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- 2021-06-11 发布
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限时规范训练(限时练·夯基练·提能练)
A 级 基础夯实练
1.(2018·四川绵阳诊断性考试)设{an}是由正数组成的等比数列,
Sn 为其前 n 项和.已知 a2a4=1,S3=7,则 S5 等于( )
A.15
2
B.31
4
C.33
4
D.17
2
解析:选 B.设数列{an}的公比为 q,则显然 q≠1,由题意得Error!
解得Error!或Error!(舍去),∴S5=a1(1-q5)
1-q
=
4(1- 1
25)
1-1
2
=31
4
.
2.(2018·浙江丽水模拟)已知等比数列{an}的前 n 项和为 Sn=a·2n
-1+1
6
,则 a 的值为( )
A.-1
3
B.1
3
C.-1
2
D.1
2
解析:选 A.当 n≥2 时,an=Sn-Sn-1=a·2n-1-a·2n-2=a·2n-2,
当 n=1 时,a1=S1=a+1
6
,所以 a+1
6
=a
2
,所以 a=-1
3
.
3.(2018·东北六校联考)已知数列 1,a1,a2,9 是等差数列,数列
1,b1,b2,b3,9 是等比数列,则 b2
a1+a2
的值为( )
A. 7
10
B.7
5
C. 3
10
D.1
2
解析:选 C.因为 1,a1,a2,9 是等差数列,所以 a1+a2=1+9=
10.又 1,b1,b2,b3,9 是等比数列,所以 b22=1×9=9,因为 b21=b2>
0,所以 b2=3,所以 b2
a1+a2
= 3
10
.
4.(2018·河北三市第二次联考)古代数学著作《九章算术》有如
下问题:“今有女子善织,日自倍,五日织五尺,问日织几何?”意
思是:“一女子善于织布,每天织的布都是前一天的 2 倍,已知她 5
天共织布 5 尺,问这女子每天分别织布多少?”根据上题的已知条件,
若要使织布的总尺数不少于 30,该女子所需的天数至少为( )
A.7 B.8
C.9 D.10
解析:选 B.设该女子第一天织布 x 尺,则x(1-25)
1-2
=5,得 x=
5
31
,
∴前 n 天所织布的尺数为 5
31
(2n -1).由 5
31
(2n -1)≥30,得
2n≥187,则 n 的最小值为 8.
5.(2018·福州模拟)已知数列{an}满足 log3an+1=log3an+1(n∈N*),
且 a2+a4+a6=9,则 log1
3
(a5+a7+a9)的值是( )
A.-5 B.-1
5
C.5 D.1
5
解析:选 A.因为 log3an+1=log3an+1,所以 an+1=3an.
所以数列{an}是公比 q=3 的等比数列,
所以 a2+a4+a6=a2(1+q2+q4)=9.
所以 a5+a7+a9=a5(1+q2+q4)=a2q3(1+q2+q4)=9×33=35.
所以 log1
3
35=-log335=-5.
6.(2018·河南四校联考)在等比数列{an}中,an>0,a1+a2+…+
a8=4,a1a2·…·a 8=16,则 1
a1
+ 1
a2
+…+ 1
a8
的值为( )
A.2 B.4
C.8 D.16
解析:选 A.由分数的性质得到 1
a1
+ 1
a2
+…+ 1
a8
=a8+a1
a8a1
+a7+a2
a7a2
+ … + a4+a5
a4a5 . 因 为 a8a1 = a7a2 = a3a6 = a4a5 , 所 以 原 式 =
a1+a2+…+a8
a4a5
= 4
a4a5
,又 a1a2·…·a 8=16=(a 4a5)4,an>0,∴a 4a5=
2,∴ 1
a1
+ 1
a2
+…+ 1
a8
=2.
