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- 2021-06-16 发布
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课时冲关练(十一)
等差、等比数列的概念与性质
(45分钟 80分)
一、选择题(每小题5分,共25分)
1.(2014·重庆高考)对任意等比数列,下列说法一定正确的是 ( )
A.a1,a3,a9成等比数列 B.a2,a3,a6成等比数列
C.a2,a4,a8成等比数列 D.a3,a6,a9成等比数列
【解题提示】直接根据等比数列的概念即可判断得出结论.
【解析】选D.设等比数列的公比为q,则a3=a1q2,a6=a1q5,a9=a1q8,满足(a1q5)2=a1q2·a1q8,即=a3·a9,故D项正确.
2.(2014·中山模拟)已知等比数列{an}的首项a1=1,公比q=2,则log2a1+log2a2+…+log2a11= ( )
A.50 B.35 C.55 D.46
【解析】选C.由于数列{an}是等比数列,且a1=1,公比q=2,
则an=a1qn-1=1×2n-1,
所以log2an=log22n-1=n-1,
所以log2a1+log2a2+…+log2a11==55.
3.(2014·梅州模拟)已知{an}为等比数列,a4+a7=2,a5a6=-8,则a1+a10= ( )
A.7 B.5 C.-5 D.-7
【解析】选D.在等比数列{an}中,a5a6=a4a7=-8,
所以公比q<0,
又a4+a7=2,解得
或由解得
此时a1+a10=a1+a1q9=1+(-2)3=-7.
由解得
此时a1+a10=a1+a1q9=a1(1+q9)=-8=-7,
综上a1+a10=-7,选D.
【误区警示】注意隐含条件及解题的全面性
在解题时,要注意对隐含条件的挖掘及考虑问题要全面,否则容易导致错解,如本题,在解题时要根据题意,挖掘出公比q<0的条件,同时要注意a4和a7取值的两种情况.
4.在等差数列{an}中,a1=-2015,其前n项和为Sn,若-=2,则S2015的值等于
( )
A.-2 014 B.-2 015
C.2 014 D.2 015
【解题提示】把,用首项和公差表示出来,根据-=2求出公差.
【解析】选B.设数列{an}的公差为d,
S12=12a1+d,S10=10a1+d,
所以==a1+d,
=a1+d,
所以-=d=2,
所以S2015=2015a1+d=2015(-2015+2014)=-2015.
5.(2014·杭州模拟)设数列{an}是首项为1,公比为q(q≠-1)的等比数列,若是等差数列,则++…+= ( )
A.2012 B.2013
C.4024 D.4026
【解析】选C.因为是等差数列,
则+=2,
又{an}是首项为1,公比为q(q≠-1)的等比数列,所以+=2·q=1,
所以数列{an}是首项为1,公比为1的常数列,
++…+=4024.
二、填空题(每小题5分,共15分)
6.(2014·汕头模拟)在等比数列{an}中,2a3-a2a4=0,若{bn}为等差数列,且b3=a3,则数列{bn}的前5项和等于 .
【解析】由于{an}为等比数列,
所以=a2a4.
又2a3-a2a4=0,得2a3-=0.
又a3≠0,解得a3=2,
S5==5b3=5a3=5×2=10.
答案:10
7.(2014·安徽高考)数列{an}是等差数列,若a1+1,a3+3,a5+5构成公比为q的等比数列,则q= .
【解析】设等差数列{an}的公差为d,
则(a3+3)2=(a1+1)(a5+5),
即[(a1+2d)+3]2=(a1+1)(a1+4d+5),
解得d=-1,
所以a3+3=a1+1,a5+5=a1+1,
所以q=1.
答案:1
8.(2014·广东高考)若等比数列{an}的各项均为正数,且a10a11+a9a12=2e5,则lna1+lna2+…+lna20= .
【解析】方法一:各项均为正数的等比数列{an}中a10a11=a9a12=…=a1a20,
则a1a20=e5,
lna1+lna2+…+lna20=ln(a1a20)10=lne50=50.
方法二:各项均为正数的等比数列{an}中a10a11=a9a12=…=a1a20,
则a1a20=e5,
设lna1+lna2+…+lna20=S,
则lna20+lna19+…+lna1=S,
2S=20ln(a1a20)=100,S=50.
答案:50
【误区警示】易算错项数和幂次,要充分利用等比数列的性质.
三、解答题(9题12分,10~11题每题14分,共40分)
9.(2014·北京高考)已知是等差数列,满足a1=3,a4=12,数列满足b1=4,b4=20,且为等比数列.
(1)求数列和的通项公式.
(2)求数列的前n项和.
