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高考数学一轮复习课时分层作业35等比数列含答案
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1.A [由x,3x+3,6x+6成等比数列,知(3x+3)2=x·(6x+6),解得x=-3或x=-1(舍去).所以此等比数列的前三项为-3,-6,-12.故第四项为-24,选A.]
2.B [∵公比不为1的等比数列{an}满足a5a6+a4a7=8,∴a5a6=a4a7=4,由a2am=4,
∴2+m=5+6=11,解得m=9.]
3.D [法一:设等比数列{an}的公比为q,所以a2+a3+a4a1+a2+a3=a1+a2+a3qa1+a2+a3=q=2,由a1+a2+a3=a1(1+q+q2)=a1(1+2+22)=1,解得a1=17,所以a6+a7+a8=a1(q5+q6+q7)=17×(25+26+27)=17×25×(1+2+22)=32,故选D.
法二:令bn=an+an+1+an+2(n∈N*),则bn+1=an+1+an+2+an+3.设数列{an}的公比为q,则bn+1bn=an+1+an+2+an+3an+an+1+an+2=an+an+1+an+2qan+an+1+an+2=q,所以数列{bn}为等比数列,由题意知b1=1,b2=2,所以等比数列{bn}的公比q=2,所以bn=2n-1,所以b6=a6+a7+a8=25=32.故选D.]
4.B [对于A,由S3(S9-S6)=(S6-S3)2,
即4(S9-12)=(12-4)2,解得S9=28.
对于B, 由前n项和公式得Sn=1-34an1-34=4-3an.
对于C,由a5a6=a4a7得a4a7=-8,
又a4+a7=2, 解得a4=4,a7=-2或a4=-2,a7=4,∴q3=-12或q3=-2,
当q3=-12时,a1+a10=a4q3+a4q6=4-12+4×-122=-7.
当q3=-2时,a1+a10=a4q3+a4q6=-2-2+(-2)×(-2)2=-7.
对于D,∵a5=4a3,∴q4=4q2,∴q=0(舍去)或q=-2或q=2,
故an=(-2)n-1或an=2n-1.故选B.]
5.AD [由题意可得此人每天走的路程构成了一个公比为12的等比数列,且S6=378,
所以S6=a11-1261-12=378,解得a1=192,
所以an=a1qn-1=192×12n-1(1≤n≤6,n∈N*).
对于A,因为a5=192×124=12,所以A正确,
对于B,因为a3=192×122=48,所以B错误,
对于C,S3=192×1-1231-12=192×7812=336,所以C错误,
对于D,该人最后三天走的路程为S6-S3=378-336=42,所以D正确.故选AD.]
6.ABD [由an+1=2Sn+2,则an=2Sn-1+2n≥2,
两式相减可得an+1-an=2an,即an+1=3ann≥2,
由题意知a2=2S1+2=2a1+2=6,满足a2=3a1,
所以an+1=3ann∈N*,所以数列an是等比数列,故选项A正确.
则an=a1qn-1=2×3n-1,故选项B正确.
又an+1-an=2×3n-2×3n-1=4×3n-1>0,所以数列an是递增数列,
选项C错误,选项D正确.故选ABD.]
7. 9 [由题意可得a2a8=a52=4,a5>0,所以a5=2,则原式=lg2(a1a2…a9)=9lg2a5=9.]
8.-1 9n-12 [设数列{an2}的前n项和为Tn,因为Sn=3n+a,所以Sn-1=3n-1+a(n≥2),所以an=Sn-Sn-1=2·3n-1(n≥2),且S1=a1=3+a.又数列{an}为等比数列,所以an=2·3n-1且2=3+a,所以a=-1.因为an+12an2=an+1an2=9且a12=4,所以{an2}是首项为4,公比为9的等比数列,所以{an2}的前n项和Tn=41-9n1-9=9n-12. ]
9.2n-5(答案不唯一) [∵T3=T6,∴a4a5a6=1,∴a5=1.
不妨设q=2,则a1=116,an=116×2n-1=2n-5.]
