2013年高考数学总复习 6-3 等比数列但因为测试 新人教B版
1.(2011·北京朝阳一模)已知{an}是由正数组成的等比数列,Sn表示{an}的前n项的和,若a1=3,a2a4=144,则S5的值是( )
A.
69
2
B.69 D.1
C.93 [答案] C
2
[解析] 由a2a4=a3=144得a3=12(a3=-12舍去),
又a1=3,各项均为正数,则q=2. a11-q53×1-32所以S5===93.
1-q1-2
2.(2011·潍坊一中期末、湖南湘西联考)各项都是正数的等比数列{an}的公比q≠1,且a3+a41
a2,a3,a1成等差数列,则的值为( )
2a4+a5
1-5A.
2C.5-1
2
B.D.5+1
2
5+15-1
或 22
[答案] B
1
[解析] ∵a2,a3,a1成等差数列,
2∴a3=a2+a1,
∵{an}是公比为q的等比数列,∴a1q2=a1q+a1, ∴q2-q-1=0,∵q>0,∴q=∴
a3+a415+1
==. 2a4+a5q
5-1
. 2
3.(文)(2011·青岛一模)在等比数列{an}中,若a2=9,a5=243,则数列{an}的前4项和为( )
A.81 C.168 [答案] B
a5[解析] 设等比数列{an}的公比为q,根据题意及等比数列的性质可知:=27=q3,所
a2
B.120 D.192
31-34a2以q=3,所以a1==3,所以S4==120.
q1-3
(理)(2011·吉林长春模拟)已知{an}是首项为1的等比数列,Sn是{an}的前n项和,且9S3
1
=S6,则数列{}的前5项和为( )
an
85A. 3215C. 8[答案] B
[解析] ∵9S3=S6,∴8(a1+a2+a3)=a4+a5+a6, ∴8=q3,∴q=2, 11--
∴an=2n1,∴=()n1,
an2
11-52311
∴{}的前5项和为=,故选B. an116
1-2
4.(2011·江西抚州市高三模拟)等比数列{an}的前n项和为Sn,若S1、S3、S2成等差数列,则{an}的公比等于( )
A.1 1C.-
2[答案] C
[解析] 2S3=S1+S2,即2(a1+a1q+a1q2)=a1+a1+a1q, 1
得q=-,故选C.
2
5.(文)(2011·哈尔滨九中模拟)已知数列{an}的前n项和Sn=2n-1,则数列{an}的奇数项的前n项和为( )
2n1-1
A.
3
+
31B. 1685D. 2
1B. 21+5D. 2
2n1-2B.
3
+
22n-1C.
3[答案] C
[解析] 当n=1时,a1=S1=1, 当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n-2n1=2n1.
-
-
22n-2D. 3
∴an=2n1(n∈N*),
-
1-22n22n-1
则数列{an}的奇数项的前n项和为=,故选C.
31-22(理)(2011·泉州市质检)等比数列{an}的前n项和为Sn,若a1+a2+a3+a4=1,a5+a6+a7
+a8=2,Sn=15,则项数n为( )
A.12 C.15 [答案] D [解析]
a5+a6+a7+a84
=q=2,由a1+a2+a3+a4=1.
a1+a2+a3+a4
B.14 D.16
得a1(1+q+q2+q3)=1, 1-q4
即a1·=1,∴a1=q-1,
1-qa11-qn又Sn=15,即=15,
1-q∴qn=16,
又∵q4=2,∴n=16.故选D.
6.(2011·安徽皖南八校联考)设{an}是公比为q的等比数列,令bn=an+1(n=1,2,…),若数列{bn}有连续四项在集合{-53,-23,19,37,82}中,则q等于( )
4A.-
323C.-或-
32[答案] C
[解析] 集合{-53,-23,19,37,82}中的各元素减去1得到集合{-54,-24,18,36,81},其中-24,36,-54,81或81,-54,36,-24成等比数列,
32∴q=-或-. 23
7.已知f(x)是一次函数,若f(3)=5,且f(1)、f(2)、f(5)成等比数列,则f(1)+f(2)+…+f(100)的值是________.
[答案] 10000
[解析] 设f(x)=kx+b,f(3)=3k+b=5,由f(1)、f(2)、f(5)成等比数列得(2k+b)2=(k+b)·(5k+b),可得k=2,b=-1.∴f(n)=2n-1,
100×99
则f(1)+f(2)+…+f(100)=100×1+×2=10000.
2
8.(文)(2010·安徽皖西四校联考)在公差不为零的等差数列{an}中,a1、a3、a7依次成等比数列,前7项和为35,则数列{an}的通项an=________.
