函数:
①f(x)=x2; ②f(x)=2x; ③f(x)=|x|; ④f(x)=ln|x|.
则其中是“保等比数列函数”的f(x)的序号为( C ) A.①② C.①③
B.③④ D.②④
[分析] 保等比数列函数指:①定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上的函数;②若{an}是等比数列,则{f(an)}仍是等比数列.
[解析] 解法一:设{an}的公比为q. a2an+122n+12
①f(an)=an,∵2=()=q,
anan∴{f(an)}是等比数列,排除B、D. ③f(an)=|an|, ∵
|an+1|
=|an||
an+1
|=|q|, an
∴{f(an)}是等比数列,排除A. 解法二:不妨令an=2n.
2=4n.显然{f(a)}是首项为4,公比为4的等比数列. ①因为f(x)=x2,所以f(an)=ann
②因为f(x)=2x,
所以f(a1)=f(2)=22,f(a2)=f(4)=24, f(a3)=f(8)=28,
f?a2?24f?a3?28
所以==4≠==16,
f?a1?22f?a2?24所以{f(an)}不是等比数列.
③因为f(x)=|x|,所以f(an)=2n=(2)n. 显然{f(an)}是首项为2,公比为2的等比数列. ④因为f(x)=ln|x|,所以f(an)=ln2n=nln2.
显然{f(an)}是首项为ln2,公差为ln2的等差数列,故选C.
6.(2024·邵阳一模)已知数列{bn}为等比数列,且b1 009=e(e为自然对数的底数),数列{an}的首项为1,且an+1=an·bn,则lna2 018的值为2_017.
[解析] 因为数列{bn}为等比数列,且b1 009=e(e为自然对数的底数),数列{an}的首项为1,且an+1=an·bn,
2 017=e2 017, 所以a2 018=b1·b2·b3·b4·…·b2 017=b1 009
lna2 018=lne2 017=2 017.
7.已知数列{an}是等比数列,其公比为2,设bn=log2an,且数列{bn}的前10项的和为
11111 02325,那么+++…+的值为.
a1a2a3a10128[解析] 数列{an}是等比数列,其公比为2, 设bn=log2an,且数列{bn}的前10项的和为25, 所以b1+b2+…+b10 =log2(a1·a2·…·a10)
1021
=log2(a1
+2+…+9
)=25,
14525
所以a101×2=2,可得:a1=. 41111那么+++…+ a1a2a3a10111=4(1++2+…+9)
22211-10
21 023
=4×=.
11281-2
8.已知等比数列{an}的公比q>1,42是a1和a4的一个等比中项,a2和a3的等差中项为6,若数列{bn}满足bn=log2an(n∈N*).
(1)求数列{an}的通项公式; (2)求数列{anbn}的前n项和Sn.
[解析] (1)因为42是a1和a4的一个等比中项, 所以a1·a4=(42)2=32.
??a2·a3=32,
由题意可得?
?a2+a3=12.?
因为q>1,所以a3>a2.
??a2=4,a3
解得?所以q==2.
a2?a3=8.?
故数列{an}的通项公式an=2n.
(2)由于bn=log2an(n∈N*),所以anbn=n·2n, Sn=1·2+2·22+3·23+…+(n-1)·2n1+n·2n,① 2Sn=1·22+2·23+…+(n-1)·2n+n·2n1.②
+
①-②得,-Sn=1·2+22+23+…+2n-n·2n1=
+-
2?1-2n?+
-n·2n1. 1-2
所以Sn=2-2n1+n·2n1=2+(n-1)·2n1.
9.(文)(2024·天津卷,18)设{an}是等差数列,其前n项和为Sn(n∈N*);{bn}是等比数列,公比大于0,其前n项和为Tn(n∈N*).已知b1=1,b3=b2+2,b4=a3+a5,b5=a4+2a6.
+++
(1)求Sn和Tn;
(2)若Sn+(T1+T2+…+Tn)=an+4bn,求正整数n的值.
[解析] (1)设等比数列{bn}的公比为q,由b1=1,b3=b2+2,可得q2-q-2=0.因为q>0,可得q=2,故bn=2n1.
1-2nn
所以Tn==2-1.
1-2
设等差数列{an}的公差为d.由b4=a3+a5,可得a1+3d=4. 由b5=a4+2a6,
n?n+1?
可得3a1+13d=16,从而a1=1,d=1,故an=n,所以Sn=.
2(2)由(1),知T1+T2+…+Tn=(21+22+…+2n)-n=2n1-n-2. n?n+1?n+1+
由Sn+(T1+T2+…+Tn)=an+4bn可得+2-n-2=n+2n1,
2整理得n2-3n-4=0,解得n=-1(舍),或n=4.所以n的值为4.