10.[解] (1)当n=1时,a1=2a1-1,a1=1,
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2an-1-2an-1-1=2an-2an-1,
所以an=2an-1,所以数列an是以1为首项,2为公比的等比数列,所以an=2n-1.
(2)证明:b1=a1=1≠0,Tn=2n-1bnn,
当n≥2时,bn=TnTn-1=2n-1bnn2n-2bn-1n-1=22n-2bnnbn-1n-1,
则bn-1n-1=22n-2bnn-1,
由于bn>0,则bn=14bn-1n≥2,
所以数列bn是等比数列.
11. [解] (1)设{an}的公比为q(q>1),由题设得a1q+a1q3=20,a1q2=8,
解得a1=2,q=2 或a1=32,q=12 (舍去),
所以{an}的通项公式为an=2n.
(2)由(1)可知an=2n,
则(-1)n-1anan+1=(-1)n-1×2n×2n+1=(-1)n-1×2×4n,
记Tn=a1a2-a2a3+…+(-1)n-1anan+1,
则Tn=2×4-2×42+2×43-…+(-1)n-1×2×4n ①,
4Tn=2×42-2×43+2×44-…+(-1)n-1×2×4n+1 ②,
①+②可得5Tn=8+(-1)n-1×2×4n+1,
所以a1a2-a2a3+…+(-1)n-1anan+1=8+-1n-1×2×4n+15=85+(-1)n-122n+35.
12.C [令m=1,则由am+n=aman,得an+1=a1an,即an+1an=a1=2,所以数列{an}是首项为2,公比为2的等比数列,所以an=2n,所以ak+1+ak+2+…+ak+10=ak(a1+a2+…+a10)=2k×2×1-2101-2=2k+1×(210-1)=215-25=25×(210-1),解得k=4,故选C.]
13.ABC [因为a1=1,an·an+1=2n,
所以a2=2,a3=2,a4=4.
由an·an+1=2n可得an+1·an+2=2n+1,所以an+2an=2,所以a2n,a2n-1分别是以2,1为首项,公比为2的等比数列,所以a2n=2·2n-1=2n,a2n-1=2n-1,所以a2n-a2n-1=2n-1,a2n-1+a2n=3·2n-1≠2n+1,综上可知,ABC正确,D错误.故选ABC.]
14.181 3·43n-1 [第1个图形的边长为1,第2个图形的边长为第1个图形边长的13,依次类推,…,则第5个图形的边长为1×13×13×13×13=181;
以一条边为例,原本的一条边被分成了3份,擦去一份,在擦掉的那条边上又衍生出2条,即原本的1条边变成现在的(3-1)+2=4条,翻了4倍,所以周长之间的关系为bn=13×4×bn-1=43bn-1,所以{bn}是公比q=43的等比数列,而首项b1=3,所以bn=3·43n-1.]
15.[解] (1)证明:由an+1an=2an-an+1,
得an+1=2anan+1,
所以1an+1=an+12an=12an+12,
1an+1-1=12an-12=121an-1,
又1a1-1=-12≠0,故数列1an-1为等比数列.
(2)由(1)可得,1an-1=-12·12n-1=-12n,
则an=2n2n-1.
假设存在正整数m,n,k(m<n<k)满足题意,
则2an=am+ak,即2·2n2n-1=2m2m-1+2k2k-1,
则2n+1(2m-1)(2k-1)=2m(2n-1)(2k-1)+2k(2n-1)(2m-1),
等号两边同时除以2m得,
2n-m+1(2m-1)(2k-1)=(2n-1)(2k-1)+2k-m(2n-1)(2m-1).(*)
由m<n<k,m,n,k为正整数得k-m≥2,n-m+1≥2,k-m∈N*,n-m+1∈N*,
所以(2n-1)(2k-1)为奇数,而2n-m+1(2m-1)(2k-1)与2k-m(2n-1)(2m-1)均为偶数,故(*)式不能成立,
即不存在正整数m,n,k,且m<n<k,使得am,an,ak成等差数列.
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