[答案] n+1
3
B.-
234D.-或- 43
[解析] 设等差数列首项a1,公差d,则
2
∵a1、a3、a7成等比,∴a3=a1a7,
∴(a1+2d)2=a1(a1+6d),∴a1=2d, 7×6又S7=7a1+d=35d=35,
2∴d=1,∴a1=2,∴an=n+1.
(理)(2010·浙江金华)如果一个n位的非零整数a1a2…an的各个数位上的数字a1,a2,…,an或适当调整次序后能组成一个等比数列,则称这个非零整数a1a2…an为n位“等比数”.如124,913,333等都是三位“等比数”.那么三位“等比数”共有________个.(用数字作答)
[答案] 27
[解析] 适当调整次序后能组成一个三位“等比数”的非零整数可分为以下几类:(1)111,222,…,999;(2)124,248,139.其中第(1)类“等比数”有9个;第(2)类“等比数”有3×6=18个;因此,满足条件的三位“等比数”共有27个.
a59.(2011·锦州模拟)在等比数列{an}中,若公比q>1,且a2a8=6,a4+a6=5,则=
a7
________.
2
[答案]
3
[解析] ∵a2a8=6,∴a4a6=6,
又∵a4+a6=5,且q>1,∴a4=2,a6=3, a5a42∴==. a7a63
10.(文)(2011·大纲全国文,17)设等比数列{an}的前n项和为Sn,已知a2=6,6a1+a3=30,求an和Sn.
[解析] 设{an}的公比为q,由已知有:
a1q=6a1=3a1=2.解得或 2
6a1+a1q=30q=2q=3
(1)当a1=3,q=2时,an=a1·qn1=3×2n1
-
-
a11-qn3×1-2nSn===3×(2n-1)
1-q1-2(2)当a1=2,q=3时,an=a1·qn1=2×3n1
-
-
a11-qn2×1-3nSn===3n-1.
1-q1-3
综上,an=3×2n1,Sn=3×(2n-1)或an=2×3n1,Sn=3n-1.
-
-
11(理)(2011·山东临沂一模)已知{an}是各项均为正数的等比数列,且a1+a2=2(+),a3
a1a2
11
+a4=32(+).
a3a4
(1)求{an}的通项公式;
(2)设bn=a2n+log2an,求数列{bn}的前n项和Tn. [解析] (1)设等比数列{an}的公比为q,则an=a1qn1,
-
11由已知得a1+a1q=2(+),
a1a1q11
a1q2+a1q3=32(2+3).
a1qa1q
22a1qq+1=2q+1,a1q=2,化简得25即25
a1qq+1=32q+1,a1q=32.
a1=1,-
又∵a1>0,q>0,解得∴an=2n1.
q=2.
n1
(2)由(1)知bn=a2+(n-1), n+log2an=4
-
∴Tn=(1+4+42+…+4n1)+(1+2+3+…+n-1)
-
4n-1nn-14n-1nn-1=+=+. 2324-1
11.(文)(2011·辽宁六校模考)设等比数列{an}的前n项和为Sn,若8a2+a5=0,则下列式子中数值不能确定的是( )
a5A. a3an+1C. an[答案] D
[解析] 数列{an}为等比数列,由8a2+a5=0,知8a2+a2q3=0,因为a2≠0,所以q=-
5
Sn+11-qn1a52S51-q11an+1
2,=q=4;==;=q=-2;=,其值与n有关,故选D. a3S31-q33anSn1-qn+
S5B. S3Sn+1D. Sn
(理)(2011·浙江温州质检)一个直角三角形的三内角的正弦成等比数列,其最小角的正弦值为( )
A.C.5-1
25-1
4
1B. 2D.5+1
4
[答案] A
[解析] 设三内角A∵sinA、sinB、sinC成等比数列, ∴a、b、c成等比数列,∴b2=ac, a2a
∴c2-a2=ac,∴c+c-1=0. 5-1aa∵>0,∴==sinA,故选A. cc2
[点评] 在△ABC中,由正弦定理a=2RsinA、b=2RsinB可知,a3
A.-5 C.5 [答案] A
[分析] 根据数列满足log3an+1=log3an+1(n∈N*).由对数的运算法则,得出an+1与an
的关系,判断数列的类型,再结合a2+a4+a6=9得出a5+a7+a9的值.
[解析] 由log3an+1=log3an+1(n∈N*)得,an+1=3an,∵an>0,∴数列{an}是公比等于3的等比数列,
∴a5+a7+a9=(a2+a4+a6)×33=35, ∴log1 (a5+a7+a9)=-log335=-5.
