1、等比数列的定义:,称为公比
2、通项公式:
,首项:;公比:
推广:
3、等比中项:
(1)如果成等比数列,那么叫做与的等差中项,即:或
注意:同号的两个数才有等比中项,并且它们的等比中项有两个(
(2)数列是等比数列
4、等比数列的前项和公式:
(1)当时,
(2)当时,
(为常数)
5、等比数列的判定方法:
(1)用定义:对任意的,都有为等比数列
(2)等比中项:为等比数列
(3)通项公式:为等比数列
6、等比数列的证明方法:
依据定义:若或为等比数列
7、等比数列的性质:
(2)对任何,在等比数列中,有。
(3)若,则。特别的,当时,得 注:
(4)数列,为等比数列,则数列,,,,(为非零常数)均为等比数列。
(5)数列为等比数列,每隔项取出一项仍为等比数列
(6)如果是各项均为正数的等比数列,则数列是等差数列
(7)若为等比数列,则数列,,,成等比数列
(8)若为等比数列,则数列,,成等比数列
(9)①当时,
②当时,
③当时,该数列为常数列(此时数列也为等差数列);
④当时,该数列为摆动数列.
(10)在等比数列中,当项数为时,
二 例题解析
【例1】 已知Sn是数列{an}的前n项和,Sn=pn(p∈R,n∈N*),那么数列{an}.( )
A.是等比数列 B.当p≠0时是等比数列
B.C.当p≠0,p≠1时是等比数列 D.不是等比数列
【例2】 已知等比数列1,x1,x2,…,x2n,2,求x1·x2·x3·…·x2n.
式;(2)已知a3·a4·a5=8,求a2a3a4a5a6的值.
【例4】 求数列的通项公式:
(1){an}中,a1=2,an+1=3an+2
(2){an}中,a1=2,a2=5,且an+2-3an+1+2an=0
三、 考点分析
考点一:等比数列定义的应用
1、数列满足,,则_________.
2、在数列中,若,,则该数列的通项______________.
考点二:等比中项的应用
1、已知等差数列的公差为,若,,成等比数列,则( )
A. B. C. D.
2、若、、成等比数列,则函数的图象与轴交点的个数为( )
A. B. C. D.不确定
3、已知数列为等比数列,,,求的通项公式.
考点三:等比数列及其前n项和的基本运算
1、若公比为的等比数列的首项为,末项为,则这个数列的项数是( )
A. B. C. D.
2、已知等比数列中,,,则该数列的通项_________________.
3、若为等比数列,且,则公比________.
4、设,,,成等比数列,其公比为,则的值为( )
A. B. C. D.
5、等比数列{an}中,公比q=且a2+a4+…+a100=30,则a1+a2+…+a100=______________.
考点四:等比数列及其前n项和性质的应用
1、在等比数列中,如果,,那么为( )
A. B. C. D.
2、如果,,,,成等比数列,那么( )
A., B.,
C., D.,
3、在等比数列中,,,则等于( )
A. B. C. D.
4、在等比数列中,,,则等于( )
A. B. C. D.
5、在等比数列中,和是二次方程的两个根,则的值为( )
A. B. C. D.
6、若是等比数列,且,若,那么的值等于
考点五:公式的应用
1、若数列的前n项和Sn=a1+a2+…+an,满足条件log2Sn=n,那么{an}是( )
A.公比为2的等比数列 B.公比为的等比数列
C.公差为2的等差数列 D.既不是等差数列也不是等比数列
2、等比数列前n项和Sn=2n-1,则前n项的平方和为( )
A.(2n-1)2 B.(2n-1)2 C.4n-1 D.(4n-1)
3、设等比数列{an}的前n项和为Sn=3n+r,那么r的值为______________.
4、设数列{an}的前n项和为Sn且S1=3,若对任意的n∈N*都有Sn=2an-3n.
(1)求数列{an}的首项及递推关系式an+1=f(an);
(2)求{an}的通项公式;
(3)求数列{an}的前n项和Sn.
