所属成套资源:高二数学《考点•题型 •技巧》精讲与精练高分突破系列(人教A版选择性必修第二册)
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- 4.2.2 等差数列的前n项和公式-高二数学《考点•题型 •技巧》精讲与精练高分突破系列(人教A版选择性必修第二册) 试卷 1 次下载
- 4.3.2 等比数列的前n项和公式-高二数学《考点•题型 •技巧》精讲与精练高分突破系列(人教A版选择性必修第二册) 试卷 0 次下载
- 4.4 数学归纳法-高二数学《考点•题型 •技巧》精讲与精练高分突破系列(人教A版选择性必修第二册) 试卷 0 次下载
- 专题强化训练一 等差数列性质和求和常考重难点强化精选必刷题-高二数学《考点•题型 •技巧》精讲与精练高分突破系列(人教A版选择性必修第二册) 试卷 1 次下载
高中数学人教A版 (2019)选择性必修 第二册4.3 等比数列精练
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这是一份高中数学人教A版 (2019)选择性必修 第二册4.3 等比数列精练,共32页。
4.3.1 等比数列的概念
【考点梳理】
考点一 等比数列的概念
1.定义:一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比都等于同一个常数,那么这个数列叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,通常用字母q表示(q≠0).
2.递推公式形式的定义:=q(n∈N*且n>1).
考点二 等比中项
如果在a与b中间插入一个数G,使a,G,b成等比数列,那么G叫做a与b的等比中项,此时,G2=ab.
考点三 等比数列的通项公式
若等比数列{an}的首项为a1,公比为q,则an=a1qn-1(n∈N*).
考点四 等比数列通项公式的推广和变形
等比数列{an}的公比为q,则
an=a1qn-1①=amqn-m②=·qn.③其中当②中m=1时,即化为①.当③中q>0且q≠1时,y=·qx为指数型函数.
等比数列的应用及性质
考点五 实际应用题常见的数列模型
1.储蓄的复利公式:本金为a元,每期利率为r,存期为n期,则本利和y =a(1+r)n.
2.总产值模型:基数为N,平均增长率为p,期数为n, 则总产值y = N (1 + p)n.
考点六 等比数列的常用性质
设数列{an}为等比数列,则:
(1)若k+l=m+n(k,l,m,n∈N*),则ak·al=am·an.
(2)若m,p,n成等差数列,则am,ap,an成等比数列.
(3)在等比数列{an}中,连续取相邻k项的和(或积)构成公比为qk(或)的等比数列.
(4)若{an}是等比数列,公比为q,则数列{λan}(λ≠0),,{a}都是等比数列,且公比分别是q,,q2.
(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}与也都是等比数列,公比分别为pq和.
【题型归纳】
题型一:等比数列中的基本运算
1.(2022·福建龙岩·高二期中)在等比数列中,如果,那么( )
A.40 B.36 C.54 D.128
2.(2022·湖南·长郡中学高二期中)在等比数列中,,若、、成等差数列,则的公比为( )
A. B. C. D.
3.(2022·四川·绵阳中学高二开学考试(文))数列满足,且,则( )
A.4 B. C. D.
题型二:等比中项的应用
4.(2022·陕西省商洛中学高二期末(理))已知是公差不为零的等差数列,,且成等比数列,则公差为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
5.(2022·甘肃·敦煌中学高二期中)已知正项等比数列,满足,则( )
A. B. C. D.
6.(2022·广西贵港·高二期末(理))已知是公差不为零的等差数列,,且,,成等比数列,则( )
A. B. C. D.
题型三:等比数列的性质及其应用
7.(2022·甘肃·天水市田家炳中学高二阶段练习)已知等比数列,满足,且,则数列的公比为( )
A.2 B.4 C. D.
8.(2022·陕西·礼泉县第二中学高二)等比数列的各项均为正数,且,则( )
A.20 B.15 C.8 D.
