2021年高考艺术生数学基础复习 考点14 等比数列(学生版)
展开考点14 等比数列
知识理解
一.等比数列的有关概念
定义:如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于同一常数(不为零),那么这个数列就叫做等比数列.这个常数叫做等比数列的公比,通常用字母q表示,定义的表达式为=q.
二.等比数列的有关公式
1.通项公式:an=a1qn-1an=am·qn-m.
2.前n项和公式:
三. 等比数列的性质
1.等比中项
(1)如果a,G,b成等比数列,那么G叫做a与b的等比中项.即G是a与b的等比中项
⇔a,G,b成等比数列⇒G2=ab.
(2)若m+n=p+q=2k(m,n,p,q,k∈N*),则am·an=ap·aq=a.
2.前n项和的性质
(2) {an}为等比数列,若a1·a2·…·an=Tn,则Tn,,,…成等比数列
(3)当q≠0,q≠1时,Sn=k-k·qn(k≠0)是{an}成等比数列的充要条件,此时k=.
考向分析
考向一 等比数列基本运算
【例1】(1)(2020·重庆九龙坡区·渝西中学高三月考)设等比数列{an}的前n项和是Sn,a2=﹣2,a5=﹣16,则S6=
(2)(2021·全国高三专题练习)等比数列中,.记为的前项和.若,=________.
(3)(2020·江西高三其他模拟)已知数列是正项等比数列,且,又,,成等差数列,则的通项公式为
【方法总结】
(1)等比数列基本量的运算是等比数列中的一类基本问题,等比数列中有五个量a1,n,q,an,Sn,一般可以“知三求二”,通过列方程(组)便可迎刃而解.
(2)等比数列的前n项和公式涉及对公比q的分类讨论,当q=1时,{an}的前n项和Sn=na1;当q≠1时,{an}的前n项和Sn==.
【举一反三】
1.(2020·济南旅游学校)设等比数列满足,,则公比______.
2.(2020·河南高三月考)已知等比数列满足且,则________.
3.(2020·河南高三其他模拟)已知在等比数列中,,,则数列的通项公式为_______.
4.(2020·上海市三林中学高三期中)数列中,数列前项和为,若,,则________.
考向二 等比数列中项性质
【例2】(1)(2020·浙江高三开学考试)已知等比数列,,,则( )
A. B. C. D.1
(2)(2020·防城港市防城中学高三月考)等比数列中,,,则与的等比中项是( )
A. B.4 C. D.
(3)(2020·广西高三其他模拟)已知各项不为0的等差数列{an}满足,数列{bn}是等比数列,且b7=a7,则b2b8b11等于( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【举一反三】
1.(2020·广西北海市·高三一模)若数列是等比数列,且,则( )
A.1 B.2 C.4 D.8
2.(2020·河南郑州市·高三月考)正项等比数列满足,则( )
A.1 B.2 C.4 D.8
3.(2020·河南高三期中)公差不为0的等差数列中,,数列是等比数列,且,则( )
A.2 B.4 C.8 D.16
4.(2020·黑龙江哈尔滨市·哈尔滨三中高三期中)等比数列的各项均为正数,且.则( )
A.3 B.505 C.1010 D.2020
5.(2020·石嘴山市第三中学高三期中)在正项等比数列中,,则的值是( )
A.10 B.1000 C.100 D.10000
6.(2020·黑龙江大庆市·大庆实验中学高三月考)在等比数列中,是方程的根,则( )
A. B. C. D.
7.(2020·扬州市新华中学高三月考)已知数列是等比数列,数列是等差数列,若,,则的值是( )
A. B. C. D.1
考向三 等比数列的前n项和性质
【例3】(1)(2020·安徽和县)已知等比数列{an}的前n项和Sn=3n+2+3t,则t=( )
A.1 B.﹣1 C.﹣3 D.﹣9
(2)(2020·广东佛山市·高三月考)等比数列的前n项和为,若,则为( )
A.18 B.30 C.54 D.14
(3)(2020·全国高三专题练习)在等比数列{an}中,如果a1+a2=40,a3+a4=60,那么a7+a8=( )
A.135 B.100
C.95 D.80
(4)(2021·山西太原市)已知一个项数为偶数的等比数列,所有项之和为所有偶数项之和的4倍,前3项之积为64,则( ).
A.11 B.12 C.13 D.14
【举一反三】
1.(2021·四川眉山)已知等比数列的前项和为,若,则( )
A.1 B.-1 C.2 D.-2
2.(2020·静宁县第一中学高三月考)设等比数列的前项和为,若,,则( )
A.31 B.32 C.63 D.64
3.(2020·江苏高三专题练习)已知数列{an}是等比数列,Sn为其前n项和,若a1+a2+a3=4,a4+a5+a6=8,则S12=
A.40 B.60
C.32 D.50
4.(2021安徽池州市)已知等比数列的公比,前项和为,则其偶数项为( )
A. B. C. D.
5.(2020·陕西铜川市·高三二模)设等比数列{an}的前n项和为Sn,若S6:S3=1:2,则S9:S3=( )
A.1:2 B.2:3 C.3:4 D.1:3
6.(2020·全国高三专题练习)设,.若是与的等比中项,则的最小值为( )
A.3 B. C. D.