等比数列
一、选择题:
1.{an}是等比数列,下面四个命题中真命题的个数为 ( )
①{an2}也是等比数列 ②{can}(c≠0)也是等比数列
③{}也是等比数列 ④{lnan}也是等比数列
A.4 B.3 C.2 D.1
2.等比数列{a n}中,已知a9 =-2,则此数列前17项之积为 ( )
A.216 B.-216 C.217 D.-217
3.等比数列{an}中,a3=7,前3项之和S3=21, 则公比q的值为 ( )
A.1 B.- C.1或-1 D.-1或
4.在等比数列{an}中,如果a6=6,a9=9,那么a3等于 ( )
A.4 B. C. D.2
5.若两数的等差中项为6,等比中项为5,则以这两数为两根的一元二次方程为 ( )
A.x2-6x+25=0 B.x2+12x+25=0
C.x2+6x-25=0 D.x2-12x+25=0
6.某工厂去年总产a,计划今后5年内每一年比上一年增长10%,这5年的最后一年该厂的总产值是( )
A.1.1 4 a B.1.1 5 a C.1.1 6 a D. (1+1.1 5)a
7.等比数列{an}中,a9+a10=a(a≠0),a19+a20=b,则a99+a100等于 ( )
A. B.()9 C. D.()10
8.已知各项为正的等比数列的前5项之和为3,前15项之和为39,则该数列的前10项之和为 ( )
A.3 B.3 C.12 D.15
9.某厂20##年12月份产值计划为当年1月份产值的n倍,则该厂20##年度产值的月平均增长率为 ( )
A. B. C. D.
10.已知等比数列中,公比,且,那么 等于 ( )
A. B. C. D.
11.等比数列的前n项和Sn=k·3n+1,则k的值为 ( )
A.全体实数 B.-1 C.1 D.3
二、填空题:
12.在等比数列{an}中,已知a1=,a4=12,则q=_____ ____,an=____ ____.
13.在等比数列{an}中,an>0,且an+2=an+an+1,则该数列的公比q=___ ___.
14.在等比数列{an}中,已知a4a7=-512,a3+a8=124,且公比为整数,求a10= .
15.数列{}中,且是正整数),则数列的通项公式 .
三、解答题:
16.已知数列满足a1=1,an+1=2an+1(n∈N*) (1)求证数列{an+1}是等比数列;(2)求{an}的通项公式.
17.在等比数列{an}中,已知Sn=48,S2n=60,求S3n.
18.在等比数列{an}中,a1+an=66,a2·an-1=128,且前n项和Sn=126,求n及公比q.
参考答案
一、选择题: BDCAD BACDB BC
二、填空题:13.2, 3·2n-2. 14..15.512 .16..
三、解答题:
17.(1)证明: 由an+1=2an+1得an+1+1=2(an+1)
又an+1≠0 ∴=2
即{an+1}为等比数列.
(2)解析: 由(1)知an+1=(a1+1)qn-1
即an=(a1+1)qn-1-1=2·2n-1-1=2n-1
18.解析: 由a1+a2+…+an=2n-1 ①
n∈N*知a1=1
且a1+a2+…+an-1=2n-1-1 ②
由①-②得an=2n-1,n≥2
又a1=1,∴an=2n-1,n∈N*
=4
即{an2}为公比为4的等比数列
∴a12+a22+…+an2=
19.解析一: ∵S2n≠2Sn,∴q≠1
②÷①得:1+qn=即qn= ③
③代入①得=64 ④
∴S3n= (1-q3n)=64(1-)=63
解析二: ∵{an}为等比数列
∴(S2n-Sn)2=Sn(S3n-S2n)
∴S3n=+60=63
20.解析:当x=1时,Sn=1+3+5+…+(2n-1)=n2
当x≠1时,∵Sn=1+3x+5x2+7x3+…+(2n-1)xn-1, ①
等式两边同乘以x得:
xSn=x+3x2+5x3+7x4+…+(2n-1)xn. ②
①-②得:
(1-x)Sn=1+2x(1+x+x2+…+xn-2)-(2n-1)xn=1-(2n-1)xn+,
∴Sn=.
21.解析:∵a1an=a2an-1=128,又a1+an=66,
∴a1、an是方程x2-66x+128=0的两根,解方程得x1=2,x2=64,
∴a1=2,an=64或a1=64,an=2,显然q≠1.
若a1=2,an=64,由=126得2-64q=126-126q,
∴q=2,由an=a1qn-1得2n-1=32, ∴n=6.
若a1=64,an=2,同理可求得q=,n=6.
综上所述,n的值为6,公比q=2或.
22.解析:依题意,每年年底的人口数组成一个等比数列{an}:a1=50,q=1+1%=1.01,n=11
则a11=50×1.0110=50×(1.015)2≈55.125(万),
又每年年底的住房面积数组成一个等差数列{bn}:b1=16×50=800,d=30,n=11
∴b11=800+10×30=1100(万米2)
因此20##年底人均住房面积为:1100÷55.125≈19.95(m2)
参考答案
例题1、 9n-1
练习1、1、4
2、B [解析] ·()n-1=,∴()n-1==()3∴n=4.
