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1、2022年高考數(shù)學一輪復習 第六章 數(shù)列 第3講 等比數(shù)列及其前n項和習題 理 新人教A版(I)
一、填空題
1.(xx·全國Ⅱ卷)已知等比數(shù)列{an}滿足a1=3,a1+a3+a5=21,則a3+a5+a7=________.
解析 設等比數(shù)列{an}的公比為q,則由a1=3,a1+a3+a5=21得3(1+q2+q4)=21,解得q2=-3(舍去)或q2=2,于是a3+a5+a7=q2(a1+a3+a5)=2×21=42.
答案 42
2.已知x,y,z∈R,若-1,x,y,z,-3成等比數(shù)列,則xyz的值為________.
解析 由等比中項知y2=3,∴y=±,
又∵y與
2、-1,-3符號相同,∴y=-,y2=xz,
所以xyz=y(tǒng)3=-3.
答案?。?
3.在等比數(shù)列{an}中,如果a1+a4=18,a2+a3=12,那么這個數(shù)列的公比為________.
解析 設數(shù)列{an}的公比為q,由=====,得q=2或q=.
答案 2或
4.(xx·湘潭模擬)已知等比數(shù)列{an}的公比為正數(shù),且a2·a6=9a4,a2=1,則a1的值為________.
解析 設數(shù)列{an}的公比為q(q>0),由a2·a6=9a4,得a2·a2q4=9a2q2,又a2=1,解得q2=9,所以q=3或q=-3(舍),所以a1==.
答案
5.設各項都是正數(shù)的等
3、比數(shù)列{an},Sn為前n項和,且S10=10,S30=70,那么S40等于________.
解析 依題意,數(shù)列S10,S20-S10,S30-S20,S40-S30成等比數(shù)列,因此有(S20-S10)2=S10(S30-S20).
即(S20-10)2=10(70-S20),
故S20=-20或S20=30,
又S20>0,
因此S20=30,S20-S10=20,S30-S20=40,
故S40-S30=80.S40=150.
答案 150
6.(xx·蘇、錫、市、鎮(zhèn)模擬)等比數(shù)列{an}的前n項和為Sn,若S1,S3,S2成等差數(shù)列,則{an}的公比q等于_______
4、_.
解析 ∵S1,S3,S2成等差數(shù)列,∴a1+a1+a1q=2(a1+a1q+a1q2).∵a1≠0,q≠0,∴解得q=-.
答案 -
7.(xx·哈爾濱一模)正項等比數(shù)列{an}中,a2=4,a4=16,則數(shù)列{an}的前9項和等于________.
解析 正項等比數(shù)列{an}的公比q===2,
a1==2,∴S9==1 022.
答案 1 022
8.(xx·成都診斷)已知各項均為正數(shù)的等比數(shù)列{an}的前n項和為Sn,若S4=3S2,a3=2,則a7=________.
解析 設等比數(shù)列{an}的首項為a1,公比為q,顯然q≠1且q>0,因為S4=3S2,所以=,解得
5、q2=2,因為a3=2,所以a7=a3q4=2×22=8.
答案 8
二、解答題
9.(xx·四川卷)設數(shù)列{an}(n=1,2,3,…)的前n項和Sn滿足Sn=2an-a1,且a1,a2+1,a3成等差數(shù)列.
(1)求數(shù)列{an}的通項公式;
(2)設數(shù)列的前n項和為Tn,求Tn.
解 (1)由已知Sn=2an-a1,
有an=Sn-Sn-1=2an-2an-1(n≥2),
即an=2an-1(n≥2),
從而a2=2a1,a3=2a2=4a1,
又因為a1,a2+1,a3成等差數(shù)列,即a1+a3=2(a2+1),
所以a1+4a1=2(2a1+1),解得a1=2,
6、所以,數(shù)列{an}是首項為2,公比為2的等比數(shù)列,
故an=2n.
(2)由(1)得=,
所以Tn=++…+==1-.