7.(2020·江西南昌二中高三月考)已知等比数列中,,数列是等差数列,且,则( )
A. B. C. D.
8.(2020·全国高三专题练习)已知各项为正数的等比数列满足﹐则的值为( )
A. B. C. D.
考向四 等比数列的定义运用
【例4】(2020·江苏南京市第二十九中学高三期中节选)已知等差数列的前项和为,,,数列满足,.证明:数列是等比数列,并求数列与数列通项公式;
【方法总结】
等比数列的判定方法
定义法
若=q(q为非零常数,n∈N*)或=q(q为非零常数且n≥2,n∈N*),则{an}是等比数列
中项公式法
若数列{an}中,an≠0且a=an·an+2(n∈N*),则{an}是等比数列
通项公式法
若数列{an}的通项公式可写成an=c·qn-1(c,q均为非零常数,n∈N*),则{an}是等比数列
前n项和公式法
若数列{an}的前n项和Sn=k·qn-k(k为非零常数,q≠0,1),则{an}是等比数列
【举一反三】
1.(2020·全国高三专题练习)已知数列满足,,证明:是等比数列;
2.(2020·江苏省镇江中学高三开学考试)在数列中,,,求证数列为等比数列,并求关于的通项公式;
3.(2020·安徽高三月考)已知正项数列满足:,,,判断数列是否是等比数列,并说明理由;
4.(2020·安徽高三月考)已知数列满足:=1,.求证:数列是等比数列;
考向五 历史中的数列
【例5】(2020·江阴市华士高级中学)我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:“一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯多少?”现有类似问题:一座5层塔共挂了363盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的3倍,则塔的中间一层共有灯( )
A.3盏 B.9盏 C.27盏 D.81盏
【举一反三】
1.(2020·宁夏吴忠市·吴忠中学)明代数学家程大位编著的《算法统宗》是中国数学史上的一座丰碑.其中有一段著述“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一”.注:“倍加增”意为“从塔顶到塔底,相比于上一层,每一层灯的盏数成倍增加”,则该塔正中间一层的灯的盏数为( )
A.3 B.12 C.24 D.48
2.(2020·安徽高三开学考试)我国古代数学著作《算法统宗》中有这样一个问题(意为):“有一个人要走里路,第一天健步行走,从第二天起因脚痛每天走的路程为前一天的一半,走了天后到达目的地.”那么,此人第天和第天共走路程是( )
A.里 B.里 C.里 D.里
3.(2020·贵州贵阳一中高三月考)古代数学著作《九章算术》有如下问题:“今有女子善织,日自倍,五日五尺,问日织几何?”意思是:“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,问这名女子每天分别织布多少?”某数学兴趣小组依托某制造厂用织布机完全模拟上述情景,则从第一天开始,要使织布机织布的总尺数为165尺,则所需的天数为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
强化练习
一、单选题
1.(2020·云南高三其他模拟)已知、、、成等差数列,、、、、成等比数列,则( )
A. B. C. D.
2.(2020·威远中学校高三月考)等比数列的各项均为正数,且,则( ).
A. B. C.20 D.40
3.(2020·四川省峨眉第二中学校高三月考)已知正项等比数列中,,,,则( )
A. B. C. D.
4.(2020·西藏山南二中高三月考)已知等比数列的公比为2,前4项的和是1,则前8项的和为( )
A.15 B.17 C.19 D.21
5.(2020·黑龙江大庆市·大庆中学高三期中)等比数列的前项和为,若,,,,则( )
A. B. C. D.
6.(2020·四川宜宾市·高三一模)《九章算术》中的“两鼠穿墙题”是我国数学的古典名题:“今有垣厚若干尺,两鼠对穿,大鼠日一尺,小鼠也日一尺,大鼠日自倍,小鼠日自半.”题意是:有两只老鼠从墙的两边打洞穿墙.大老鼠第一天进一尺,以后每天加倍;小老鼠第一天也进一尺,以后每天减半.如果墙足够厚,第天后大老鼠打洞的总进度是小老鼠的4倍,则的值为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
7.(2020·四川宜宾市·高三一模)《九章算术》中的“两鼠穿墙题”是我国数学的古典名题:“今有垣厚若干尺,两鼠对穿,大鼠日一尺,小鼠也日一尺,大鼠日自倍,小鼠日自半.”题意是:有两只老鼠从墙的两边打洞穿墙,大老鼠第一天进一尺,以后每天加倍;小老鼠第一天也进一尺,以后每天减半.如果墙足够厚,第天后大老鼠打洞的总进度是小老鼠的3倍,则的值为( )(结果精确到0.1,参考数据:,)
A.2.2 B.2.4 C.2.6 D.2.8
8.(2020·湖北武汉市·华中师大一附中高三期中)已知等比数列满足,数列为等差数列,其前项和为,若,则( )