3、A [解析] ∵{an}是等比数列,a1+a2=3,a2+a3=6,∴设等比数列的公比为q,则a2+a3=(a1+a2)q=3q=6,∴q=2. ∴a1+a2=a1+a1q=3a1=3,∴a1=1,
∴a7=a1q6=26=64.
4、A [解析] a4=a1q3=q3=8,∴q=2,∴a5=a4q=16.
5、C [解析] m-k=(a5+a6)-(a4+a7)=(a5-a4)-(a7-a6)
=a4(q-1)-a6(q-1)=(q-1)(a4-a6)
=(q-1)·a4·(1-q2)
=-a4(1+q)(1-q)2<0(∵an>0,q≠1).
6、B [解析] 设公比为q,由已知得a1q2·a1q8=2(a1q4)2,即q2=2,
因为等比数列{an}的公比为正数,所以q=,故a1===,故选B.
7、B [解析] 由条件知,∵∴a2>0,∴b<0,∴b=-3
8、 an=Sn-Sn-1=2n -1-[2n-1 -1]=2n-2n-1=2n-1,an2是以a12=1为首项,4为公比的等比数列;S=4n-1/3
9、(1)a+b+c,b+c-a,c+a-b,a+b-c组成公比为q的等比数列,所以q3=(a+b-c)/(a+b+c) ,q2=(c+a-b)/(a+b+c)
q=(b+c-a)/(a+b+c),q3+q2+q=(a+b-c)/(a+b+c)+(c+a-b)/(a+b+c)+(b+c-a)/(a+b+c)=(a+b+c)/(a+b+c)=1
(2)因为a+b+c,b+c-a,c+a-b,a+b-c成等比数列,公比为q所以(c+a-b)/(b+c-a)=q, (a+b-c)/(c+a-b)=q
∴q=[(c+a-b)+ (a+b-c)]/[(b+c-a) +(c+a-b)]=2a/(2c)=a/c.
例题2、 解an-an-1=3n-1 将n=2,3,4,5代入得:a?-a?=3¹
a?-a?=3²
a?-a?=3³
...............
an-an-1=3n-1
将上面的式子相加得:an-a1 = 3¹+3²+3³+.......+3n-1
an = 1+3¹+3²+3³+.......+3n-1=(1/2)(3?-1)
练习1、C [解析] ∵a2,a3,a1成等差数列,∴a3=a2+a1,
∵{an}是公比为q的等比数列,∴a1q2=a1q+a1,
∴q2-q-1=0,∵q>0,∴q=. ∴===.
2、C [解析] ∵a,b,c成等比数列, ∴b2=ac>0.
又∵Δ=b2-4ac=-3ac<0,∴方程无实数根.
3、(an+2)/2=√(2Sn) Sn=(an+2)2/8 Sn+1=(an+1+2)2/8 an+1=Sn+1-Sn=an+12/8+a(n+1)/2-an2/8-an/2
an+12/8-a(n+1)/2-an2/8-an/2=0 an+12-4an+1-an2-4an=0 a(n+1)=an+4 an=-2+4n
例题3、 xSn=x+3x2+5x3+7x4+...+(2n-3)x(n-1)+(2n-1)xn ①
因为 Sn=1+3x+5x2+7x3+9x4+...+(2n-1)x(n-1) ②
②-①得,(1-x)Sn=1+2[x+x2+x3+x4+.....+xn-1]-(2n-1)xn
(1-x)Sn=1+2[(x-xn)/(1-x)]-(2n-1)xn
(1-x)Sn=1+(2x-2xn)/(1-x)-2nxn+xn
(1-x)Sn=1+2x/(1-x)-2xn/(1-x)-2nxn+xn
(1-x)Sn=1+2x/(1-x)+{1-2n-2/(1-x)}xn
Sn={1+(2x)/(1-x)+[1-2n-2/(1-x)]xn}/(1-x)
练习1、在等比数列中,依次每k项之和仍成等比数列。(S12-S8)/(S8-S4)=(S8-S4)/S4
S12-S8=(S8-S4)2/S4=(20-4)2/4=64 ∴S12=64+20=84
2、B [解析] ∵q2==9,∴q=±3,因此a4+a5=(a3+a4)q=27或-27
3、B [解析] 设A=a1a4a7…a28,B=a2a5a8…a29,C=a3a6a9…a30,则A、B、C成等比数列,公比为q10=210,由条件得A·B·C=230,∴B=210,∴C=B·210=220.
