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1、2022年高考數(shù)學(xué) 第六篇 第3講 等比數(shù)列及其前n項(xiàng)和限時(shí)訓(xùn)練 新人教A版
一、選擇題(每小題5分,共20分)
1.在等比數(shù)列{an}中,a1=8,a4=a3a5,則a7= ( ).
A. B. C. D.
解析 在等比數(shù)列{an}中a=a3a5,又a4=a3a5,
所以a4=1,故q=,所以a7=.
答案 B
2.已知等比數(shù)列{an}的前三項(xiàng)依次為a-1,a+1,a+4,則an= ( ).
A.4·n B.4·n
C.4·n-1 D.4·n-1
解析 (a+1
2、)2=(a-1)(a+4)?a=5,a1=4,q=,
∴an=4·n-1.
答案 C
3.(xx·泰安模擬)已知等比數(shù)列{an}為遞增數(shù)列.若a1>0,且2(an+an+2)=5an+1,則數(shù)列{an}的公比q= ( ).
A.2 B. C.2或 D.3
解析 ∵2(an+an+2)=5an+1,∴2an+2anq2=5anq,
化簡(jiǎn)得,2q2-5q+2=0,由題意知,q>1.∴q=2.
答案 A
4.(xx·江西盟校二模)在正項(xiàng)等比數(shù)列{an}中,Sn是其前n項(xiàng)和.若a1=1,a2a6=8,則S8=
3、( ).
A.8 B.15(+1)
C.15(-1) D.15(1-)
解析 ∵a2a6=a=8,∴aq6=8,∴q=,∴S8==15(+1).
答案 B
二、填空題(每小題5分,共10分)
5.(xx·廣州綜合測(cè)試)在等比數(shù)列{an}中,a1=1,公比q=2,若an=64,則n的值為________.
解析 因?yàn)閍n=a1qn-1且a1=1,q=2,所以64=26=1×2n-1,所以n=7.
答案 7
6.(xx·遼寧)已知等比數(shù)列{an}為遞增數(shù)列,且a=a10,2(an+an+2)=5an+1,則數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式an=________
4、.
解析 根據(jù)條件求出首項(xiàng)a1和公比q,再求通項(xiàng)公式.由2(an+an+2)=5an+1?2q2-5q+2=0?q=2或,由a=a10=a1q9>0?a1>0,又?jǐn)?shù)列{an}遞增,所以q=2.a=a10>0?(a1q4)2=a1q9?a1=q=2,所以數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為an=2n.
答案 2n
三、解答題(共25分)
7.(12分)(xx·長(zhǎng)春調(diào)研)已知數(shù)列{an}滿足a1=1,an+1=2an+1(n∈N*).
(1)求證:數(shù)列{an+1}是等比數(shù)列,并寫出數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(2)若數(shù)列{bn}滿足4b1-1·4b2-1·4b3-1·…·4bn-1=(an+1)n,
5、求數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和Sn.
(1)證明 ∵an+1=2an+1,∴an+1+1=2(an+1),
又a1=1,∴a1+1=2≠0,an+1≠0,
∴=2,
∴數(shù)列{an+1}是首項(xiàng)為2,公比為2的等比數(shù)列.
∴an+1=2n,可得an=2n-1.
(2)解 ∵4b1-1·4b2-1·4b3-1·…·4bn-1=(an+1)n,
∴4b1+b2+b3+…+bn-n=2n2,
∴2(b1+b2+b3+…+bn)-2n=n2,
即2(b1+b2+b3+…+bn)=n2+2n,
∴Sn=b1+b2+b3+…+bn=n2+n.
8.(13分)已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,在
6、數(shù)列{bn}中,b1=a1,bn=an-an-1(n≥2),且an+Sn=n.
(1)設(shè)cn=an-1,求證:{cn}是等比數(shù)列;
(2)求數(shù)列{bn}的通項(xiàng)公式.
(1)證明 ∵an+Sn=n, ①
∴an+1+Sn+1=n+1, ②
②-①得an+1-an+an+1=1,
∴2an+1=an+1,∴2(an+1-1)=an-1,
∴=.
∵首項(xiàng)c1=a1-1,又a1+a1=1.
∴a1=,∴c1=-,公比q=.
∴{cn}是以-為首項(xiàng),公比為的等比數(shù)列.
(2)解 由(1)可知cn=·n-1=-n,
∴an=cn+1=
7、1-n.
∴當(dāng)n≥2時(shí),bn=an-an-1=1-n-
=n-1-n=n.
又b1=a1=代入上式也符合,∴bn=n.
B級(jí) 能力突破
(時(shí)間:30分鐘 滿分:45分)
一、選擇題(每小題5分,共10分)
1.(xx·全國(guó))已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,a1=1,Sn=2an+1,則Sn= ( ).
