课时跟踪检测(三十六) 等比数列及其前n项和
一、题点全面练
1.(2019·武汉联考)已知{an}为等比数列,a4+a7=2,a5a6=-8,则a1+a10等于( ) A.7 C.-5
??a4+a7=2,
解析:选D 由?
?a5a6=a4a7=-8,???a4=-2,
解得?
?a7=4???q=-2, ∴?
?a1=1?
3
B.5 D.-7
??a4=4,
或?
?a7=-2.?
1??q3=-,2或???a1=-8,
∴a1+a10=a1(1+q)=-7.
9
2.设{an}是由正数组成的等比数列,Sn为其前n项和.已知a2a4=1,S3=7,则S5等于( ) A.C.15
233 4
B.D.31 417 2
3
a1q·a1q=1,??
解析:选B 设数列{an}的公比为q,则显然q≠1,由题意得?a11-q3
=7,??1-qa1=4,??
?1q=??2
解得
a1=9,??
或?1
q=-?3?
(舍去),
a11-q5
∴S5=
1-q?1?4?1-5??2?31==. 141-2
S4S2
S6S4
3.(2018·邵阳二模)设Sn是等比数列{an}的前n项和,若=3,则=( ) A.2 C.3 10
7B. 3D.1或2
解析:选B 设S2=k,S4=3k,∵数列{an}为等比数列,∴S2,S4-S2,S6-S4也为等比数
S67k7
列,又S2=k,S4-S2=2k,∴S6-S4=4k,∴S6=7k,∴==,故选B.
S43k3
- 1 -
4.(2018·安庆二模)数列{an}满足:an+1=λan-1(n∈N,λ∈R且λ≠0),若数列{an-1}是等比数列,则λ的值等于( )
A.1 1C. 2
B.-1 D.2
*
2??解析:选D 由an+1=λan-1,得an+1-1=λan-2=λ?an-?.由于数列{an-1}是等比λ??
2
数列,所以=1,得λ=2.
λ5.一个等比数列的前三项的积为3,最后三项的积为9,且所有项的积为729,则该数列的项数是( )
A.13 C.11
B.12 D.10
解析:选B 设该等比数列为{an},其前n项积为Tn,则由已知得a1·a2·a3=3,an-2·an-1
·an=9,(a1·an)=3×9=3,∴a1·an=3,又Tn=a1·a2·…·an-1·an=an·an-
2
33
1
·…·a2·a1,∴Tn=(a1·an),即729=3,
∴n=12.
6.(2019·重庆调研)在各项均为正数的等比数列{an}中,若a5=5,则log5a1+log5a2+…
n2n+log5a9=________.
解析:因为数列{an}是各项均为正数的等比数列,所以由等比数列的性质可得a1·a9=
2
a2·a8=a3·a7=a4·a6=a25=5,则log5a1+log5a2+…+log5a9=log5(a1·a2·…·a9)=
log5[(a1·a9)·(a2·a8)·(a3·a7)·(a4·a6)·a5]=log5a5=log55=9.
答案:9
7.设各项都是正数的等比数列{an}的前n项和为Sn,且S10=10,S30=70,那么S40=________.
解析:易知S10,S20-S10,S30-S20,S40-S30成等比数列,因此有(S20-S10)=S10(S30-S20),即(S20-10)=10(70-S20),故S20=-20或S20=30.又S20>0,所以S20=30,S20-S10=20,S30-S20=40,故S40-S30=80,所以S40=150.
答案:150
1591111
8.在等比数列{an}中,若a1+a2+a3+a4=,a2a3=-,则+++=________.
88a1a2a3a41111a1+a4a2+a3
解析:+++=+. a1a2a3a4a1·a4a2·a3∵在等比数列{an}中,a1·a4=a2·a3, ∴原式=
2
2
99
a1+a2+a3+a415?8?5
=×?-?=-. a2·a38?9?3
- 2 -
5
答案:-
3
9.(2018·全国卷Ⅲ)等比数列{an}中,a1=1,a5=4a3. (1)求{an}的通项公式;
(2)记Sn为{an}的前n项和.若Sm=63,求m. 解:(1)设{an}的公比为q,由题设得an=q由已知得q=4q,
解得q=0(舍去)或q=-2或q=2. 故an=(-2)
n-14
2
n-1
.
或an=2
n-1
n-1
.
n(2)若an=(-2)
1--2
,则Sn=
3
m.
由Sm=63,得(-2)=-188, 此方程没有正整数解. 若an=2
n-1
1-2n,则Sn==2-1.