7.(2018·青岛二模)已知{an}是等比数列,a2=2,a5=1
4
,则 a1a2
+a2a3+…+anan+1(n∈N*)的取值范围是( )
A.[12,16] B.[8,32
3 ]
C.[8,32
3 ) D.[16
3
,32
3 ]
解析:选 C.因为{an}是等比数列,a2=2,a5=1
4
,所以 q3=a5
a2
=
1
8
,q=1
2
,a1=4,故 a1a2+a2a3+…+anan+1=a1a2(1-q2n)
1-q2
=32
3
(1-q2n)
∈[8,32
3 ),故选 C.
8.(2018·兰州、张掖联考)已知数列{a n}的首项为 1,数列{bn}为
等比数列且 bn=an+1
an
,若 b10·b11=2,则 a21=________.
解析:∵b1=a2
a1
=a2,b2=a3
a2
,
∴a3=b2a2=b1b2,∵b3=a4
a3
,
∴a4=b1b2b3,…,an=b1b2b3·…·b n-1,
∴a21=b1b2b3·…·b 20=(b10b11)10=210=1 024.
答案:1 024
9.设等比数列{an}满足 a1+a3=10,a2+a4=5,则 a1a2·…·a n 的
最大值为________.
解析:设等比数列{an}的公比为 q,则由 a1+a3=10,a2+a4=q(a1
+a3)=5,知 q=1
2
.又 a1+a1q2=10,
∴a1=8.
故 a1a2·…·a n=an1q1+2+…+(n-1)=23n·(1
2 )(n-1)n
2
=23n-n2
2
+n
2
=2-n2
2
+7
2
n.
记 t=-n2
2
+7n
2
=-1
2
(n2-7n)=-1
2(n-7
2)2+49
8
,
结合 n∈N*可知 n=3 或 4 时,t 有最大值 6.
又 y=2t 为增函数,从而 a1a2·…·a n 的最大值为 26=64.
答案:64
10.(2018·广东中山调研)设数列{a n}的前 n 项和为 Sn,a1=1,
且数列{Sn}是以 2 为公比的等比数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)求 a1+a3+…+a2n+1.
解:(1)∵S1=a1=1,
且数列{Sn}是以 2 为公比的等比数列,
∴Sn=2n-1,
又当 n≥2 时,an=Sn-Sn-1=2n-2(2-1)=2n-2.
当 n=1 时 a1=1,不适合上式.
∴an=Error!
(2)∵a3,a5,…,a2n+1 是以 2 为首项,以 4 为公比的等比数列,
∴a3+a5+…+a2n+1=2(1-4n)
1-4
=2(4n-1)
3
.
∴a1+a3+…+a2n+1=1+2(4n-1)
3
=22n+1+1
3
.
B 级 能力提升练
11.设{an}是首项为正数的等比数列,公比为 q,则“q<0”是“对
任意的正整数 n,a2n-1+a2n<0”的( )
A.充要条件 B.充分而不必要条件
C.必要而不充分条件 D.既不充分也不必要条件
解析:选 C.若对任意的正整数 n,a2n-1+a2n<0,则 a1+a2<0,
又 a1>0,所以 a2<0,所以 q=a2
a1
<0.若 q<0,可取 q=-1,a1=1,
则 a1+a2=1-1=0,不满足对任意的正整数 n,a2n-1+a2n<0.所以“q
<0”是“对任意的正整数 n,a2n-1+a2n<0”的必要而不充分条件,
故选 C.
12.(2018·济南模拟)设数列{a n}是以 3 为首项,1 为公差的等差
数列,{bn}是以 1 为首项,2 为公比的等比数列,则 ba1+ba2+ba3+ba4
=( )
A.15 B.60
C.63 D.72
解析:选 B.由数列{an}是以 3 为首项,1 为公差的等差数列,得
数列{an}的通项公式为 an=3+(n-1)1=n+2.由数列{bn}是以 1 为首
项,2 为公比的等比数列,得数列{bn}的通项公式为 bn=b1qn-1=2n-
1,所以 ban=2n+1 ,所以 ba1+ba2+ba3+ba4=22+23+24+25=
4 × (1-24)
1-2
=60.
13.(2018·湖北黄石检测)已知等差数列{a n}的公差 d>0,且 a2,
a5-1,a 10 成等比数列,若 a1=5,S n 为数列{an}的前 n 项和,则
2Sn+n+32
an+1
的最小值为________.
