高考文科數(shù)學(xué) 題型秘籍【30】等比數(shù)列解析版
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1、 專(zhuān)題三十 等比數(shù)列 【高頻考點(diǎn)解讀】 1.理解等比數(shù)列的概念. 2.掌握等比數(shù)列的通項(xiàng)公式與前n項(xiàng)和公式. 3.能在具體的問(wèn)題情境中識(shí)別數(shù)列的等比關(guān)系,并能用有關(guān)知識(shí)解決相應(yīng)的問(wèn)題. 4.了解等比數(shù)列與指數(shù)函數(shù)的關(guān)系. 【熱點(diǎn)題型】 題型一 等比數(shù)列的相關(guān)概念 例1、已知{an}為等比數(shù)列,a4+a7=2,a5a6=-8,則a1+a10=( ) A.7 B.5 C.-5 D.-7 【提分秘籍】 1.由an+1=qan,q≠0,并不能立即判斷{an}為等比數(shù)列,還要驗(yàn)證a1≠0. 2.等比數(shù)列的前n項(xiàng)和Sn (1)等比數(shù)
2、列的前n項(xiàng)和Sn是用錯(cuò)位相減法求得的,注意這種思想方法在數(shù)列求和中的運(yùn)用. (2)等比數(shù)列的通項(xiàng)公式an=a1qn-1及前n項(xiàng)和公式Sn==(q≠1)共涉及五個(gè)量a1,an,q,n,Sn,知三求二,體現(xiàn)了方程思想的應(yīng)用. (3)在使用等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式時(shí),如果不確定q與1的關(guān)系,一般要用分類(lèi)討論的思想,分公比q=1和q≠1兩種情況. 3.等比數(shù)列{an},Sn為其前n項(xiàng)和,則Sn可表示為Sn=kqn+b,(k≠0,且k+b=0). 【舉一反三】 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=________.
3、【熱點(diǎn)題型】 題型二 等比數(shù)列的判定 例2、數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,a1=1,Sn+1=4an+2(n∈N*). (1)設(shè)bn=an+1-2an,求證:{bn}是等比數(shù)列; (2)設(shè)cn=,求證:{cn}是等比數(shù)列. 【提分秘籍】 等比數(shù)列的判定方法主要有下列幾種 (1)定義法:若=q(q為非零常數(shù))或=q(q為非零常數(shù)且n≥2),則{an}是等比數(shù)列; (2)中項(xiàng)公式法:若數(shù)列{an}中,an≠0且a=anan+2(n∈N*),則數(shù)列{an}是等比數(shù)列; (3)通項(xiàng)公式法:若數(shù)列通項(xiàng)公式可寫(xiě)成an=cqn-1(c,q均為不為0的常數(shù),n∈N*),則{an}
4、是等比數(shù)列; (4)前n項(xiàng)和公式法:若數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn=kqn-k(k為常數(shù)且k≠0,q≠0,1),則{an}是等比數(shù)列. 注:①前兩種方法是判定等比數(shù)列的常用方法,而后兩種方法常用于選擇、填空中的判定. ②若要判定一個(gè)數(shù)列不是等比數(shù)列,則只需判定其任意的連續(xù)三項(xiàng)不成等比即可. 【熱點(diǎn)題型】 題型三 等比數(shù)列的基本運(yùn)算 例3、 (1)(高考江西卷)等比數(shù)列x,3x+3,6x+6,…的第四項(xiàng)等于( ) A.-24 B.0 C.12 D.24 (2)(高考全國(guó)新課標(biāo)卷Ⅱ)等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,已知S3=a2+10a1,a5
5、=9,則a1=( ) A. B.- C. D.- 【提分秘籍】 1.等比數(shù)列基本量的運(yùn)算是等比數(shù)列中的一類(lèi)基本問(wèn)題,數(shù)列中有五個(gè)量a1,n,q,an,Sn,一般可以“知三求二”,通過(guò)列方程(組)可迎刃而解. 2.解決此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵是熟練掌握等比數(shù)列的有關(guān)公式,并靈活運(yùn)用,在運(yùn)算過(guò)程中,還應(yīng)善于運(yùn)用整體代換思想簡(jiǎn)化運(yùn)算的過(guò)程. 【舉一反三】 在等比數(shù)列{an}中,若a1=,a4=-4,則公比q=________;|a1|+|a2|+…+|an|=________. 【熱點(diǎn)題型】 題型四 等比數(shù)列的性質(zhì) 例4、(高考江蘇卷)在正項(xiàng)等比數(shù)列{an}中,a5