A.2n-1 B.n-1
C.n-1 D.
解析 當(dāng)n=1時(shí),a1=1.
當(dāng)n≥2時(shí),an=Sn-Sn-1=2an+1-2an,
解得3an=2an+1,∴=.
又∵S1=2a2,∴a2
8、=,∴=,
∴{an}從第二項(xiàng)起是以為公比的等比數(shù)列,
∴an=
∴Sn=n-1.
答案 B
2.(xx·威海模擬)在由正數(shù)組成的等比數(shù)列{an}中,若a3a4a5=3π,則sin(log3a1+log3a2+…+log3a7)的值為 ( ).
A. B. C.1 D.-
解析 因?yàn)閍3a4a5=3π=a,所以a4=3.
log3a1+log3a2+…+log3a7=log3(a1a2…a7)=log3a=7log33=,所以sin(log3a1+log3a2+…+log3a7)=.
答案 B
二、填空題(每小題5分,共1
9、0分)
3.設(shè)f(x)是定義在R上恒不為零的函數(shù),且對(duì)任意的實(shí)數(shù)x,y∈R,都有f(x)·f(y)=f(x+y),若a1=,an=f(n)(n∈N*),則數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn的取值范圍是________.
解析 由已知可得a1=f(1)=,a2=f(2)=[f(1)]2=2,a3=f(3)=f(2)·f(1)=[f(1)]3=3,…,an=f(n)=[f(1)]n=n,
∴Sn=+2+3+…+n
==1-n,
∵n∈N*,∴≤Sn<1.
答案
4.(xx·蘇州二模)等差數(shù)列{an}的首項(xiàng)為a1,公差為d,前n項(xiàng)和為Sn,給出下列四個(gè)命題:①數(shù)列為等比數(shù)列;②若a2+a12
10、=2,則S13=13;③Sn=nan-d;④若d>0,則Sn一定有最大值.
其中真命題的序號(hào)是________(寫出所有真命題的序號(hào)).
解析 對(duì)于①,注意到=an+1-an=d是一個(gè)非零常數(shù),因此數(shù)列是等比數(shù)列,①正確.對(duì)于②,S13===13,因此②正確.對(duì)于③,注意到Sn=na1+d=n[an-(n-1)d]+d=nan-d,因此③正確.對(duì)于④,Sn=na1+d,d>0時(shí),Sn不存在最大值,因此④不正確.綜上所述,其中正確命題的序號(hào)是①②③.
答案?、佗冖?
三、解答題(共25分)
5.(12分)(xx·江西)已知兩個(gè)等比數(shù)列{an},{bn},滿足a1=a(a>0),b1-a1
11、=1,b2-a2=2,b3-a3=3.
(1)若a=1,求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(2)若數(shù)列{an}唯一,求a的值.
解 (1)設(shè)數(shù)列{an}的公比為q,則b1=1+a=2,b2=2+aq=2+q,b3=3+aq2=3+q2,由b1,b2,b3成等比數(shù)列得(2+q)2=2(3+q2).
即q2-4q+2=0,解得q1=2+,q2=2-.
所以數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為an=(2+)n-1或an=(2-)n-1.
(2)設(shè)數(shù)列{an}的公比為q,則由(2+aq)2=(1+a)(3+aq2),得aq2-4aq+3a-1=0(*),
由a>0得Δ=4a2+4a>0,故方程(*)有兩個(gè)
12、不同的實(shí)根.
由數(shù)列{an}唯一,知方程(*)必有一根為0,
代入(*)得a=.
6.(13分)(xx·合肥模擬)數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和記為Sn,a1=t,點(diǎn)(Sn,an+1)在直線y=3x+1上,n∈N*.
(1)當(dāng)實(shí)數(shù)t為何值時(shí),數(shù)列{an}是等比數(shù)列.
(2)在(1)的結(jié)論下,設(shè)bn=log4an+1,cn=an+bn,Tn是數(shù)列{cn}的前n項(xiàng)和,求Tn.
解 (1)∵點(diǎn)(Sn,an+1)在直線y=3x+1上,
∴an+1=3Sn+1,an=3Sn-1+1(n>1,且n∈N*).
∴an+1-an=3(Sn-Sn-1)=3an,∴an+1=4an(n>1,n∈N*),a2=3S1+1=3a1+1=3t+1,
∴當(dāng)t=1時(shí),a2=4a1,數(shù)列{an}是等比數(shù)列.
(2)在(1)的結(jié)論下,an+1=4an,an+1=4n,bn=log4an+1=n,cn=an+bn=4n-1+n,
∴Tn=c1+c2+…+cn=(40+1)+(41+2)+…+(4n-1+n)
=(1+4+42+…+4n-1)+(1+2+3+…+n)
=+.
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