1-2
mn由Sm=63,得2=64,解得m=6. 综上,m=6.
3an2*
10.已知数列{an}的首项a1>0,an+1=(n∈N),且a1=.
2an+13
?1?
(1)求证:?-1?是等比数列,并求出{an}的通项公式;
?an?
?1?
(2)求数列??的前n项和Tn.
?an?
2an+1
-13an1bn+1an+12an+1-3an1-an1
解:(1)证明:记bn=-1,则=====,
anbn113-3an31-an3
-1-1
1-1
anan131
又b1=-1=-1=,
a122
?1?11
所以?-1?是首项为,公比为的等比数列.
23?an?
n-1
1?1?n-12·3
所以-1=·??,即an=n-1. an2?3?1+2·3
1
2·3所以数列{an}的通项公式为an=n-1. 1+2·311?1?n-1
(2)由(1)知,-1=·??,
an2?3?
n-1
- 3 -
11?1?n-1
即=·??+1. an2?3?
?1?
所以数列??的前n项和
?an?
11?
1-n???2?3?1?3?Tn=+n=?1-n?+n.
14?3?1-3
二、专项培优练
(一)易错专练——不丢怨枉分
1.各项均为正数的等比数列{an}中,若a1≥1,a2≤2,a3≥3,则a4的取值范围是________. 解析:设{an}的公比为q,则根据题意得q==, 39?9?2
∴≤q≤2,a4=a3q≥,a4=a2q≤8,∴a4∈?,8?. 22?2?
a2a3
a1a2
?9?答案:?,8? ?2?
3
2.已知四个数成等比数列,其积为1,第二项与第三项之和为-,求这四个数.
2解:设这四个数依次为a,aq,aq,aq,则由题意知,
2
3
a4q6=1, ①???3aq1+q=-, ②?2?
aq=±1, ③??
得?2292
aq1+q=. ④?4?
23
11222
把aq=代入④,得q-q+1=0,此方程无解;
q4117222
把aq=-代入④,得q+q+1=0,
q41
解此方程得q=-或q=-4.
4
11
当q=-时,a=8;当q=-4时,a=-.
481111
所以这四个数为8,-2,,-或-,,-2,8.
2882(二)交汇专练——融会巧迁移
3.[与方程交汇]在等比数列{an}中,若a3,a7是方程x+4x+2=0的两根,则a5的值是( )
A.-2 C.±2
2
B.-2 D.2
- 4 -
解:选B 根据根与系数之间的关系得a3+a7=-4,a3a7=2,由a3+a7=-4<0,a3a7>0,得a3<0,a7<0,即a5<0,由a3a7=a5,得a5=-a3a7=-2.故选B.
4.[与集合交汇]设{an}是公比为q的等比数列,|q|>1,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( )
1A.-
23C.-
2
1B. 23D. 2
2
解:选C {bn}有连续四项在{-53,-23,19,37,82}中且bn=an+1,即an=bn-1,则{an}有连续四项在{-54,-24,18,36,81}中.
∵{an}是等比数列,等比数列中有负数项,∴q<0,且负数项为相隔两项,又∵|q|>1,∴等比数列各项的绝对值递增.
按绝对值由小到大的顺序排列上述数值18,-24,36,-54,81,
-244363543813相邻两项相除=-,=-,-=-,=-,则可得-24,36,-54,81
183-242362-542是{an}中连续的四项.
3
∴q=-.
2
5.[与等差数列的交汇]已知等差数列{an}的前n项和为Sn,等比数列{bn}的各项均为正数,公比是q,且满足:a1=3,b1=1,b2+S2=12,S2=b2q.
(1)求an与bn; (2)设cn=3bn-λ·2解:(1)由已知可得?
2
an3 (λ∈R),若数列{cn}是递增数列,求λ的取值范围.
?q+3+a2=12,?
??3+a2=q,
2
所以q+q-12=0,
解得q=3或q=-4(舍去),从而a2=6, 所以an=3n,bn=3
n-1
.
an3(2)由(1)知,cn=3bn-λ·2=3-λ·2.
*
nn由题意,知cn+1>cn对任意的n∈N恒成立, 即3
n+1
-λ·2
n+1
>3-λ·2恒成立,
nn?3?nnn*
亦即λ·2<2·3恒成立,即λ<2·??对任意的n∈N恒成立.
?2??3?n由于函数y=??在[1,+∞)上是增函数,
?2?
- 5 -