A. B. C. D.
9.(2020·河北高三月考)在公比为的正项等比数列中,已知,,则( )
A. B. C. D.
10.(2020·西藏拉萨市第二高级中学高三期中)等差数列的公差为2,若成等比数列,则( )
A.72 B.90 C.36 D.45
11.(2020·肇东市第四中学校高三期中)已知等比数列{an}中,有a3a11=4a7,数列{bn}是等差数列,且b7=a7,则b5+b9=( )
A.4 B.5 C.8 D.15
12.(2020·湖南高三月考)已知是公差为1的等差数列,且是与的等比中项,则( )
A.0 B.1 C.3 D.2
13.(2020·全国高三专题练习)已知正项等比数列满足,,又为数列 的前n项和,则( )
A. 或 B.
C.15 D.6
14.(2020·广东深圳市·明德学校高三月考)在等比数列中,是数列的前n项和.若,则( )
A.5 B.6 C.7 D.8
15.(2020·河南高三月考)在数列中,,,则( )
A.32 B.16 C.8 D.4
16.(2020·陕西西安市·高三月考)已知数列满足且,则的前10项的和等于( ).
A. B. C. D.
17.(2020·江西高三期中)已知为等比数列,,,则的值为( )
A. B.9或 C.8 D.9
18.(2020·安徽六安市·六安一中高三其他模拟)在各项均为正数的等比数列中,,则的最大值是( )
A.25 B. C.5 D.
19.(2020·全国高三专题练习)已知正项等比数列{an}的前n项和为Sn,且S8-2S4=5,则a9+a10+a11+a12的最小值为( )
A.10 B.15 C.20 D.25
20.(2020·全国高三专题练习)各项均为正数的等比数列的前项和为,若则 ( )
A. B. C. D.
21.(2020·东莞市光明中学高三月考)已知等比数列的前n项和为,且,,则( )
A.16 B.19 C.20 D.25
22.(2020·陕西宝鸡市·高三月考)已知等比数列中,,,,则( )
A.2 B.3 C.4 D.5
23.(2020·辽宁大连市·辽师大附中高三月考)已知项数为奇数的等比数列的首项为1,奇数项之和为21,偶数项之和为10,则这个等比数列的项数为( )
A.5 B.7 C.9 D.11
24.(2020·全国)设等比数列的前项和为,若,则公比( )
A.1或 B.1 C. D.
25.(2020·江苏南京市·金陵中学高三月考)已知正项等比数列{an}的前n项和为Sn,若,则S5=( )
A. B. C. D.
26.(2020·山东高三专题练习)我国古代数学著作《算法统宗》中有这样一个问题:“三百一十五里关,初步健步不为难,次日脚痛减一半,六朝才得到其关,要见次日行里数,请公仔细算相还.”其大意为:“有一个人走315里路,第一天健步行走,从第二天起脚痛,每天走的路程为前一天的一半,走了6天后到达目的地”则该人第一天走的路程为( )
A.180里 B.170里 C.160里 D.150里
27.(2019·山东潍坊市·高二月考)若等比数列的前n项和,则该数列的公比q的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
28.(多选)(2020·辽宁葫芦岛市·高三月考)已知各项均为正数且单调递减的等比数列满足,,成等差数列,其前项和为,且,则( )
A. B.
C. D.
29.(2020·全国高三专题练习(理))已知等差数列的公差不为零,,且,,成等比数列.则=_________.
30.(2020·海南高三专题练习)数列满足且,则的值是___________
31.(2020·湖南永州市·高三月考)在等比数列中,若,则=________.
32.(2020·石嘴山市第三中学高三月考)设为等比数列,其中,则___________;
33.(2020·江西省信丰中学高三月考(文))若等比数列的各项均为正数,且,则等于__________.
34.(2020·全国高三开学考试)已知在等比数列中,,,则首项______.
35.(2020·贵州安顺市·高三其他模拟(理))在正项等比数列中,,前三项的和为7,若存在,使得,则的最小值为__________.
36.(2020·广东肇庆市·高三月考)已知等比数列中,,,则________.
37.(2020·全国高三专题练习)各项均为正数的等比数列{an}的前n项和为Sn,已知S6=30,S9=70,则S3=________.
38.(2020·全国高三专题练习)设等比数列的前n项和为,若,则为________.
39.(2020·江苏苏州市·吴江中学高三其他模拟)等比数列的前项和为,则实数_______.
40.(2020·黑龙江大庆市·铁人中学高三月考(文))已知数列满足且,证明数列是等比数列;
42.(2020·全国高三专题练习)已知数列满足:.证明数列是等比数列,并求数列的通项;
43.(2020·安徽高三三模)已知数列,满足,且.求证:数列为等比数列;
44.(2020·全国高三专题练习)已知数列满足,.求证:数列是等比数列;
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