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- 2021-06-16 发布
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考点规范练31 等比数列及其前n项和
考点规范练A册第20页
基础巩固
1.在正项等比数列{an}中,a2,a48是方程2x2-7x+6=0的两个根,则a1·a2·a25·a48·a49的值为( )
A.212 B.93 C.±93 D.35
答案:B
解析:∵a2,a48是方程2x2-7x+6=0的两个根,∴a2·a48=3.
又a1·a49=a2·a48=a252=3,a25>0,
∴a1·a2·a25·a48·a49=a255=93.故选B.
2.“十二平均律”是通用的音律体系,明代朱载堉最早用数学方法计算出半音比例,为这个理论的发展做出了重要贡献.十二平均律将一个纯八度音程分成十二份,依次得到十三个单音,从第二个单音起 ,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于122.若第一个单音的频率为f,则第八个单音的频率为( )
A.32f B.322f C.1225f D.1227f
答案:D
解析:由题知,这十三个单音的频率构成首项为f,公比为122的等比数列,则第八个单音的频率为1227f=1227f.
3.已知{an}为等比数列,a4+a7=2,a5a6=-8,则a1+a10=( )
A.7 B.5 C.-5 D.-7
答案:D
解析:∵{an}为等比数列,∴a5a6=a4a7=-8.
联立a4+a7=2,a4a7=-8,可解得a4=4,a7=-2或a4=-2,a7=4,
当a4=4,a7=-2时,q3=-12,故a1+a10=a4q3+a7q3=-7;
当a4=-2,a7=4时,q3=-2,故a1+a10=a4q3+a7q3=-7.
6
综上可知,a1+a10=-7.
4.(2019云南玉溪五调)已知正项等比数列{an}满足a3=1,a5与32a4的等差中项为12,则a1的值为( )
A.4 B.2 C.12 D.14
答案:A
解析:设等比数列{an}的公比为q,则q>0.由题意,得a5+32a4=1,a3q2+32a3q=1,q2+32q=1,2q2+3q-2=0,解得q=12或q=-2(舍去),故a1=a3q2=4.
5.等差数列{an}的首项为1,公差不为0.若a2,a3,a6成等比数列,则{an}前6项的和为( )
A.-24 B.-3 C.3 D.8
答案:A
解析:设等差数列的公差为d,则d≠0,a32=a2·a6,即(1+2d)2=(1+d)(1+5d),解得d=-2,所以S6=6×1+6×52×(-2)=-24,故选A.
6.(2019广西崇左天等高级中学高三模拟)已知数列{an}为等比数列,首项a1=2,数列{bn}满足bn=log2an,且b2+b3+b4=9,则a5=( )
A.8 B.16 C.32 D.64
答案:C
解析:由题意知{bn}为等差数列,因为b2+b3+b4=9,所以b3=3,因为b1=1,所以公差d=1,则bn=n,即n=log2an,故an=2n,于是a5=25=32.
7.设数列{an}是首项为a1,公差为-1的等差数列,Sn为其前n项和.若S1,S2,S4成等比数列,则a1的值为 .
答案:-12
解析:由已知得S1=a1,S2=a1+a2=2a1-1,S4=4a1+4×32×(-1)=4a1-6.
∵S1,S2,S4成等比数列,∴(2a1-1)2=a1(4a1-6),整理,得2a1+1=0,解得a1=-12.
8.若等差数列{an}和等比数列{bn}满足a1=b1=-1,a4=b4=8,则a2b2= .
6
答案:1
解析:设等差数列{an}的公差为d,等比数列{bn}的公比为q,
由题意知-1+3d=-q3=8,
即-1+3d=8,-q3=8,解得d=3,q=-2.
故a2b2=-1+3-1×(-2)=1.
9.(2019广西桂林、崇左联合模拟)已知数列{an}满足an=2an-1+1(n≥2),a4=15.
(1)求a1,a2,a3;
(2)判断数列{an+1}是否为等比数列,并说明理由;
(3)求数列{an}的前n项和Sn.
解:(1)由an=2an-1+1及a4=15知a4=2a3+1,
解得a3=7,同理得a2=3,a1=1.
(2)由an=2an-1+1知an+1=2an-1+2,即an+1=2(an-1+1),
故{an+1}是以a1+1=2为首项,公比为2的等比数列.
(3)∵an+1=(a1+1)·2n-1,∴an=2n-1.
∴Sn=a1+a2+a3+…+an=(21-1)+(22-1)+(23-1)+…+(2n-1)=(21+22+23+…+2n)-n=2(1-2n)1-2-n=2n+1-2-n.
10.已知{an}是公差为3的等差数列,数列{bn}满足b1=1,b2=13,anbn+1+bn+1=nbn.
(1)求{an}的通项公式;
(2)求{bn}的前n项和.
解:(1)由已知,a1b2+b2=b1,b1=1,b2=13,得a1=2.
