3·a 4=45,求a n .解:设等比数列{a n }的公比为q .根据题意,得⎩⎪⎨⎪⎧a 2a 5=a 3a 4=45,a 2+a 5=18,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 2=3,a 5=15或⎩⎪⎨⎪⎧a 2=15,a 5=3.∴q =513或q =5-13.∴a n =3×5n -23或a n =3×55-n 3.【例2】2017年,某县甲、乙两个林场森林木材的存量分别为16a 和25a ,甲林场木材存量每年比上一年递增25%,而乙林场木材存量每年比上一年递减20%. (1)哪一年两林场木材的总存量相等? (2)两林场木材的总量到2021年能否翻一番? 解:(1)由题意可得16a (1+25%)n -1=25a (1-20%)n -1, 解得n =2,故到2019年两林场木材的总存量相等.(2)令n =5,则a 5=16a ⎝⎛⎭⎫544+25a ⎝⎛⎭⎫454<2(16a +25a ), 故到2021年不能翻一番.一般地,涉及产值增长率、银行利息、细胞繁殖等实际问题时,往往与等比数列有关,可建立等比数列模型进行求解.一种专门占据内存的计算机病毒开始时占据内存2 KB ,然后每3分钟自身复制一次,复制后所占内存是原来的2倍,那么开机后________分钟,该病毒占据内存64 MB(1 MB =210 KB).45 解析:3分钟后占据内存22 KB ,两个3分钟后占据内存23 KB ,三个3分钟后占据内存24 KB ,……,n 个3分钟后占据内存为2n +1 KB .令2n +1=64×210=216,得n =15.所以15×3=45(分钟),故开机后45分钟,该病毒占据内存64 MB .探究题1 已知数列{a n }是公差为2的等差数列,且a 1,a 2,a 5成等比数列,则a 2的值为( ) A .3 B .-3 C .2D .-2A 解析:∵a 1,a 2,a 5成等比数列, ∴a 22=a 1a 5=(a 2-2)(a 2+6),解得a 2=3.探究题2 已知等比数列{a n },各项都是正数,且a 1,12a 3,2a 2成等差数列,则a 9+a 10a 7+a 8=( )A .3+2 2B .1- 2C .1+ 2D .3-2 2 A 解析:∵a 1,12a 3,2a 2成等差数列,∴a 3=a 1+2a 2.∴a 1q 2=a 1+2a 1q ,即q 2-2q -1=0, ∴q =1±2.∵a n >0,∴q =1+ 2.∴a 9+a 10a 7+a 8=(a 7+a 8)q 2a 7+a 8=q 2=(1+2)2=3+2 2. 探究题3 有四个实数,前三个数成等比数列,后三个数成等差数列,前三个数之积为27,中间两个数之和为9,求这四个数.解:(方法一)设前三个数分别为aq ,a ,aq (a ≠0),则第四个数为2aq -a .由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a q ·a ·qa =27,a +aq =9,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =3,q =2,∴这四个数分别为32,3,6,9.(方法二)设后三个数分别为a -d ,a ,a +d (a ≠0),则第一个数为(a -d )2a.由题意得⎩⎪⎨⎪⎧(a -d )2a (a -d )a =27,a -d +a =9,化简得⎩⎪⎨⎪⎧ a -d =3,2a -d =9,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =6,d =3,∴这四个数分别为32,3,6,9.(方法三)设前三个数分别为a ,aq ,aq 2(a ≠0),则第四个数应为2aq 2-aq .由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a ·aq ·aq 2=27,aq +aq 2=9,化简得⎩⎪⎨⎪⎧aq =3,aq (1+q )=9,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =32,q =2,∴这四个数分别为32,3,6,9.探究题4 三个互不相等的实数成等差数列,如果适当安排这三个数,又可以成等比数列,且这三个数的和为6,求这三个数.解:由题意,这三个数成等差数列,可设这三个数分别为a -d ,a ,a +d .∵a -d +a +a +d =6,∴a =2,即三个数分别为2-d,2,2+d .①若2-d 为等比中项,则有(2-d )2=2(2+d ), 解得d =6或d =0(舍去),此时三个数为-4,2,8. ②若2+d 是等比中项,则有(2+d )2=2(2-d ), 解得d =-6或d =0(舍去),此时三个数为8,2,-4. ③若2为等比中项,则有22=(2+d )(2-d ), 解得d =0(舍去).