9.(2022·广东·顺德市李兆基中学高二期中)等比数列{}中,已知=8,+=4,则的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.5
题型四:等比数列子数列的性质
10.(2022·吉林白山·高二期末)已知等比数列的公比q为整数,且,,则( )
A.2 B.3 C.-2 D.-3
11.(2022·北京·人大附中高二期中)设是等比数列,且,,则( )
A.12 B.2 C.30 D.32
12.(2022·河南·濮阳一高高二期中(文))在等比数列中,已知,,那么等于( )
A. B. C. D.
题型五:等比数列的函数特征(单调性和最值)
13.(2022·辽宁·东北育才学校高二期中)设等比数列的首项为,公比为,则为递增数列的充要条件是( )
A., B.,
C. D.
14.(2022·安徽宿州·高二期中)已知等比数列,下列选项能判断为递增数列的是( )
A., B.,
C., D.,
15.(2020·江苏省板浦高级中学高二期中)设是公比为的等比数列,,令,若数列有连续四项在集合中,则值为( )
A. B. C. D.
题型六:等比数列的证明
16.(2022·全国·高二)已知数列满足,,.
(1)求证:数列是等比数列;
(2)若,求数列中的最小项.
17.(2022·全国·高二)数列满足,.
(1)求,;
(2)设,求证:数列是等比数列,并求其通项公式.
18.(2022·浙江·高二阶段练习)已知数列的前n项和为,.
(1)求数列的通项公式;
(2)判断数列中是否存在成等差数列的三项,并证明你的结论.
【双基达标】
一、单选题
19.(2022·陕西·渭南市瑞泉中学高二阶段练习)设等比数列满足,,则的最大值为( )
A.32 B.16 C.128 D.64
20.(2022·江苏苏州·高二期中)已知等差数列公差,数列为正项等比数列,已知,则下列结论中正确的是( )
A. B.
C. D.
21.(2022·陕西·蓝田县城关中学高二期中(理))已知a是4与6的等差中项,b是与的等比中项,则( )
A.13 B. C.3或 D.或13
22.(2022·江苏·西安交大苏州附中高二阶段练习)若,,成等差数列,而,,和,,都分别成等比数列,则的值为( )
A.16 B.15 C.14 D.12
23.(2022·安徽省宿州市苐三中学高二期末)已知数列满足,,设 ,且数列是单调递增数列,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
24.(2022·江苏·吴江汾湖高级中学高二)三个实数成等差数列,首项是,若将第二项加、第三项加可使得这三个数依次构成等比数列,则的所有取值中的最小值是( )
A. B. C. D.
25.(2022·福建省华安县第一中学高二)设等比数列中,,,则( )
A.16 B.32 C.12 D.18
26.(2022·上海市大同中学高二)已知数列的前项和为,,且对任意的均有,则下列三个命题中,所有真命题的序号是( )
①存在实数,使得为等差数列;
②存在实数,使得为等比数列;
③若存在,使得,则实数唯一.
A.① B.①③ C.②③ D.①②③
27.(2022·陕西·白水县白水中学高二阶段练习)已知正项等比数列中,成等差数列,其前n项和为,若,则为( )
A. B. C. D.
28.(2022·安徽省皖西中学高二期末)已知等比数列的公比,则( )
A. B. C. D.3
29.(2022·陕西咸阳·高二期中(文))已知是等差数列,,.
(1)求数列的通项公式及前项和;
(2)若等比数列满足,,求的通项公式.
30.(2022·福建省连城县第一中学高二阶段练习)公差不为0的等差数列中,,且成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)若为等差数列的前项和,求使成立的的最大值.
【高分突破】
一:单选题
31.(2022·全国·高二)在边长为243的正三角形三边上,分别取一个三等分点,连接成一个较小的正三角形,然后在较小的正三角形中,以同样的方式形成一个更小的正三角形,如此重复多次,得到如图所示的图形(图中共有10个正三角形),其中最小的正三角形的面积为( )
A. B.1 C. D.
32.(2022·福建省龙岩第一中学高二)在正项等比数列中,若存在两项,使得,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
33.(2022·全国·高二)已知数列满足,则( ).
A. B.
C.数列是等差数列 D.数列是等比数列
34.(2022·全国·高二课时练习)在1和10之间插入个实数,使得这个数构成递增的等比数列,将这个数的乘积记作,则( )
A. B.11 C.44 D.52
二、多选题
35.(2022·甘肃·高台县第一中学高二期中)已知数列是等比数列,下列结论正确的为( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
36.(2022·甘肃·白银市第九中学高二)已知等比数列 ,=1, ,则( ).