6、=,a6+a7=3.則滿足a1+a2+…+an>a1a2…an的最大正整數(shù)n的值為_(kāi)_______. 【提分秘籍】 在應(yīng)用相應(yīng)性質(zhì)解題時(shí),要注意性質(zhì)成立的前提條件,有時(shí)需要進(jìn)行適當(dāng)變形.此外,解題時(shí)注意設(shè)而不求思想的運(yùn)用. 【舉一反三】 設(shè)各項(xiàng)都是正數(shù)的等比數(shù)列{an},Sn為前n項(xiàng)和,且S10=10,S30=70,那么S40=( ) A.150 B.-200 C.150或-200 D.400或-50 【熱點(diǎn)題型】 題型五 分類(lèi)討論思想在等比數(shù)列中的應(yīng)用 例5、已知數(shù)列{an}滿足:a1=1,a2=a(a≠0),an+2=p(其中p為非零常數(shù),n∈N*
7、). (1)判斷數(shù)列是不是等比數(shù)列; (2)求an; (3)當(dāng)a=1時(shí),令bn=,Sn為數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和,求Sn. 【提分秘籍】 分類(lèi)討論思想在等比數(shù)列中應(yīng)用較多,常見(jiàn)的分類(lèi)討論有: (1)已知Sn與an的關(guān)系,要分n=1,n≥2兩種情況. (2)等比數(shù)列中遇到求和問(wèn)題要分公比q=1,q≠1討論. (3)項(xiàng)數(shù)的奇、偶數(shù)討論. (4)等比數(shù)列的單調(diào)性的判斷注意與a1,q的取值的討論. 【舉一反三】 設(shè)等比數(shù)列{an}的公比為q,前n項(xiàng)和Sn>0(n=1,2,3,…).則q的取值范圍為_(kāi)_______. 【高考風(fēng)向標(biāo)】 1.(20xx安徽卷)如圖13
8、,在等腰直角三角形ABC中,斜邊BC=2,過(guò)點(diǎn)A作BC的垂線,垂足為A1;過(guò)點(diǎn)A1作AC的垂線,垂足為A2;過(guò)點(diǎn)A2作A1C的垂線,垂足為A3;….依此類(lèi)推,設(shè)BA=a1,AA1=a2,A1A2=a3,…,A5A6=a7,則a7=________. 圖13 2.(20xx福建卷)在等比數(shù)列{an}中,a2=3,a5=81. (1)求an; (2)設(shè)bn=log3an,求數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和Sn. 3.(20xx廣東卷)等比數(shù)列{an}的各項(xiàng)均為正數(shù),且a1a5=4,則log2a1+log2a2+log2a3+log2a4+log2a5=________. 4.(2
9、0xx湖北卷)已知等差數(shù)列{an}滿足:a1=2,且a1,a2,a5成等比數(shù)列. (1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式. (2)記Sn為數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和,是否存在正整數(shù)n,使得Sn>60n+800?若存在,求n的最小值;若不存在,說(shuō)明理由. 5.(20xx江蘇卷)在各項(xiàng)均為正數(shù)的等比數(shù)列{an}中,若a2=1,a8=a6+2a4,則a6的值是________. 6.(20xx江西卷)已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn=,n∈N*. (1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式; (2)證明:對(duì)任意的n>1,都存在m∈N*,使得a1,an,am成等比數(shù)列. 7.(20xx江西卷)已知
10、函數(shù)f(x)=(4x2+4ax+a2),其中a<0. (1)當(dāng)a=-4時(shí),求f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間; (2)若f(x)在區(qū)間[1,4]上的最小值為8,求a的值. 8.(20xx全國(guó)卷)設(shè)等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn.若S2=3,S4=15,則S6=( ) A.31 B.32 C.63 D.64 9.(20xx新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅱ] 等差數(shù)列{an}的公差為2,若a2,a4,a8成等比數(shù)列,則{an}的前n項(xiàng)和Sn=( ) A.n(n+1) B.n(n-1) C. D. 10.(20xx山東卷)在等差數(shù)列{an}中,已知公差d=2,a2是a1與a4的等
11、比中項(xiàng). (1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式; (2)設(shè)bn=a,記Tm=-b1+b2-b3+b4-…+(-1)nbn,求Tn. 11.(20xx陜西卷)△ABC的內(nèi)角A,B,C所對(duì)的邊分別為a,b,c. (1)若a,b,c成等差數(shù)列,證明:sin A+sin C=2sin(A+C); (2)若a,b,c成等比數(shù)列,且c=2a,求cos B的值. 12.(20xx天津卷)已知q和n均為給定的大于1的自然數(shù),設(shè)集合M={0,1,2,…,q-1},集合A={x|x=x1+x2q+…+xnqn-1,xi∈M,i=1,2,…,n}. (1)當(dāng)q=2,n=3時(shí),用列舉法表示集合A.