综上可知,这三个数是-4,2,8或8,2,-4.探究题5 数列{a n }的前n 项和记为S n ,a 1=1,a n +1=2S n +1(n ≥1). (1)求{a n }的通项公式;(2)等差数列{b n }的各项为正,其前n 项和为T n ,且T 3=15,又a 1+b 1,a 2+b 2,a 3+b 3成等比数列,求T n .解:(1)由a n +1=2S n +1, 可得a n =2S n -1+1(n ≥2),两式相减,得a n +1-a n =2a n ,a n +1=3a n (n ≥2). 又∵a 2=2S 1+1=3,∴a 2=3a 1,故{a n }是首项为1,公比为3的等比数列, ∴a n =3n -1.(2)设{b n }的公差为d ,由T 3=15,得b 1+b 2+b 3=15,可得b 2=5, 故b 1=5-d ,b 3=5+d . 又a 1=1,a 2=3,a 3=9,由题意可得(5-d +1)(5+d +9)=(5+3)2, 解得d 1=2,d 2=-10. ∵等差数列{b n }的各项为正, ∴d >0, ∴d =2,∴b 1=3.∴T n =3n +n (n -1)2×2=n 2+2n .巧设等差数列、等比数列的方法:(1)若三个数成等差数列,常设成a -d ,a ,a +d ;若三个数成等比数列,常设成aq ,a ,aq或a ,aq ,aq 2(a ≠0,q ≠0).(2)若四个数成等比数列,可设为aq,a ,aq ,aq 2(a ≠0,q ≠0).等差数列{a n }中,a 4=10且a 3,a 6,a 10成等比数列,求数列{a n }前20项的和S 20. 解:设等差数列{a n }的公差为d ,则 a 3=a 4-d =10-d ,a 6=a 4+2d =10+2d , a 10=a 4+6d =10+6d .由a 3,a 6,a 10成等比数列得,a 3a 10=a 26, 即(10-d )(10+6d )=(10+2d )2, 整理得10d 2-10d =0, 解得d =0或d =1.当d =0时,S 20=20a 4=200;当d =1时,a 1=a 4-3d =10-3×1=7, S 20=20a 1+20×192d =20×7+190=330.因此,S 20=200或S 20=330.1.在等比数列{a n }中,a 3=-9,a 7=-1,则a 5的值为( ) A .3或-3 B .3 C .-3D .不存在C 解析:a 25=a 3·a 7=9,所以a 5=-3或a 5=3(舍去). 2.已知等比数列{a n }满足a 1+a 2=3,a 2+a 3=6,则a 8=( ) A .243 B .128 C .81D .64B 解析:设等比数列{a n }的公比为q ,∴q =a 2+a 3a 1+a 2=63=2,∴a 1+a 2=3a 1=3,即a 1=1,∴a 8=a 1q 7=128.3.等比数列{a n }不具有单调性,且a 5是a 4和3a 3的等差中项,则数列{a n }的公比q =( ) A .-1 B .1 C .-2D .-3 A 解析:∵a 5是a 4和3a 3的等差中项,∴2a 5=a 4+3a 3,得2a 1q 4=a 1q 3+3a 1q 2,解得q =32或q =-1.又等比数列{a n }不具有单调性,故q =-1.故选A .4.等比数列{a n }的各项均为正数,公比q ≠1,设P =12(log 0.5a 5+log 0.5a 7),Q =log 0.5a 3+a 92,则P 与Q 的大小关系是( ) A .P ≥Q B .P <Q C .P ≤QD .P >QD 解析: P =12(log 0.5a 5+log 0.5a 7)=log 0.5a 5a 7=log 0.5a 6,Q =log 0.5a 3+a 92≤log 0.5a 3a 9=log 0.5a 6 (当且仅当a 3=a 9时取等号). ∵{a n }各项均为正数且q ≠1,∴a 3≠a 9, ∴Q <log 0.5a 6.∴P >Q .故选D .5.设{a n }是等比数列,a 1=1,a 3=34a 2.求{a n }的通项公式.解:设等比数列{a n }的公比为q ,则q =a 3a 2=34.因为a 1=1,所以a n =⎝⎛⎭⎫34n -1.1.等比数列的性质及其应用一方面,等比数列的性质要与等差数列的性质对比记忆,加深理解并作区分;另一方面,等比数列一般运算量大,巧用等比数列的性质,减少计算量这一点很重要.2.等比数列各项之间可由公比建立关系,在三个(四个)数成等比数列问题中,应注意灵活设项.课时分层作业(八) 等比数列的概念(第2课时)(60分钟 110分) 基础对点练基础考点 分组训练知识点1 等比数列的性质1.