A.数列 是等比数列 B.数列 是递增数列
C.数列 是等差数列 D.数列 是递增数列
37.(2022·甘肃省临洮中学高二阶段练习)设等比数列的公比为q,其前n项和为,前n项积为,且满足条件,,,则下列选项正确的是( )
A. B.
C.是数列中的最大项 D.
38.(2022·辽宁锦州·高二期末)已知在数列中,,,其前项和为,则( )
A.当时,
B.当时,数列是递增数列
C.
D.对任意,存在,使得数列成等比数列
39.(2022·福建·莆田第二十五中学高二阶段练习)已知等差数列的前项和为,若,,则( )
A.
B.数列是公比为28的等比数列
C.若,则数列的前2020项和为4040
D.若,则数列的前2020项和为
40.(2022·黑龙江·哈尔滨市第六中学校高二期末)已知等比数列各项均为正数,其前项积为,若,,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C.是中最小的项
D.使成立的的最大值为18
41.(2022·江苏南京·高二期末)正项等比数列中,、、成等差数列,且存在两项使得,则( )
A.数列公比为 B.的最小值是
C. D.的最小值是
42.(2022·浙江·宁波市北仑中学高二期中)已知数列满足:,,下列说法正确的是( )
A.,成等差数列 B.
C. D.,一定不成等比数列
三、填空题
43.(2022·陕西·渭南市三贤中学高二期中)已知是等比数列,若1是,的等比中项,4是,的等比中项,则__________.
44.(2022·陕西·西安中学高二期中)设数列的前n项和为,已知,,,则数列的通项公式为________.
45.(2022·广东·饶平县第二中学高二开学考试)光圈是一个用来控制光线透过镜头,进入机身内感光面的光量的装置.表达光圈的大小我们可以用光圈的F值表示,光圈的F值系列如下:F1,F1.4,F2,F2.8,F4,F5.6,F8,…,F64.光圈的F值越小,表示在同一单位时间内进光量越多,而且上一级的进光量是下一级的2倍,如光圈从F8调整到F5.6,进光量是原来的2倍.若光圈从F4调整到F1.4,则单位时间内的进光量为原来的_______倍.
46.(2022·陕西咸阳·高二期中(文))已知3为,的等差中项,2为,的等比中项,则___________.
47.(2022·陕西咸阳·高二期中(理))在正项等比数列中,,则______.
48.(2022·浙江·高二期末)已知数列满足,对于每一个,,,构成公差为2的等差数列,,,构成公比为的等比数列,若,不等式恒成立,则正整数的最小值为______.
四、解答题
49.(2022·甘肃·敦煌中学高二期中)已知数列为等比数列,,,.
(1)求;
(2)若数列满足,,求.
50.(2022·甘肃·敦煌中学高二阶段练习)在等比数列中,,公比,且,又有4是和的等比中项.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前21项和.
51.(2022·全国·高二课时练习)已知数列的首项,.
(1)求证:数列为等比数列;
(2)求数列的通项公式;
(3)是否存在互不相等的正整数m,s,n,使m,s,n成等差数列,且,,成等比数列,如果存在,请给出证明;如果不存在,请说明理由.
【答案详解】
1.D
【分析】设公比为,依题意可得即可求出,最后根据计算可得.
【详解】解:设公比为,由,,
所以,所以.
故选:D
2.B
【分析】设等比数列的公比为,则,根据题意可得出、的等量关系,即可求得数列的公比.
【详解】设等比数列的公比为,则,
由题意可得,即,则,故.
故选:B.
3.C
【分析】根据对数运算求得的关系式,判断是等比数列,结合等差数列的性质求得正确答案.
【详解】由于,
所以,所以,
所以数列是公比的等比数列.
由于,所以,
所以.
故选:C
4.C
【分析】由等差数列的性质,通项公式以及等比数列的性质求解即可
【详解】因为,故,解得.
又成等比数列,
所以.
设公差为d,
所以,整理得,
因为,所以.
故选:C
5.A
【分析】根据题意先得,变形可得,进而等比数列的性质可得答案.