解析:由于 a2,a5-1,a10 成等比数列,所以(a5-1)2=a2·a10,(a1
+4d-1)2=(a1+d)·(a1+9d),又 a1=5,所以 d=3,所以 an=5+3(n
-1)=3n+2,Sn=na1+n(n-1)
2
d=5n+3
2
n(n-1),所以2Sn+n+32
an+1
=
3n2+8n+32
3n+3
=1
3
[3(n+1)+ 27
n+1
+2]≥20
3
,当且仅当 3(n+1)= 27
n+1
,
即 n=2 时等号成立.
答案:20
3
14.已知数列{an}的前 n 项和 Sn=1+λan,其中 λ≠0.
(1)证明{an}是等比数列,并求其通项公式;
(2)若 S5=31
32
,求 λ.
解:(1)证明:由题意得 a1=S1=1+λa1,
故 λ≠1,a1= 1
1-λ
,故 a1≠0.
由 Sn=1+λan,Sn+1=1+λan+1 得 an+1=λan+1-λan,
即 an+1(λ-1)=λan.
由 a1≠0,λ≠0 得 an≠0,所以an+1
an
= λ
λ-1
.
因此{an}是首项为 1
1-λ
,公比为 λ
λ-1
的等比数列,
于是 an= 1
1-λ( λ
λ-1)n-1.
(2)由(1)得 Sn=1-( λ
λ-1)n.
由 S5=31
32
得 1-( λ
λ-1)5=31
32
,即 ( λ
λ-1)5= 1
32
.
解得 λ=-1.
15.(2018·河北省“五个一名校联盟”高三模拟)已知数列{an}是
等差数列,a2=6,前 n 项和为 Sn,数列{bn}是等比数列,b2=2,a1b3
=12,S3+b1=19.
(1)求{an},{bn}的通项公式;
(2)求数列{bncos(anπ)}的前 n 项和 Tn.
解:(1)∵数列{an}是等差数列,a2=6,
∴S3+b1=3a2+b1=18+b1=19,
∴b1=1,
∵b2=2,数列{bn}是等比数列,
∴bn=2n-1.
∴b3=4,
∵a1b3=12,∴a1=3,
∵a2=6,数列{an}是等差数列,
∴an=3n.
(2)设 Cn=bncos(anπ),由(1)得 Cn=bncos(anπ)=(-1)n2n-1,
则 Cn+1=(-1)n+12n,
∴Cn+1
Cn
=-2,
又 C1=-1,
∴数列{bncos(anπ)}是以-1 为首项、-2 为公比的等比数列.
∴Tn=-1 × [1-(-2)n]
1-(-2) =1
3
[(-2)n-1].
C 级 素养加强练
16.(2018·辽宁鞍山模拟)已知等比数列{a n}满足:|a2-a3|=10,
a1a2a3=125.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)是否存在正整数 m,使得 1
a1
+ 1
a2
+…+ 1
am
≥1?若存在,求 m
的最小值;若不存在,说明理由.
解:(1)设等比数列{an}的公比为 q,
则由已知可得Error!
解得Error!或Error!
故 an=5
3
·3n-1,或 an=-5·(-1)n-1.
(2)若 an=5
3
·3n-1,则 1
an
=3
5
·(1
3 )n-1,
故{ 1
an }是首项为3
5
,公比为1
3
的等比数列 ,
从而
m
∑
n=1
1
an
=
3
5·[1-(1
3 )m]
1-1
3
= 9
10
·[1-(1
3 )m]< 9
10
<1.
若 an=(-5)·(-1)n-1,
则 1
an
=-1
5
(-1)n-1,
故{ 1
an }是首项为-1
5
,公比为-1 的等比数列,从而
m
∑
n=1
1
an
=Error!
故
m
∑
n=1
1
an
<1.
综上,对任意正整数 m,总有
m
∑
n=1
1
an
<1.
故不存在正整数 m,使得 1
a1
+ 1
a2
+…+ 1
am
≥1 成立.