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1、
考點14 等比數(shù)列
1.(20xx·遼寧高考文科·T3)設(shè)為等比數(shù)列的前n項和,已知
,則公比q = ( )
(A)3 (B)4 (C)5 (D)6
【命題立意】本題主要考查等比數(shù)列的前n項和公式,考查等比數(shù)列的通項公式.
【思路點撥】兩式相減,即可得到相鄰兩項的關(guān)系,進而可求公比q.
【規(guī)范解答】選B.兩式相減可得:,.故選B.
2.(20xx·遼寧高考理科·T6)設(shè){an}是由正數(shù)組成的等比數(shù)列,為其前n項和.已知a2a4=1, ,則( )
(A) (B) (C) (D)
2、
【命題立意】本題考查了等比數(shù)列的通項公式,等比數(shù)列的前n項和公式.
【思路點撥】列出關(guān)于a1,q 的方程組,解出a1,q,再利用前n項和公式求出.
【規(guī)范解答】選B.根據(jù)題意可得:
3.(20xx·安徽高考理科·T10)設(shè)是任意等比數(shù)列,它的前項和,前項和與前項和分別
為,則下列等式中恒成立的是( )
(A) (B)
(C) (D)
【命題立意】本題主要考查等比數(shù)列的性質(zhì),考查考生的觀察、分析、推理能力.
【思路點撥】從整體觀察,分析與,與的關(guān)系,即可得出結(jié)論.
【規(guī)范解答】選 D.設(shè)等比數(shù)列的公比為,由題意,,
,
,
3、,,所以,故D正確.
4.(20xx·浙江高考理科·T3)設(shè)為等比數(shù)列的前項和,,則( )
(A)11 (B)5 (C) (D)
【命題立意】本題主要考查了等比數(shù)列的通項公式與前n項和公式.
【思路點撥】抓等比數(shù)列的基本量可解決本題.
【規(guī)范解答】選D.設(shè)等比數(shù)列的公式為,則由得,
..
5.(20xx·山東高考理科·T9)設(shè)是等比數(shù)列,則“”是數(shù)列是遞增數(shù)列的( )
(A)充分而不必要條件 (B)必要而不充分條件
(C)充分必要條件 (D)既不充分也不必要條件
【命題立意
4、】本題考查等比數(shù)列及充分必要條件的基礎(chǔ)知識,考查了考生的推理論證能力和運算求解能力.
【思路點撥】分清條件和結(jié)論再進行判斷.
【規(guī)范解答】選C.若已知,則設(shè)數(shù)列的公比為,因為,所以有,解得且,所以數(shù)列是遞增數(shù)列;反之,若數(shù)列是遞增數(shù)列,則,即,所以是數(shù)列是遞增數(shù)列的充分必要條件.
6.(20xx·北京高考理科·T2)在等比數(shù)列中,,公比.若,則m =( )
(A)9 (B)10 (C)11 (D)12
【命題立意】本題考查等比數(shù)列的基礎(chǔ)知識.
【思路點撥】利用等比數(shù)列的通項公式即可解決.
【規(guī)范解答】選C.
5、
方法一:由得.又因為,所以.因此.
方法二:因為,所以.又因為,,所以所以,即.
7.(20xx·山東高考文科·T7)設(shè)是首項大于零的等比數(shù)列,則“”是“數(shù)列是
遞增數(shù)列”的( )
(A)充分而不必要條件 (B)必要而不充分條件
(C)充分必要條件 (D)既不充分也不必要條件
【命題立意】本題考查等比數(shù)列及充分必要條件的基礎(chǔ)知識,考查了考生的推理論證能力和運算求解能力.
【思路點撥】分清條件和結(jié)論再進行判斷.
【規(guī)范解答】選C.若已知,則設(shè)數(shù)列的公比為,因為,所以有,又,解得
6、所以數(shù)列是遞增數(shù)列;反之,若數(shù)列是遞增數(shù)列且,則公比,所以,即,所以是數(shù)列是遞增數(shù)列的充分必要條件.