12、(2)設(shè)s,t∈A,s=a1+a2q+…+anqn-1,t=b1+b2q+…+bnqn-1,其中ai,bi∈M,i=1,2,…,n.證明:若an<bn,則s<t. 13.(20xx重慶卷)已知{an}是首項(xiàng)為1,公差為2的等差數(shù)列,Sn表示{an}的前n項(xiàng)和. (1)求an及Sn; (2)設(shè){bn}是首項(xiàng)為2的等比數(shù)列,公比q滿足q2-(a4+1)q+S4=0,求{bn}的通項(xiàng)公式及其前n項(xiàng)和Tn. 14.M2,D2,D3,D5(20xx北京卷)給定數(shù)列a1,a2,…,an,對(duì)i=1,2,…,n-1,該數(shù)列前i項(xiàng)的最大值記為Ai,后n-i項(xiàng)ai+1,ai+2,…,an的最小
13、值記為Bi,di=Ai-Bi. (1)設(shè)數(shù)列{an}為3,4,7,1,寫(xiě)出d1,d2,d3的值; (2)設(shè)a1,a2,…,an(n≥4)是公比大于1的等比數(shù)列,且a1>0.證明:d1,d2,…,dn-1是等比數(shù)列; (3)設(shè)d1,d2,…,dn-1是公差大于0的等差數(shù)列,且d1>0,證明:a1,a2,…,an-1是等差數(shù)列. 15.(20xx北京卷)若等比數(shù)列{an}滿足a2+a4=20,a3+a5=40,則公比q=________;前n項(xiàng)和Sn=________. 16.(20xx全國(guó)卷)已知雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,離心率為3,直線y
14、=2與C的兩個(gè)交點(diǎn)間的距離為. (1)求a,b; (2)設(shè)過(guò)F2的直線l與C的左、右兩支分別交于A,B兩點(diǎn),且|AF1|=|BF1|,證明:|AF2|,|AB|,|BF2|成等比數(shù)列. 所以|AF2|, |AB|,|BF2|成等比數(shù)列. 17.(20xx全國(guó)卷)已知數(shù)列{an}滿足3an+1+an=0,a2=-,則{an}的前10項(xiàng)和等于( ) A.-6(1-3-10) B.(1-310) C.3(1-3-10) D.3(1+3-10) 18.(20xx福建卷)已知等差數(shù)列{an}的公差d=1,前n項(xiàng)和為Sn. (1)若1,a1,a3成等比數(shù)列,求a1; (2)
15、若S5>a1a9,求a1的取值范圍. 19.(20xx廣東卷)設(shè)數(shù)列{an}是首項(xiàng)為1,公比為-2的等比數(shù)列,則a1+|a2|+a3+|a4|=________. 20.(20xx江蘇卷)在正項(xiàng)等比數(shù)列{an}中,a5=,a6+a7=3. 則滿足a1+a2+…+an>a1a2…an的最大正整數(shù)n的值為_(kāi)_______. 21.(20xx江西卷)某住宅小區(qū)計(jì)劃植樹(shù)不少于100棵,若第一天植2棵,以后每天植樹(shù)的棵數(shù)是前一天的2倍,則需要的最少天數(shù)n(n∈N*)等于________. 【答案】6 【解析】 Sn==2n+1-2≥100,得n≥6. 22.(20xx遼寧卷)已知
16、等比數(shù)列{an}是遞增數(shù)列,Sn是{an}的前n項(xiàng)和.若a1,a3是方程x2-5x+4=0的兩個(gè)根,則S6=________. 23.(20xx新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅱ] 已知等差數(shù)列{an}的公差不為零,a1=25,且a1,a11,a13成等比數(shù)列. (1)求{an}的通項(xiàng)公式; (2)求a1+a4+a7+…+a3n-2. 24.(20xx四川卷)在等比數(shù)列{an}中,a2-a1=2,且2a2為3a1和a3的等差中項(xiàng),求數(shù)列{an}的首項(xiàng)、公比及前n項(xiàng)和. 25.(20xx新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ] 設(shè)首項(xiàng)為1,公比為的等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,則( ) A.Sn=2an-1