(5分)公比不为1的等比数列{a n }满足a 5a 6+a 4a 7=8,若a 2a m =4,则m 的值为( ) A .8 B .9 C .10D .11B 解析:∵公比不为1的等比数列{a n }满足a 5a 6+a 4a 7=8,∴a 5a 6=a 4a 7=4. ∵a 2·a m =4,∴2+m =5+6=11,解得m =9.故选B .2.(5分)已知等比数列{a n }的公比q 为正数,且a 3a 9=2a 25,a 2=1,则a 1=( ) A .12B .22C . 2D .2B 解析:∵a 3a 9=a 26,∴a 6=2a 5,∴q = 2. ∵a 2=a 1q =1,∴a 1=22. 3.(5分)在等比数列{a n }中,若a 7=-2,则该数列的前13项的乘积等于( ) A .-213 B .213 C .26D .-26A 解析:a 1·a 2·…·a 13=(a 7)13=(-2)13=-213. 知识点2 等比数列的实际应用4.(5分)一张报纸的厚度为a ,面积为b ,现将此报纸对折(沿对边中点连线折叠)7次,这时报纸的厚度和面积分别为( ) A .8a ,18bB .64a ,164bC .128a ,1128bD .256a ,1256bC 解析:对折后,报纸的厚度和面积也依次成等比数列,公比分别为2和12, ∴对折7次后的厚度为27·a =128a ,面积为⎝⎛⎭⎫127·b =b 128. 5.(5分)某工厂去年产值为a ,计划10年内每年比上一年产值增长10%,那么从今年起第几年这个工厂的产值将超过2a ?( )A .6B .7C .8D .9C 解析:由题意知每年的产值构成以1.1a 为首项,公比为1.1的等比数列,则a n =a ·1.1n . ∴a ·1.1n >2a .∵1.17<2,1.18>2,∴n =8.知识点3 等比数列的综合应用6.(5分)已知等差数列{a n }的首项a 1和公差d 均不为零,且a 2,a 4,a 8成等比数列,则a 1+a 5+a 9a 2+a 3=( )A .6B .5C .4D .3D 解析:∵a 2,a 4,a 8成等比数列,∴a 24=a 2a 8,∴(a 1+3d )2=(a 1+d )(a 1+7d ),∴d 2=a 1d .又d ≠0,a 1≠0,∴d =a 1,∴a n =a 1+(n -1)d =na 1≠0,∴a 1+a 5+a 9a 2+a 3=a 1+5a 1+9a 12a 1+3a 1=3.故选D . 7.(5分)已知等差数列{a n }的公差为2,若a 1,a 3,a 4成等比数列,则数列{a n }前6项的和为( )A .-20B .-18C .-16D .-14B 解析:∵a 1,a 3,a 4成等比数列,∴a 23=a 1·a 4.∴(a 1+4)2=a 1·(a 1+6).∴a 1=-8.∴S 6=6×(-8)+6×5×22=-18. 8.(5分)已知数列{a n }满足log 3a n +1=log 3a n +1(n ∈N *),且a 2+a 4+a 6=9,则log 13(a 5+a 7+a 9)的值为( )A .-5B .-15C .5D .15A 解析:∵log 3a n +1=log 3a n +1,∴log 3a n +1-log 3a n =1,∴log 3a n +1a n =1, ∴a n +1a n=3,∴{a n }是等比数列,公比为3. ∴log 13(a 5+a 7+a 9)=log 13[(a 2+a 4+a 6)·q 3]=log 13(9×27)=-5. 9.(5分)已知数列{a n }是公比为2的等比数列,满足a 6=a 2a 10.设等差数列{b n }的前n 项和为S n ,若b 9=2a 7,则S 17=( )A .34B .39C .51D .68D 解析:∵a 6=a 2a 10=a 26, ∴a 6=1.∴a 7=2a 6=2.∴b 9=4.∴S 17=17(b 1+b 17)2=17b 9=17×4=68. 能力提升练能力考点 拓展提升10.(5分)在等比数列{a n }中,a 1=1,公比q ≠±1.若a m =a 1a 2a 3a 4a 5,则m 等于( )A .9B .10C .11D .12C 解析:∵a m =a 1a 2a 3a 4a 5=a 53=q 10=a 11,∴m =11.11.(5分)已知等比数列{a n }满足a 1=3,且4a 1,2a 2,a 3成等差数列,则a 3+a 4+a 5等于( )A .33B .84C .72D .189B 解析:设等比数列{a n }的公比为q ,由4a 1,2a 2,a 3成等差数列,得4a 1+a 3=4a 2,即12+3q 2=4×3q ,解得q =2,∴a 3+a 4+a 5=a 1q 2+a 1q 3+a 1q 4=3×(22+23+24)=84.12.