8.(20xx·廣東高考文科·T4)已知數(shù)列{}為等比數(shù)列,是它的前n項和.若=2a1,且與2的等差中項為,則S5=( )
(A)35 (B)33 (C)31 (D)29
【命題立意】本題考查等比數(shù)列的性質(zhì)、等差數(shù)列的性質(zhì)以及等比數(shù)列的前項和公式.
【思路點撥】由等比數(shù)列的性質(zhì)及已知條件 得出,由等差數(shù)列的性質(zhì)及已知條件得出,從而求出及.
【規(guī)范解答】選.由,
又 得 .所以,
,, .故選.
9.(20
7、xx·福建高考理科·T11)在等比數(shù)列{ }中,若公比q=4,且前3項之和等于21,則該數(shù)列的通項公式= .
【命題立意】本題主要考查等比數(shù)列的通項和前n項和公式.
【思路點撥】由前3項之和等于21求出 ,進而求出通項公式.
【規(guī)范解答】,
【答案】
【方法技巧】另解:,
10.(20xx ·海南寧夏高考·理科T17)設(shè)數(shù)列滿足,an+1-an=3·22n-1.
(1)求數(shù)列的通項公式.
(2)令,求數(shù)列的前n項和.
【命題立意】本題主要考查了數(shù)列通項公式以及前項和的求法,解決本題的關(guān)鍵是仔細觀察形式,
8、找到規(guī)律,利用等比數(shù)列的性質(zhì)解題.
【思路點撥】由給出的遞推關(guān)系,求出數(shù)列的通項公式,再求數(shù)列的前n項和.
【規(guī)范解答】(1)由已知,當(dāng)時,
而,滿足上述公式,
所以的通項公式為.
(2)由可知,
S ①
從而 ②
①②得
即 .
【方法技巧】利用累加法求數(shù)列的通項公式,利用錯位相減法求數(shù)列的和.
11.(20xx·陜西高考理科·T16)已知是公差不為零的等差數(shù)列,且成等比數(shù)列.
(1)求數(shù)列的通項公式.(2)求數(shù)列的前n項和.
【命題立意】本題主要考查等差、等比數(shù)列的通項公式和前n項和公
9、式的應(yīng)用,考查考生的運算求解能力.
【思路點撥】已知關(guān)于d的方程d
【規(guī)范解答】,
【方法技巧】1.在解決等差數(shù)列或等比數(shù)列的相關(guān)問題時,“基本量法”是常用的方法,但有時靈活地運用性質(zhì),可使運算簡便,而一般數(shù)列的問題常轉(zhuǎn)化為等差、等比數(shù)列求解.
2.?dāng)?shù)列求通項的常見類型與方法:公式法、由遞推公式求通項,由求通項,累加法、累乘法等.
3.數(shù)列求和的常用方法:公式法、裂項相消法、錯位相減法、分組法、倒序相加法等.
4.解綜合題的成敗在于審清題目,弄懂來龍去脈,透過給定信息的表象,抓住問題的本質(zhì),揭示問題的內(nèi)在聯(lián)系和隱含條件,明確解題方向,形成解題策略.
12.(20xx·
10、;北京高考文科·T16)已知為等差數(shù)列,且,.
(1)求的通項公式.
(2)若等比數(shù)列滿足,,求的前n項和公式.
【命題立意】本題考查等差數(shù)列的通項公式,等比數(shù)列的前n項和,熟練掌握數(shù)列的基礎(chǔ)知識是解答好本類題目的關(guān)鍵.
【思路點撥】(1)由a3,a6可列方程解出,從而可求出通項公式;(2)求出,再求出公比q.代入等比數(shù)列的前n項和公式即可.
【規(guī)范解答】(1)設(shè)等差數(shù)列的公差.因為,
所以解得,所以.
(2)設(shè)等比數(shù)列的公比為,
因為 所以,即=3.
所以的前項和公式為.
13.(20xx·福建高考文科·T17)數(shù)列
11、{} 中1=,前n項和滿足-=(n).
(1)求數(shù)列{}的通項公式以及前n項和.
(2)若S1, t ( S1+S2 ), 3( S2+S3 ) 成等差數(shù)列,求實數(shù)t的值.
【命題立意】本題考查數(shù)列、等差數(shù)列、等比數(shù)列等基礎(chǔ)知識,考查運算求解能力,考查函數(shù)與方程思想、化歸轉(zhuǎn)化思想.