【解题提示】(1)利用基本量求出通项公式.
(2)根据通项特点,分组求和.
【解析】(1)设等差数列{an}的公差为d,
由题意得d===3,
所以an=a1+(n-1)d=3n(n=1,2,…).
设等比数列{bn-an}的公比为q,由题意得
q3===8,解得q=2.
所以bn-an=(b1-a1)qn-1=2n-1.
从而bn=3n+2n-1(n=1,2,…).
(2)由(1)知bn=3n+2n-1(n=1,2,…).
数列{3n}的前n项和为n(n+1),
数列{2n-1}的前n项和为1×=2n-1.
所以数列{bn}的前n项和为n(n+1)+2n-1.
10.(2014·揭阳模拟)设{an}是公比不为1的等比数列,其前n项和为Sn,且a5,a3,a4成等差数列.
(1)求数列{an}的公比.
(2)证明:对任意k∈N*,Sk+2,Sk,Sk+1成等差数列.
【解题提示】(1)由已知等比数列中的三项成等差数列,可以列出关于a1和q的方程,消去a1,再解方程可得q.
(2)列出Sk+2+Sk+1-2Sk后,根据等差数列的定义进行判断即可.
【解析】(1)设数列{an}的公比为q(q≠0,q≠1),
由a5,a3,a4成等差数列,得2a3=a5+a4,
即2a1q2=a1q4+a1q3,
由a1≠0,q≠0得q2+q-2=0,
解得q=-2或q=1(舍去),所以q=-2.
(2)对任意k∈N*,
Sk+2+Sk+1-2Sk=(Sk+2-Sk)+(Sk+1-Sk)
=ak+1+ak+2+ak+1=2ak+1+ak+1·(-2)=0,
即2Sk=Sk+1+Sk+2,
所以,对任意k∈N*,Sk+2,Sk,Sk+1成等差数列.
【一题多解】本题第(2)题还可用以下方法求解
对任意k∈N*,2Sk=,
Sk+2+Sk+1=+
=,
所以2Sk-(Sk+2+Sk+1)
=-
=[2(1-qk)-(2-qk+2-qk+1)]
=(q2+q-2)=0,
因此,对任意k∈N*,Sk+2,Sk,Sk+1成等差数列.
【加固训练】(2013·浙江高考)在公差为d的等差数列{an}中,已知a1=10,且a1,2a2+2,5a3成等比数列.
(1)求d,an.
(2)若d<0,求|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|.
【解析】(1)由题意得,5a3·a1=(2a2+2)2,
d2-3d-4=0,解得d=-1或d=4,
所以an=-n+11或an=4n+6.
(2)设数列{an}前n项和为Sn,
因为d<0,所以d=-1,an=-n+11,则
n≤11时,|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|
=Sn=-n2+n;
n≥12时,|a1|+|a2|+…+|a11|+|a12|+…+|an|=a1+a2+…+a11-a12-…-an=S11-(Sn-S11)
=-Sn+2S11=n2-n+110.
综上所述,|a1|+|a2|+…+|an|
=
11.(2014·湛江模拟)设{an}是公差大于零的等差数列,已知a1=2,a3=-10.
(1)求{an}的通项公式.
(2)设{bn}是以函数y=4sin2πx的最小正周期为首项,以3为公比的等比数列,求数列{an-bn}的前n项和Sn.
【解析】(1)设{an}的公差为d,则
解得d=2或d=-4(舍去),
所以an=2+(n-1)×2=2n.
(2)因为y=4sin2πx=4×=-2cos2πx+2,
其最小正周期为=1,故首项为1.
因为公比为3,从而bn=3n-1,
所以an-bn=2n-3n-1,
Sn=(2-30)+(4-31)+…+(2n-3n-1)
=-=n2+n+-·3n.
【加固训练】(2014·济南模拟)已知数列{an}中,a1=1,前n项和为Sn且Sn+1=Sn+1(n∈N*).
(1)求数列{an}的通项公式.
(2)设数列的前n项和为Tn,求满足不等式Tn<的n值.
【解析】(1)由Sn+1=Sn+1,可得
当n≥2时Sn=Sn-1+1,
所以Sn+1-Sn=(Sn-Sn-1),
即an+1=an,=(n≥2).
又a1=1,得S2=a1+1=a1+a2,
所以a2=,所以=适合上式,
所以数列{an}是首项为1,公比为的等比数列,
所以an=.
(2)因为数列{an}是首项为1,公比为的等比数列,
所以数列是首项为1,公比为的等比数列,
所以Tn==3.
又因为Sn=2·-2,代入不等式Tn<,
即得:>,所以n=1或n=2.
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