3
(理)已知等比数列{an}的公比q>0,其前n项的和为Sn,则S4a5与S5a4的大小关系是( ) A.S4a522[解析] (1)当q=1时,S4a5-S5a4=4a21-5a1=-a1<0.1
B.-
51D. 5
B.S4a5>S5a4 D.不确定
(2)当q≠1且q>0时,
23
a2a1q14838
S4a5-S5a4=(q-q-q+q)=(q-1)
1-q1-q3
=-a21q<0.
[点评] 作差,依据前n项和与通项公式化简后判断符号是解决这类问题的基本方法,应注意对公比分类讨论,请再做下题:
S3S5已知等比数列{an}中,a1>0,q>0,前n项和为Sn,试比较与的大小.
a3a5S3S5S3S5[解析] 当q=1时,=3,=5,所以<;
a3a5a3a5当q>0且q≠1时,
35
S3S5a11-qa11-q-=- a3a5a1q21-qa1q41-q
q21-q3-1-q5-q-1==<0,
q4q41-qS3S5所以有<. a3a5S3S5综上可知有<.
a3a5
a3n
13.(文)(2011·长春模拟)已知正项等比数列{an}的前n项和为Sn,bn=2,且{bn}的前
an+1
n项和为Tn,若对一切正整数n都有Sn>Tn,则数列{an}的公比q的取值范围是( )
A.02 [答案] Ba31an1n[解析] 由于{an}是等比数列,公比为q,所以bn=2=2,于是b1+b2+…+bn=2qan+1q1Sn(a1+a2+…+an),即Tn=2·Sn.又Sn>Tn,且Tn>0,所以q2=>1.因为an>0对任意n∈N*
qTn都成立,所以q>0,因此公比q的取值范围是q>1.
(理)(2011·榆林模拟)在等比数列{an}中,an>0(n∈N+),公比q∈(0,1),且a1a5+2a3a5+a2a8
S1S2=25,又a3与a5的等比中项为2,bn=log2an,数列{bn}的前n项和为Sn,则当++…
12Sn+最大时,n的值等于( ) n
A.8 C.8或9 [答案] C
[解析] ∵a1a5+2a3a5+a2a8=25,
2∴a3+2a3a5+a25=25,
B.q>1 D.1B.9 D.17又an>0,∴a3+a5=5, 又q∈(0,1),∴a3>a5, ∵a3a5=4,∴a3=4,a5=1,
11--∴q=,a1=16,an=16×()n1=25n,
22bn=log2an=5-n,bn+1-bn=-1,
∴{bn}是以b1=4为首项,-1为公差的等差数列, ∴Sn=n9-nSn9-n
,∴=, 2n2
SnSnSn∴当n≤8时,>0;当n=9时,=0;当n>9时,<0,
nnnS1S2Sn∴当n=8或9时,++…+最大.
12n
11
14.(2011·新课标全国文,17)已知等比数列{an}中,a1=,公比q=.
33(1)Sn为{an}的前n项和,证明:Sn=
1-an
; 2
(2)设bn=log3a1+log3a2+…+log3an,求数列{bn}的通项公式. 11n-11
[解析] (1)因为an=×=n,
333111
1-n1-n333Sn==,
121-
31-an
所以Sn=. 2
(2)bn=log3a1+log3a2+…+log3an =-(1+2+…+n) nn+1=-.
2
nn+1
所以{bn}的通项公式为bn=-. 2
15.(文)(2011·山东淄博一模)设{an}是公比大于1的等比数列,Sn为数列{an}的前n项和.已知S3=7,且a1+3,3a2,a3+4构成等差数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)令bn=lna3n+1,n=1,2,…,求数列{bn}的前n项和Tn. [解析] (1)设数列{an}的公比为q(q>1), a+a+a=7,123由已知,得a1+3+a3+4
=3a,22
a1+a2+a3=7,
即a1-6a2+a3=-7,a1=1,解得
q=2.
2
a11+q+q=7, 2a1-6q+q=-7,1
故数列{an}的通项为an=2n1
-
(2)由(1)得a3n+1=23n,∴bn=lna3n+1=ln23n=3nln2, 又bn+1-bn=3ln2,
∴{bn}是以b1=3ln2为首项,以3ln2为公差的等差数列.
∴Tn=b1+b2+…+bn =
nb1+bnn3ln2+3nln23nn+1ln2
== 222
3nn+1
ln2. 2
即Tn=
1
(理)(2011·安庆模拟)已知数列{an}中,a1=,点(n,2an+1-an)在直线y=x上,其中n=
21,2,3….