【详解】根据题意,正项等比数列中,
若,则有,
又,,
所以.
故选:A.
6.B
【分析】利用等差数列的性质求出,再由,,成等比数列,求出,最后根据等差数列的通项公式可求出结果.
【详解】因为,所以,解得.
又,,成等比数列,所以,
设公差为d,所以,
整理得,因为,所以,
从而.
故选:B
7.A
【分析】利用对数运算性质、等比中项可得且,根据已知有,即可求公比.
【详解】令公比为,
由,故且,
所以,则,
又,则,
所以,
综上,.
故选:A
8.B
【分析】由等比数列的性质计算.
【详解】是等比数列,则,,,
,
故选:B.
9.C
【分析】由等比数列性质求出公比,将原式化简后计算
【详解】设等比数列{}的公比为,则=,=,所以==.
又+=+=(+)=8×=2,
+=+=(+)=8×=1,
所以+++=2+1=3.
故选:C
10.A
【分析】由等比数列的性质有,结合已知求出基本量,再由即可得答案.
【详解】因为,,且q为整数,
所以,,即q=2.
所以.
故选:A
11.D
【分析】利用等比数列的性质进行求解即可.
【详解】设该等比数列的公比为,
因为,
所以由,
所以,
故选:D
12.A
【分析】根据题中条件求出等比数列的公比,再由可计算出的值.
【详解】设等比数列的公比为,,
,,故选A.
【点睛】本题考查等比数列性质的应用,在求解等比数列的问题时,一般要结合题中条件求出公比的值,充分利用等比数列的性质求解,可简化计算,考查运算求解能力,属于中等题.
13.C
【分析】分析可知,分、两种情况讨论,结合递增数列的定义求出对应的的取值范围,即可得出结论.
【详解】因为,若,则数列为摆动数列,与题意不符,所以,.
①若,则对任意的,,由可得,即;
②若,则对任意的,,由可得,此时.
所以,为递增数列的充要条件是,或, ,
当,时,,则;
当,时,,则.
因此,数列为递增数列的充要条件是.
故选:C.
14.D
【分析】根据指数函数单调性和单调性的性质逐项分析即可.
【详解】对于A,,,则单调递减,故A不符题意;
对于B,,,则会随着n取奇数或偶数发生符号改变,数列为摆动数列,故B不符题意;
对于C,,,则为常数数列,不具有单调性,故C不符题意;
对于D,,,∵,y=在R上单调递减,故为递增数列,故D符合题意.
故选:D﹒
15.A
【分析】由题意转化条件得数列的连续四项在集合中,结合等比数列的性质即可得解.
【详解】,且数列有连续四项在集合中,
,数列的连续四项在集合中,
因为是等比数列,等比数列中一定有正项和负项相邻,则,所以等比数列各项的绝对值递增或递减.
按绝对值的顺序排列上述数值得,相邻两项相除,
则可得是数列的连续四项,
或(舍去)
故选:A.
16.(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)根据等比数列的定义证明;
(2)由(1)求得后可得,利用作商的方法得出,从第2项开始递增,从而易得最小项.
(1)
因为,,
所以是首项为1,公比为的等比数列;
(2)
由(1)得,所以,则
当时,,;②当时,,,又,所以,
所以,即.
17.(1),
(2)证明见解析,
【分析】(1)由数列的递推关系,令和即可求出答案;
(2)由题意可求出,即可求出数列是首项为,公比为的等比数列,即可求出的通项公式.
(1)由,令,则,令,则故,;
(2).因为,所以数列的各项均不为0,所以,即数列是首项为,公比为的等比数列,所以.
18.(1);
(2)不存在,证明见解析.
【分析】(1)利用给定的递推公式,结合“当时,”变形,构造数列即可求解作答.
(2)假定存在符合条件的三项,列出等式,结合的单调性推理作答.
(1),,则当时,,即,而,因此,数列是公比为2的等比数列,则,即,所以.
(2)记,由(1)知,,不妨假设存在三项成等差数列,则,因为,所以,令,则,于是有对是递增的,则,即,因此,即,其左边为负数,右边为正数,矛盾,所以数列中不存在成等差数列的三项.