17、 B.Sn=3an-2 C.Sn=4-3an D.Sn=3-2an . 26.(20xx重慶卷)設(shè)數(shù)列{an}滿足:a1=1,an+1=3an,n∈N+. (1)求{an}的通項(xiàng)公式及前n項(xiàng)和Sn; (2)已知{bn}是等差數(shù)列,Tn為其前n項(xiàng)和,且b1=a2,b3=a1+a2+a3,求T20. 【隨堂鞏固】 1.若等比數(shù)列{an}滿足anan+1=16n,則公比為( ) A.2 B.4 C.8 D.16 2.設(shè)等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,若S1=a2-,S2=a3-,則公比q=( ) A.1 B.4 C.4或0 D
18、.8 3.在正項(xiàng)等比數(shù)列{an}中,已知a1a2a3=4,a4a5a6=12,an-1anan+1=324,則n=( ) A.11 B.12 C.14 D.16 4.已知{an}為等比數(shù)列,若a4+a6=10,則a1a7+2a3a7+a3a9=( ) A.10 B.20 C.60 D.100 5.已知q是等比數(shù)列{an}的公比,則“q<1”是“數(shù)列{an}是遞減數(shù)列”的( ) A.充分不必要條件 B.必要不充分條件 C.充分必要條件 D.即不充分也不必要條件 6.已知一個(gè)蜂巢里有1只蜜蜂,第1天,它飛出去找回了4個(gè)伙伴;第2天,5只
19、蜜蜂飛出去,各自找回了4個(gè)伙伴,……按照這個(gè)規(guī)律繼續(xù)下去,第20天所有的蜜蜂都?xì)w巢后,蜂巢中一共有蜜蜂( ) A.420只 B.520只 C.只 D.只 7.若a,b,c成等比數(shù)列,則函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象與x軸的交點(diǎn)的個(gè)數(shù)為( ) A.0 B.1 C.2 D.不能確定 8.已知各項(xiàng)均為正數(shù)的等比數(shù)列{an}的公比為q,若q2=9,則的值為( ) A. B. C.3 D.3 9.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.
20、 B. C.1 D.- 10.在各項(xiàng)均為正數(shù)的等比數(shù)列{an}中,若公比為,且滿足a3a11=16,則log2a16=________. 11.已知等比數(shù)列{an}中,a1+a3=10,a4+a6=,則等比數(shù)列{an}的公比q=________. 12.在等比數(shù)列{an}中,a1=1,公比q=2,若{an}前n項(xiàng)和Sn=127,則n的值為_(kāi)_______. 13.已知數(shù)列{an}滿足點(diǎn)(an, an+1)在直線y=2x+1上,且a1=1. (1)證明:數(shù)列{an+1}是等比數(shù)列; (2)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式. 14.已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn滿足Sn=2an+(-1)n(n∈N*). (1)求數(shù)列{an}的前三項(xiàng)a1,a2,a3; (2)求證:數(shù)列為等比數(shù)列,并求出{an}的通項(xiàng)公式. 15.?dāng)?shù)列{an}中,Sn=1+kan(k≠0,k≠1). (1)證明:數(shù)列{an}為等比數(shù)列; (2)求通項(xiàng)an; (3)當(dāng)k=-1時(shí),求和a+a+…+a.
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