【思路點撥】第一步先求{}的通項,可知{}為等比數(shù)列,利用等比數(shù)列的前n項和求解出;第二步利用等差中項列出方程求出t.
【規(guī)范解答】 ( 1 ) 由得,又,故,從而.
(2)由( 1 ) 從而由S1, t ( S1+S2 ), 3( S2+S3 ) 成等差數(shù)列可得解得.
【方法技巧】要求數(shù)列
12、通項公式,由題目提供的是一個遞推公式,如何通過遞推公式來求數(shù)列的通項.題目要求的是項的問題,這就涉及有關(guān)“項”與“和”如何轉(zhuǎn)化的問題.一般地,含有的遞推關(guān)系式,常利用化“和”為“項”.
14.(20xx·湖南高考文科·T20)給出下面的數(shù)表序列:
其中表n(n=1,2,3 )有n行,第1行的n個數(shù)是1,3,5,2n-1,從第2行起,每行中的每個數(shù)都等于它肩上的兩數(shù)之和.
(1)寫出表4,驗證表4各行中數(shù)的平均數(shù)按從上到下的順序構(gòu)成等比數(shù)列,并將結(jié)論推廣到表n(n≥3)(不要求證明).
(2)每個數(shù)列中最后一行都只有一個數(shù),它們構(gòu)成數(shù)列1,4,12,記此數(shù)列為
13、 求和:
【命題立意】以數(shù)列為背景考查學(xué)生的觀察、歸納和總結(jié)的能力.
【思路點撥】在第(2)問中首先應(yīng)得到數(shù)列的通項公式,再根據(jù)通項公式?jīng)Q定求和的方法.
【規(guī)范解答】 (1) 表4為
1 3 5 7
4 8 12
12 20
32
它的第1,2,3,4行中的平均數(shù)分別是4,8,16,32,它們構(gòu)成首項為4,公比為2的等比數(shù)列.將這一結(jié)論推廣到表n(n≥3),即表n(n≥3)各行中的數(shù)的平均數(shù)按從上到下的順序構(gòu)成首項為n,公比為2的等比數(shù)列.簡證如下(對考生不作要求):
首先,表n(n≥3)各行中的第一行,1,3,5,…,2n-1是等差數(shù)列,其平均數(shù)為;其次,若表n的第k(1≤
14、k≤n-1)行a1 ,a2 ,…,an-k+1 是等差數(shù)列,則它的第k+1行a1+a2,a2+a3,…,an-k+an-k+1,也是等差數(shù)列.由等差數(shù)列的性質(zhì)知,表n的第k行中的數(shù)的平均數(shù)與第k+1行中的數(shù)的平均數(shù)分別是
由此可知,表n(n≥3)各行中的數(shù)都成等差數(shù)列,且各行中的數(shù)的平均數(shù)按從上到下的順序構(gòu)成首項為n,公比為2的等比數(shù)列.
(2)表n的第一行是1,3,5,…,2n-1,其平均數(shù)是
由(1)知,它的各行中的數(shù)的平均數(shù)按從上到下的順序構(gòu)成首項為n,公比為2的等比數(shù)列,于是,表n中最后一行的唯一一個數(shù)為bn=n·2n-1.
因此,
故
.
【方法技巧】
15、研究數(shù)列要抓住變化規(guī)律.
15.(20xx·天津高考理科·T22)在數(shù)列中,,且對任意.,,成等差數(shù)列,其公差為.
(1)若=,證明,,成等比數(shù)列().
(2)若對任意,,,成等比數(shù)列,其公比為.
①設(shè)q1≠1,證明{}是等差數(shù)列;②若a2=2,證明
【命題立意】本小題主要考查等差數(shù)列的定義及通項公式,前n項和公式、等比數(shù)列的定義、數(shù)列求和等基礎(chǔ)知識,考查運算能力、推理論證能力、綜合分析和解決問題的能力及分類討論的思想方法.
【思路點撥】利用等差、等比數(shù)列的定義證明.
【規(guī)范解答】(1)由題設(shè),可得.
所以
=
=2k(k+1),
由=0,得
于是.