(5分)(多选)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( )A .q 2=3B .a 32=4C .a 4a 6=2 3D .n =14BD 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 32=4,a 35=12,AC 不正确.又a n -1a n a n +1=a 31q 3n -3=324,因此q 3n -6=81=34=q 36,所以n =14.故选BD .13.(5分)已知数列{a n }是等比数列,且a 3+a 5=18,a 9+a 11=144,则a 6+a 8=________.±362 解析:设等比数列{a n }的公比为q , ∵a 9+a 11a 3+a 5=q 6=14418=8, ∴q 3=±2 2.∴a 6+a 8=(a 3+a 5)·q 3=18×(±22)=±36 2.14.(5分)公差不为零的等差数列{a n }中,2a 3-a 27+2a 11=0,数列{b n }是等比数列,且b 7=a 7,则b 6b 8=________.16 解析:∵2a 3-a 27+2a 11=2(a 3+a 11)-a 27=4a 7-a 27=0,b 7=a 7≠0,∴b 7=a 7=4.∴b 6b 8=b 27=16.15.(10分)设公比不为1的等比数列{a n }满足a 1a 2a 3=-18,且a 2,a 4,a 3成等差数列,求a 1.解:设{a n }的公比为q (q ≠1),∵a 1a 2a 3=a 32=-18,∴a 2=-12. ∵a 2,a 4,a 3成等差数列,∴2a 4=a 2+a 3.∴2×⎝⎛⎭⎫-12·q 2=-12+⎝⎛⎭⎫-12·q , 解得q =-12或q =1(舍). ∴a 1=a 2q=1. 16.(10分)已知四个数成等比数列,其乘积为1,第2项与第3项之和为-32,求这四个数.解:设四个数依次为a ,aq ,aq 2,aq 3,则⎩⎪⎨⎪⎧ a 4q 6=1,aq (1+q )=-32,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =-18,q =-4或⎩⎪⎨⎪⎧a =8,q =-14.故所求四个数依次为-18,12,-2,8或8,-2,12,-18. 17.(10分)已知数列{a n }是首项为1,公比为q 的等比数列.(1)求证:当0<q <1时,{a n }是递减数列.(2)若对任意k ∈N *,都有a k ,a k +2,a k +1成等差数列,求q 的值.(1)证明:∵a n =q n -1,∴a n +1-a n =q n -q n -1=q n -1(q -1).当0<q <1时有q n -1>0,q -1<0,∴a n +1-a n <0,∴{a n }为递减数列.(2)解:∵a k ,a k +2,a k +1成等差数列, ∴2a k +2=a k +a k +1.∴2q k +1-(q k -1+q k )=0,即q k -1·(2q 2-q -1)=0.∵q ≠0,∴2q 2-q -1=0,解得q =1或q =-12. 18.(10分)设数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 1=1,S n +1=4a n +2,且b n =a n +1-2a n .(1)求证:数列{b n }是等比数列.(2)求数列{a n }的通项公式.(1)证明:由S n +1=4a n +2,S n +2=4a n +1+2,两式相减,得 S n +2-S n +1=4(a n +1-a n ),即a n +2=4a n +1-4a n , ∴b n +1b n =a n +2-2a n +1a n +1-2a n =4a n +1-4a n -2a n +1a n +1-2a n=2. 当n =1时,由S 2=4a 1+2得a 2=5, ∴b 1=a 2-2a 1=3,∴{b n }是首项为3,公比为2的等比数列.(2)解:由(1)知等比数列{b n }中,首项b 1=3,公比q =2,∴a n +1-2a n =3×2n -1,则a n +12n +1-a n 2n =34, ∴因此数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n 是首项为12,公差为34的等差数列, ∴a n 2n =12+(n -1)×34=34n -14, ∴a n =(3n -1)·2n -2.。

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