(1)令bn=an+1-an-1,求证数列{bn}是等比数列; (2)求数列{an}的通项.
1
[解析] (1)由已知得2an+1=an+n,又a1=,
23313∴a2=,b1=a2-a1-1=--1=-,
4424又∵bn=an+1-an-1,∴bn+1=an+2-an+1-1, ∴
bn+1an+2-an+1-1= bnan+1-an-1
an+1+n+1an+n
--122
= an+1-an-1an+1-an-1
21
==. an+1-an-12
31
∴{bn}是以-为首项,以为公比的等比数列.
4231n-11+
(2)由(1)知,bn=-×()=-3×()n1
4221
∴an+1-an=1-3×()n+1,
21
∴a2-a1=1-3×()2
21
a3-a2=1-3×()3
2……
1
an-an-1=1-3×()n
2
1111
各式相加得an=n-1-3×[()2+()3+…+()n]+
222211-1
×[1-n]4213
=n--3×=n+n-2.
212
1-2
1.(2010·常德市检测)已知数列{an}的前n项的和Sn满足Sn=2n-1(n∈N*),则数列{a2n}的前n项的和为( )
A.4n-1 4
C.(4n-1) 3[答案] B
[解析] n≥2时,an=Sn-Sn-1=(2n-1)-(2n1-1)=2n1,
-
-
1
B.(4n-1) 3D.(2n-1)2
又a1=S1=21-1=1也满足,∴an=2n1(n∈N*).
-
n12
设bn=a2)=4n1, n,则bn=(2
-
-
1×4n-11n∴数列{bn}是首项b1=1,公比为4的等比数列,故{bn}的前n项和Tn==(4
34-1-1).
2.(2010·宁波市模拟)等比数列的首项为1,项数是偶数,所有的奇数项之和为85,所有的偶数项之和为170,则这个等比数列的项数为( )
A.4 C.8 [答案] C
[解析] 由题意知,85q=170,∴q=2, 1×2n-1
∴85+170=,∴n=8.
2-1
3.(2011·山东济南模拟)已知各项不为0的等差数列{an},满足2a3-a27+2a11=0,数列{bn}是等比数列,且b7=a7,则b6b8等于( )
A.2 C.8 [答案] D
[解析] 由题意可知,a27=2(a3+a11)=4a7.
2∵a7≠0,∴a7=4,∴b6b8=b27=a7=16.
B.6 D.10
B.4 D.16
ac4.已知a、b、c成等比数列,如果a、x、b和b、y、c都成等差数列,则+=________.
xy[答案] 2
a+bb+cb
[解析] 由条件知x=,y=,c=bq,a=,
22q
2bqac2a2c2bq
∴+=+=+ xya+bb+cbb+bq
+bq=
22q+=2. 1+q1+q
5.已知{an}是首项为a1、公比q(q≠1)为正数的等比数列,其前n项和为Sn,且有5S2
=4S4,设bn=q+Sn.
(1)求q的值;
(2)数列{bn}能否是等比数列?若是,求出a1的值;若不是,请说明理由. [解析] (1)由题意知5S2=4S4, a11-q2a11-q4S2=,S4=,
1-q1-q
1∴5(1-q2)=4(1-q4),又q>0,∴q=.
2a11-qn1n-1
(2)∵Sn==2a1-a12, 1-q1n-11
于是bn=q+Sn=+2a1-a12, 21
若{bn}是等比数列,则+2a1=0,
21n+11
∴a1=-.此时,bn=2. 4
1n+2
bn+121∵==,∴数列{bn}是等比数列. bn1n+12
2
1
所以存在实数a1=-,使数列{bn}为等比数列.
4
6.(2010·福建龙岩一模)已知数列{an}和{bn},数列{an}的前n项和记为Sn.若点(n,Sn)在函数y=-x2+4x的图象上,点(n,bn)在函数y=2x的图象上.
(1)求数列{an}的通项公式; (2)求数列{anbn}的前n项和Tn. [解析] (1)由已知得Sn=-n2+4n, 当n≥2时,an=Sn-Sn-1=-2n+5,
又当n=1时,a1=S1=3,符合上式.∴an=-2n+5. (2)由已知得bn=2n,anbn=(-2n+5)2n. Tn=3×21+1×22+(-1)×23+…+(-2n+5)×2n, 2Tn=3×22+1×23+…+(-2n+7)×2n+(-2n+5)×2n1,
+
两式相减可得
Tn=-6+(23+24+…+2n1)+(-2n+5)×2n1
+
+
231-2n1+=+(-2n+5)×2n1-6
1-2
-
=(7-2n)×2n1-14.
+