10.已知數(shù)列{an}的前n項和為Sn,且Sn=4an-3(n∈N*).
(1)證明:數(shù)列{an}是等比數(shù)列;
(2)若數(shù)列{bn}滿足bn+1=an+bn(n∈N*),且b1=2,求數(shù)列{bn}的通項公式.
(1)證明 依題意Sn=4an-3(n∈N*),
n=1時,a1=4a1-3,解得a1=1.
因為Sn=4an-3,則Sn-1=4an-1-3(n≥2),
所以當n≥2時,an=Sn-Sn-1=4an-4an-1,
整理得an=an-1.
又a1
7、=1≠0,所以{an}是首項為1,公比為的等比數(shù)列.
(2)解 由(1)知an=,
由bn+1=an+bn(n∈N*),
得bn+1-bn=.
可得bn=b1+(b2-b1)+(b3-b2)+…+(bn-bn-1)
=2+
=3·-1(n≥2).
當n=1時也滿足,
所以數(shù)列{bn}的通項公式為bn=3·-1(n∈N*).
(建議用時:20分鐘)
11.(xx·南通二模)已知數(shù)列{an}是首項a1=4的等比數(shù)列,且4a1,a5,-2a3成等差數(shù)列,則其公比q等于________.
解析 ∵4a1,a5,-2a3成等差數(shù)列,∴2a5=4a1-2a3,即2a1q4=4a1-2
8、a1q2,又∵a1=4,則有q4+q2-2=0,解得q2=1,∴q=±1.
答案 ±1
12.(xx·臨沂模擬)數(shù)列{an}中,已知對任意n∈N*,a1+a2+a3+…+an=3n-1,則a+a+a+…+a等于________.
解析 ∵a1+a2+…+an=3n-1,n∈N*,n≥2時,a1+a2+…+an-1=3n-1-1,
∴當n≥2時,an=3n-3n-1=2·3n-1,
又n=1時,a1=2適合上式,∴an=2·3n-1,
故數(shù)列{a}是首項為4,公比為9的等比數(shù)列.
因此a+a+…+a==(9n-1).
答案 (9n-1)
13.(xx·沈陽質量監(jiān)測)數(shù)列{an}
9、是等比數(shù)列,若a2=2,a5=,則a1a2+a2a3+…+anan+1=________.
解析 由題意得q3==?q=,
∴an=a2·qn-2=,
∴anan+1=·==8×,
∴數(shù)列{anan+1}是以8為首項,為公比的等比數(shù)列,
∴a1a2+a2a3+…+anan+1==(1-4-n).
答案 (1-4-n)
14.(xx·江蘇卷節(jié)選)設a1,a2,a3,a4是各項為正數(shù)且公差為d(d≠0)的等差數(shù)列.
(1)證明:2a1,2a2,2a3,2a4依次構成等比數(shù)列;
(2)是否存在a1,d,使得a1,a,a,a依次構成等比數(shù)列?并說明理由;
(1)證明 因為=2an+
10、1-an=2d(n=1,2,3)是同一個常數(shù),所以2a1,2a2,2a3,2a4依次構成等比數(shù)列,
(2)解 不存在,理由如下:
令a1+d=a,則a1,a2,a3,a4分別為a-d,a,a+d,a+2d(a>d,a>-2d,d≠0).
假設存在a1,d,使得a1,a,a,a依次構成等比數(shù)列,
則a4=(a-d)(a+d)3,且(a+d)6=a2(a+2d)4.
令t=,則1=(1-t)(1+t)3,且(1+t)6=(1+2t)4,
化簡得t3+2t2-2=0(*),且t2=t+1.
將t2=t+1代入(*)式,
t(t+1)+2(t+1)-2=t2+3t=t+1+3t=4t+1=0,
則t=-.
顯然t=-不是上面方程的解,矛盾,所以假設不成立.
因此不存在a1,d,使得a1,a,a,a依次構成等比數(shù)列.