4、A [解析] 设bn=a,则==()2=q2,∴{bn}成等比数列;
=2an+1-an≠常数;当an<0时lgan无意义;设cn=nan,则==≠常数.
5、D [解析] a2a10=a5a7=6. 由,得或.
∴==或.故选D.
6、D [解析] 消去a得:4b2-5bc+c2=0,
∵b≠c,∴c=4b,∴a=-2b,代入a+3b+c=10中得b=2,∴a=-4.
7、 B[解析] 设前三项分别为a1,a1q,a1q2,后三项分别为a1qn-3,a1qn-2,a1qn-1.
所以前三项之积aq3=2,后三项之积aq3n-6=4.两式相乘得,aq3(n-1)=8,即aqn-1=2.
又a1·a1q·a1q2·…·a1qn-1=aq=64,即(aqn-1)n=642,即2n=642.所以n=12.
8、 0<q<1[解析] ∵∴∴0<q<1.
9、 [解析] ∵a1,a3,a9成等比∴a=a1a9,即(a1+2d)2=a1(a1+8d),∴d=a1,∴an=a1+(n-1)d=nd,∴==.
10、3或27 [解析] 设此三数为3、a、b,则,解得或,
∴这个未知数为3或27.
11、由题意设此四个数为,b,bq,a,则有解得或
所以这四个数为1,-2,4,10或-,-2,-5,-8.
12、A [解析] 解法1:a=log23,b=log26=log2 3+1,c=log2 12=log2 3+2.∴b-a=c-b.
13、C [解析] 依题意,a1,a3,a5,a7,a9,a11构成以2为首项,2为公比的等比数列,故a11=a1×25=64,a12=a11+2=66.故选C.
14、A[解析] 设等差数列首项为a1,公差为d,则q====
==.故选A.
15、D [解析] 由题意可知1是方程之一根,若1是方程x2-5x+m=0的根则m=4,另一根为4,设x3,x4是方程x2-10x+n=0的根,则x3+x4=10,这四个数的排列顺序只能为1、x3、4、x4,公比为2、x3=2、x4=8、n=16、=;若1是方程x2-10x+n=0的根,另一根为9,则n=9,设x2-5x+m=0之两根为x1、x2则x1+x2=5,无论什么顺序均不合题意.
16、4,12,36 [解析] ∵a、b、c成等比数列,公比q=3,∴b=3a,c=9a,又a,b+8,c成等差数列,∴2b+16=a+c, 即6a+16=a+9a,∴a=4,∴三数为4,12,36.
17、 [解析] 本题考查等比数列及古典概型的知识.等比数列的通项公式为an=(-3)n-1.所以此数列中偶数项都为负值,奇数项全为正值.若an≥8,则n为奇数且(-3)n-1=3n-1≥8,则n-1≥2,∴n≥3,∴n=3,5,7,9共四项满足要求.∴p=1-=.
18、原计划三年产值成等差数列,设为a-d,a,a+d,d>0,由三年总产值为300万元,得a=100万元,又a+10-d,a+10,a+11+d成等比数列,得(a+10)2=(a+10-d)(a+11+d),∴(110-d)(111+d)=1102?d2+d-110=0?d=10,或d=-11(舍).∴原计划三年的产值依次为90万元,100万元,110万元.
19、(1)依题意:Sn=2n-1(n∈N*),∴当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n-2n-1=2n-1.
当n=1,S1=a1=1,∴an=2n-1(n∈N*).
(2)因为bn=log2an-12=n-13,所以数列{bn}是等差数列.∴Tn==(n-)2-.
故当n=12或13时,数列{bn}的前n项和最小.
(3)∵Tn-bn=-(n-13)==<0,
∴1<n<26,且n∈N*,所以不等式的解集为{n|1<n<26,n∈N*}.
1、等比数列的定义:2、通项公式:an?a1qn?1?a1nq?A?Bn?a1?q?0,A?B?0?,首项:a1;公比:qqan?…
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一、等差数列1.定义:an?1?an?d(常数)2.通项公式:an?a1?(n?1)d3.变式:an?am?(n?m)dd?an?…
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等差数列1.定义一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,那么这个数列就叫等差数列,这个常数叫做等差数…