(理)(2024·天津卷,18)设{an}是等比数列,公比大于0,其前n项和为Sn(n∈N*),{bn}是等差数列. 已知a1=1,a3=a2+2,a4=b3+b5,a5=b4+2b6.
(1)求{an}和{bn}的通项公式.
(2)设数列{Sn}的前n项和为Tn(n∈N*), ①求Tn; ②证明
+
-
[解析] (1)设等比数列{an}的公比为q.由a1=1,a3=a2+2,可得q2-q-2=0. 因为q>0,可得q=2,故an=2n1.
设等差数列{bn}的公差为d,由a4=b3+b5,可得b1+3d=4.由a5=b4+2b6,可得3b1
+13d=16,从而b1=1,d=1,故bn=n.
所以数列{an}的通项公式为an=2n1,数列{bn}的通项公式为bn=n.
n1-2nn
(2)①由(1),有Sn==2-1,故Tn=? (2k-1)=
1-2k=1
--
2×?1-2n?+
?2-n=1-2-n=2n1-n-2. k=1
n
k
?Tk+bk+2?bk?2k1-k-2+k+2?k
②因为==
?k+1??k+2??k+1??k+2?k·2k12k22k1
=-,
?k+1??k+2?k+2k+1
+
+
+
+
B组
5
1.设Sn是公差不为0的等差数列{an}的前n项和,S1,S2,S4成等比数列,且a3=-,
21
则数列{}的前n项和Tn=( C )
?2n+1?an
n
A.-
2n+12n
C.-
2n+1
nB.
2n+1D.
2n
2n+1
[解析] 本题主要考查等差、等比数列的性质以及裂项法求和.
a3-a135
设{an}的公差为d,因为S1=a1,S2=2a1+d=2a1+=a1-,S4=3a3+a1=a1
22415
-, 2
3515
因为S1,S2,S4成等比数列,所以(a1-)2=(a1-)a1,
24251
整理得4a21+12a1+5=0,所以a1=-或a1=-. 225
当a1=-时,公差d=0不符合题意,舍去;
2a3-a11
当a1=-时,公差d==-1,
22
111
所以an=-+(n-1)×(-1)=-n+=-(2n-1),
2221211
所以=-=-(-),
?2n+1?an?2n-1??2n+1?2n-12n+111111所以其前n项和Tn=-(1-+-+…+-)
3352n-12n+112n
=-(1-)=-,故选C.
2n+12n+1
2.(文)以Sn表示等差数列{an}的前n项和,若S5>S6,则下列不等关系不一定成立的是( D )
A.2a3>3a4 C.a5+a4-a3<0
B.5a5>a1+6a6 D.a3+a6+a12<2a7
[解析] 依题意得a6=S6-S5<0,2a3-3a4=2(a1+2d)-3(a1+3d)=-(a1+5d)=-a6>0,2a3>3a4;5a5-(a1+6a6)=5(a1+4d)-a1-6(a1+5d)=-2(a1+5d)=-2a6>0,5a5>a1+6a6;a5+a4-a3=(a3+a6)-a3=a6<0.综上所述,故选D.
3
(理)已知an=,数列{an}的前n项和为Sn,关于an及Sn的叙述正确的是( C )
2n-11A.an与Sn都有最大值 C.an与Sn都有最小值
3
[解析] 画出an=的图象,
2n-11
B.an与Sn都没有最大值 D.an与Sn都没有最小值
点(n,an)为函数y=a6最大.
3.已知正数组成的等差数列{an},前20项和为100,则a7·a14的最大值是( A ) A.25 C.100
B.50 D.不存在
311
图象上的一群孤立点,(,0)为对称中心,S5最小,a5最小,
22x-11
a1+a20
[解析] ∵S20=×20=100,∴a1+a20=10.
2∵a1+a20=a7+a14,∴a7+a14=10.
a7+a142
∵an>0,∴a7·a14≤()=25.当且仅当a7=a14时取等号.
24.已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,Sn=2an+1,则Sn=( B ) A.2n1 2-
C.()n1
3
-
3-
B.()n1
2D.
2
n-1 1
[解析] 由Sn=2an+1得Sn=2(Sn+1-Sn),即2Sn+1=3Sn, ∴
Sn+13
=, Sn2
113
∵a1=1,S1=2a2,∴a2=a1=,∴S2=,
222S233-
∴=,∴Sn=()n1. S122
15.(2024·山东省实验中学调研)在数列{an}中,a1=2,an+1=an+ln(1+),则an=( A )
nA.2+lnn C.2+nlnn
B.2+(n-1)lnn D.1+n+lnn