19.D
【分析】结合已知条件,求出的通项公式,然后求解当时的范围,进而可得到答案.
【详解】因为等比数列满足,,
所以,
从而,
故,则数列是单调递减数列,
当时,,
故.
故选:D.
20.C
【分析】设等差数列的公差为,等比数列的公比为,根据题意可知,由得,设,则,利用一次函数和指数函数的性质,结合图形,可得时;时;时,依次判断选项即可.
【详解】设等差数列的公差为,等比数列的公比为(),
若,则,得,解得,不符合题意;
所以,得,又,
令,得,即①,
设,则且,
所以①式变为,
由题意,知和是方程的两个解,
令,且,
则一次函数与指数函数的图象至少有2个交点,
作出两个函数图象,如图,
当函数与单调递增或递减时,才会有2个解,
且无论哪种情况,都有时,;
时,;时,;
所以,,,,
即,,,.
故选:C.
21.D
【分析】根据等差中项得到,根据等比中项得到,计算得到答案.
【详解】a是4与6的等差中项,故,
b是与的等比中项,则,则,或.
故选:D
22.D
【分析】根据等差数列和等比数列的性质列方程组求解.
【详解】因为,,成等差数列,而,,和,,都分别成等比数列,
所以,解得、、,
故选:D.
23.A
【分析】由题意求得,则可得,根据其单调性可得,化简可得恒成立,即可求得答案.
【详解】由题意数列满足,可知,是以2为首项,2为公比
的等比数列,
所以 ,所以,
因为数列是递增数列,所以 ,对于任意的恒成立,
即,即恒成立 ,
因为时,取得最小值3 ,
故 ,即实数的取值范围是 ,
故选:A,
24.D
【分析】设原来的三个数为、、,根据题意可得出关于的等式,解出的值,即可得解.
【详解】设原来的三个数为、、,
由题意可知,,,,且,
所以,,即,解得或.
则的所有取值中的最小值是.
故选:D.
25.A
【分析】利用等比数列的性质求出公比,代入计算即可.
【详解】由题,
则
故选:A.
26.A
【分析】先求出,由此容易判断①②,对于③,当为偶数时,,当为奇数时,,若存在,使得,则,且,由此可分为奇数和偶数讨论即可判断
【详解】因为,
所以,则,
所以数列、为等差数列,且公差为2,
由,得,
所以,
①当时,,所以,所以为等差数列,①对;
②若存在实数,使得为等比数列,则,即,
因为方程组无解,所以不可能为等比数列,②错;
③当为偶数时,因为,, ,,
将上述各式相加,可得,
当为奇数时,,
若存在,使得,所以,且,
当为偶数时,,解得;
当为奇数时,,解得,
所以不唯一,③错.
故选:A
27.B
【分析】根据等差等比数列的性质,列出相应的方程,求出,进而利用等比数列通项公式即可求解.
【详解】设等比数列的公比为q,.因为成等差数列,所以.又因为;,所以.所以.
故选B.
28.B
【分析】利用等比数列通项公式化简求解即可.
【详解】解:因为等比数列的公比,
所以.
故选:B.
29.(1),
(2)
【分析】(1)根据条件列出方程求出公差即可得解;
(2)根据条件列出方程求出公比,即可得出通项公式.
【详解】(1)设等差数列的公差为,
则.
∴,
.
(2)设等比数列的公比为,
由,,可得,
∴的通项公式为.
30.(1);
(2)13.
【分析】(1)根据等差数列的性质及等比中项列出方程求出公差,即可得通项公式;
(2)由前n项和公式求和,解不等式即可求解.
(1)
因为,所以,
设等差数列的公差为,
由,则,解得,
所以.
(2)
由可得,
由 得
又,所以的最大值为13.
31.A
【分析】设第n个正三角形的边长为,根据已知条件可得,由等比数列的定义写出通项公式并求,即可得最小的正三角形的面积.
【详解】设第n个正三角形的边长为,则,
由勾股定理知,
所以,又,则,
所以是首项为243,公比为的等比数列,
所以,即,
所以,故最小的正三角形的面积为.
故选:A
32.A
【分析】设等比数列的公比,利用等比数列的通项公式求得,结合进行讨论求解.