16、
所以成等比數(shù)列.
(2)方法一:①由成等差數(shù)列,及成等比數(shù)列,得,
當(dāng)≠1時,可知≠1,k
所以是等差數(shù)列,公差為1.
②,,可得,從而=1.由①有
所以
因此,
以下分兩種情況進行討論:
(i)當(dāng)n為偶數(shù)時,設(shè)n=2m()
若m=1,則.
若m≥2,則
+
所以
(ii)當(dāng)n為奇數(shù)時,設(shè)n=2m+1()
所以從而···
綜合(i)(ii)可知,對任意,,有.
方法二:①由題設(shè),可得
所以
由可知.可得,
所以是等差數(shù)列,公差為1.
②因為所以.
所以,從而,.于是,由(1)可知是公差為1的等差
17、數(shù)列.由等差數(shù)列的通項公式可得= ,故.
從而.
所以由,可得.
于是,由(1)可知
以下同方法一.
16.(20xx·湖南高考理科·T21)數(shù)列中,
是函數(shù)的極小值點.
(1)當(dāng)a=0時,求通項.
(2)是否存在a,使數(shù)列是等比數(shù)列?若存在,求a的取值范圍;若不存在,請說明理由.
【命題立意】以三次函數(shù)為載體引出數(shù)列再考查數(shù)列,考查分類討論思想.
【思路點撥】由一元三次函數(shù)極小值的求法,引出數(shù)列,進一步研究數(shù)列.
【規(guī)范解答】(1)易知
令
①若3an<n2,則 當(dāng)x<3an時,f′n(x)>0, fn(x)單調(diào)遞增;
18、當(dāng)3an<x<n2時,f′n(x)<0, fn(x)單調(diào)遞減;當(dāng)x>n2時,f′n(x)>0, fn(x)單調(diào)遞增.
故fn(x)在x=n2取得極小值.
②若3an>n2,仿①可得,fn(x)在x=3an取得極小值.
③若3an=n2,則f ′n(x)≥0, fn(x)無極值.
當(dāng)a=0時,a1=0,則3a1<12.由①知, a2=12=1.
因3a2=3<22,則由①知,a3=22=4.
因為3a3=12>32,則由②知,a4=3a3=3×4.
又因為3a4=36>42,則由②知,a5=3a4=32×
19、;4.
由此猜測:當(dāng)n≥3時,an=4×3n-3.
下面先用數(shù)學(xué)歸納法證明:當(dāng)n≥3時,3an>n2.
事實上,當(dāng)n=3時,由前面的討論知結(jié)論成立.
假設(shè)當(dāng)n=k(k≥3)時,3ak>k2成立,則由②知,ak+1=3ak>k2,從而
3ak+1-(k+1)2>3k2-(k+1)2=2k(k-2)+2k-1>0,
所以3ak+1>(k+1)2.
故當(dāng)n≥3時,3an>n2成立.
于是由②知,當(dāng)n≥3時,an+1=3an,而a3=4,因此an=4×3n-3.
綜上所述,當(dāng)a=0時,a1=0,a2=1, an=4
20、5;3n-3(n≥3).
(2)存在a,使數(shù)列{an}是等比數(shù)列.
事實上,由②知,若對任意的n,都有3an>n2,則an+1=3an.即數(shù)列{an}是首項為a,公比為3的等比數(shù)列,且an=a·3n-1.
而要使3an>n2,即a·3n>n2對一切n
記bn=
令y=
在[2,+∞)上單調(diào)遞減.故當(dāng)n≥2時,數(shù)列{bn}單調(diào)遞減,即數(shù)列{bn}中最大項為b2=
當(dāng)a<
綜上所述,存在a,使數(shù)列{an}是等比數(shù)列,且a的取值范圍是(
【方法技巧】處理復(fù)雜函數(shù)的常用步驟:求導(dǎo)數(shù),解方程,列表,求函數(shù)在關(guān)鍵點的極限,作出圖象,按要求解題.證明一個數(shù)列是等比數(shù)列,要使一個數(shù)列是等比數(shù)列,判斷一個數(shù)列是否為等比數(shù)列常用的方法有:定義法,前三項再檢驗法等.