所以数列{an}是首项为2,公差为3的等差数列,通项公式为an=3n-1.
(2)由(1)和anbn+1+bn+1=nbn,得bn+1=bn3,因此{bn}是首项为1,公比为13的等比数列.
记{bn}的前n项和为Sn,则Sn=1-13n1-13=32-12×3n-1.
6
11.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且S4=4(a3+1),3a3=5a4,数列{bn}是等比数列,且b1b2=b3,2b1=a5.
(1)求数列{an},{bn}的通项公式;
(2)求数列{|an|}的前n项和Tn.
解:(1)设等差数列{an}的公差为d.
∵S4=4(a3+1),3a3=5a4,
∴4a1+6d=4(a1+2d+1),3a1+6d=5a1+15d,解得a1=9,d=-2.
∴an=11-2n.
设数列{bn}的公比为q.∵b1b2=b3,2b1=a5,
∴b12q=b1q2,2b1=1,解得b1=12,q=12.∴bn=12n.
(2)由(1)知,Sn=10n-n2.
由an=11-2n≤0可知n≥5.5,
即a1>0,a2>0,…,a5>0,a6<0,a7<0,…,an<0.
故当n≤5时,Tn=Sn=10n-n2;
当n≥6时,Tn=2S5-Sn=n2-10n+50.
于是Tn=10n-n2,n≤5,n2-10n+50,n≥6.
能力提升
12.若a,b是函数f(x)=x2-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.6 B.7 C.8 D.9
答案:D
解析:∵a,b是函数f(x)=x2-px+q(p>0,q>0)的两个不同的零点,∴a+b=p,ab=q.
∵p>0,q>0,∴a>0,b>0.
6
又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,∴2b=a-2,ab=4①或2a=b-2,ab=4②.
解①得a=4,b=1;解②得a=1,b=4.
∴p=a+b=5,q=1×4=4.∴p+q=9.故选D.
13.如图,正方形上连接着等腰直角三角形,等腰直角三角形的腰上再连接正方形,……如此继续下去得到一个树形图形,称为“勾股树”.若某“勾股树”含有1 023个正方形,且其最大的正方形的边长为22,则其最小的正方形的边长为 .
答案:132
解析:由题意,得各正方形的边长构成以22为首项,22为公比的等比数列.已知共得到1023个正方形,则1+2+…+2n-1=1023,解得n=10,故最小的正方形的边长为22×229=132.
14.设等比数列{an}满足a1+a3=10,a2+a4=5,则a1a2…an的最大值为 .
答案:64
解析:设{an}的公比为q.
由已知a1+a3=10,a2+a4=a1q+a3q=5,
两式相除得a1+a3q(a1+a3)=105,
解得q=12,a1=8,所以a1a2…an=8n·121+2+…+(n-1)=2-12n2+7n2,抛物线f(n)=-12n2+72n的对称轴为n=-722×-12=3.5,
又n∈N*,所以当n=3或n=4时,a1a2…an取最大值为2-12×32+7×32=26=64.
15.已知等比数列{an}与等差数列{bn},a1=b1=1,a1≠a2,a1,a2,b3成等差数列,b1,a2,b4成等比数列.
6
(1)求{an},{bn}的通项公式;
(2)设Sn,Tn分别是数列{an},{bn}的前n项和,若Sn+Tn>100,求n的最小值.
解:(1)设数列{an}的公比为q,数列{bn}的公差为d,
则2q=2+2d,q2=1+3d,解得d=0,q=1(舍)或d=1,q=2,
故an=2n-1,bn=n.
(2)由(1)易知Sn=1-2n1-2=2n-1,Tn=n(n+1)2.
由Sn+Tn>100,得2n+n(n+1)2>101.
∵2n+n(n+1)2是单调递增数列,且26+6×72=85<101,27+7×82=156>101,∴n的最小值为7.
高考预测
16.已知数列{an}满足a1=5,a2=5,an+1=an+6an-1(n≥2).
(1)求证:{an+1+2an}是等比数列;
(2)求数列{an}的通项公式.
(1)证明∵an+1=an+6an-1(n≥2),
∴an+1+2an=3an+6an-1=3(an+2an-1)(n≥2).
又a1=5,a2=5,∴a2+2a1=15,
∴an+2an-1≠0(n≥2),∴an+1+2anan+2an-1=3(n≥2),
∴数列{an+1+2an}是以15为首项,3为公比的等比数列.
(2)解由(1)得an+1+2an=15×3n-1=5×3n,则an+1=-2an+5×3n,∴an+1-3n+1=-2(an-3n).又a1-3=2,∴an-3n≠0,
∴{an-3n}是以2为首项,-2为公比的等比数列.
∴an-3n=2×(-2)n-1,即an=2×(-2)n-1+3n=3n-(-2)n.
6