【详解】设等比数列的公比,(其中),
因为,可得,
即,解得或(舍去)
又因为,所以,
即,所以,
当,时,;
当,时,;
当,时,;
当,时,;
当,时,;
综上所述,的最小值为.
故选:A.
33.C
【分析】依题意可得,即可得到数列是常数数列,即可判断.
【详解】解:因为,
所以,即,所以,故A、B错误;
因为,所以数列是等差数列,故C正确;
显然数列是常数数列,若,则,则不是等比数列,故D错误;
故选:C
34.C
【分析】由条件结合等比数列通项公式求出,再根据指数运算性质及等差数列求和公式求出,由此可求,再由等差数列求和公式求的值.
【详解】设这个数构成的等比数列为,则,,所以.又,所以.故.
故选:C.
35.BD
【分析】A选项,设出公比,得到,当时,,A错误;
B选项,由得到,从而得到;
C选项,由得到,从而得到;
D选项,根据得到,由等比数列通项公式的性质计算,结合基本不等式得到.
【详解】设等比数列的公比为,由,得到,
因为,所以,
则,若,则,此时,A错误;
若,则,故,则,B正确;
若,则,故,则,C错误;
若,则,不等式两边同除以,得到,
所以,D正确.
故选:BD
36.ACD
【分析】求出数列与的通项公式,再判断是否是等比或等差数列;等差数列的单调性决定于公差的正负,等比数列的单调性决定于首项的正负和公比与1的大小.
【详解】由=1,得,,所以数列 是等比数列且为递减数列,故A正确B不正确;
,数列 是递增的等差数列,故C,D正确.
故选:ACD.
37.ABC
【分析】根据等比数列的通项公式及所给条件得到,即可判断A、B,再根据数列的单调性判断C,最后根据下标和性质判断D;
【详解】解:等比数列的公比为,若,则.
由,可得,则数列各项均为正值,
若,则,,则,故A正确;
所以,故B正确;
根据,可知是数列中的最大项,故C正确;
由等比数列的性质可得,
所以,故D错误.
故选:ABC
38.CD
【分析】通过计算判断AC选项的正确性,利用特殊值判断B选项错误,根据等比数列的知识判断D选项的正确性.
【详解】A选项,当时,,
由于,所以,……,
以此类推,可知此时数列的奇数项为,偶数项为,,所以A选项错误.
C选项,,,,
,所以C选项正确.
B选项,不妨设,根据C选项的分析可知,
此时数列不是递增数列,所以B选项错误.
D选项,当时,由得,
,
要使数列成等比数列,则,
即任意,存在,使数列成首项为,
公比为的等比数列,所以D选项正确.
故选:CD
39.BCD
【分析】应用等差数列的前n项和、通项公式求基本量可得,进而判断A,再由及等比数列的定义判断B,应用分组求和、裂项求和判断C、D.
【详解】由题设,,则,
若等差数列的公差为,故,而,
所以,则,
,A错误;
,易知是公比为28的等比数列,B正确;
,则前2020项和为,C正确;
,则前n项和为,
所以前2020项和为,D正确.
故选:BCD
40.AC
【分析】对于A:利用直接求出;对于B:由解得,即可得到;对于C:判断出时,;时, 得到是中最小的项;对于D:直接求出使成立的的最大值为17.
【详解】对于A:因为,所以,所以,所以.故A正确;
对于B:因为,所以时,,所以数列为递增数列.
因为,所以,所以.故B错误;
对于C:因为数列各项均为正数,前项积为,且时,有,所以,即;时,有,所以,即;所以是中最小的项.故C正确.
对于D:因为,而,
所以使成立的的最大值为17.故D错误.
故选:AC
41.ABC
【分析】设等比数列的公比为,则,,根据题意可得出关于的方程,解出正数的值,可判断A选项;利用等比数列的通项公式可判断C选项;列举出的可能取值,可判断BD选项的正误.
【详解】设等比数列的公比为,则,,
由已知,可得,,则,A对;
因为,则,可得,可得,C对;
因为、,且,
当,时,;当,时,;
当时,;当,时,;
当,时,.
综上所述,的最小值为,B对D错.
故选:ABC.
42.BCD
【分析】根据题意得,再结合数列单调性与得,可判断B选项;由递推关系式易得,进而可判断A选项;根据数列单调性得,进而可得判断C;利用反证法先假设,成等比数列,推出之间的公比为,结合可以得到成等比数列,与矛盾,故假设不成立,可判断D
【详解】解:因为,
所以,且,
所以①,
所以②
所以,②-①整理得:
因为,
所以数列为单调递增数列,
所以,即,故B选项正确;
对于A选项,若,成等差数列,则成等差数列,由递推关系得,显然不满足等差数列,故A选项错误;
对于C选项,因为,数列为单调递增数列,
所以,即,
所以,因为,所以,
所以,从第2项起,数列介于以为首项,公比分别为和为公比的等比数列对应项之间,
所以,故C选项正确;
对于D选项,假设,成等比数列,设之间的公比为,
由可得即,
因为,所以,解得,
因为为单调递增数列,所以,
由可得,即整理得,所以成等比数列,
所以以此类推能得到成等比数列,与矛盾,故假设不成立,故D正确;
故选:BCD
【点睛】本题关键点在于通过数列的递推关系式以及等差数列、等比数列研究数列的性质,D选项中反证法的应用是本题的重难点,注意掌握加以应用.
43.
【分析】首先根据等比中项求出和,再求出公比,再利用等比数列通项即可求.
【详解】由题意可知,是和的等比中项,,又是和的等比中项,
.又,,
而.
故答案为:
44.
【分析】由构造法和与关系求解
【详解】由题意得,而,
所以是首项为2,公比为2的等比数列.
,,当时,,也满足此式,
综上,
故答案为:
45.
【分析】根据已知条件求得正确答案.
【详解】依题意“上一级的进光量是下一级的2倍”,
从F4调整到F1.4,下调了级,所以进光量为原来的倍.
故答案为:
46.##1.5
【分析】根据等差、等比中项即可代入求值.
【详解】由等差、等比中项可得,所以,
故答案为:
47.2
【分析】依据等比数列的性质和对数运算规则即可解决.
【详解】在正项等比数列中,,
所以,
所以,,
.
故答案为:2
48.9
【分析】由数列的递推关系,可得,故是以为首项,公比为的等比数列,
可得的通项公式及值域,进而可得、、的通项公式及值域,
则条件中的恒成立等价于恒成立,即或,即可得正整数的最小值.
【详解】,,,,∴,
∴是以为首项,公比为的等比数列,∴,∴,
则,,,
则,不等式恒成立,等价于或,即或,故正整数的最小值为9.
故答案为:9
【点睛】本题关键是利用数列的递推关系,构造新数列,从而求出通项公式,再将条件中不等式因式分解,根据数列的值域,将恒成立等价成或,从而求得t的范围
49.(1)
(2)
【分析】(1)设公比为,由已知得,又,,求解得值,即可得;
(2)因为,,所以用累加法可求.
【详解】(1)解:数列为等比数列,设公比为,因为,,所以
又,所以,解得:或(舍)
所以.
(2)解:,所以,又
则
.
50.(1)
(2)
【分析】(1)根据题意,求得和,进而求得的值,即可求解;
(2)由(1)得到和,进而求得数列的前项的和.
(1)
因为,可得,即,
又因为,所以,
因为4是和的等比中项,所以,
即与是方程的两个根,且,
所以,即,解得,
所以数列的通项公式为.
(2)
由,可得,则,
则数列的前项和为,
当时,,所以;
当时,,
所以
.
51.(1)证明见解析
(2)
(3)不存在,理由见解析
【分析】(1)由两边取倒数,再减去1得到,再计算,故证得结论;
(2)由(1)知的首项和公比,利用等比数列的通项公式可求得;
(3)先假设存在,则则,,将代入化简得到,利用基本不等式推得矛盾,故假设不成立,即不存在.
(1)
因为,所以,
即,且,
所以数列是首项为,公比为的等比数列.
(2)
由(1)可求得,
所以,即.
(3)
假设存在,则,,
即,化简得.
因为,当且仅当时等号成立.
又因为m,n,s互不相等,所以不存在.
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