1、第3讲 等比数列及其前n项和一、选择题1若数列an满足anqn(q0,nN),则以下命题正确的是()a2n是等比数列;是等比数列;lg an是等差数列;lg a是等差数列A BC D解析 anqn(q0,nN),an是等比数列,因此a2n,是等比数列,lg an,lg a是等差数列答案 C2已知各项均为正数的等比数列an中,a1a2a35,a7a8a910,则a4a5a6()A5 B7C6 D4解析 an为等比数列,(a4a5a6)2(a1a2a3)(a7a8a9)50,an0,a4a5a65.答案 A3已知等比数列an为递增数列若a10,且2(anan2)5an1,则数列an的公比q()A2
2、 B. C2或 D3解析2(anan2)5an1,2an2anq25anq,化简得,2q25q20,由题意知,q1.q2.答案A4在正项等比数列an中,Sn是其前n项和若a11,a2a68,则S8 ()A8 B15(1)C15(1) D15(1)解析a2a6a8,aq68,q,S815(1)答案B5若数列an满足p(p为正常数,nN),则称an为“等方比数列”甲:数列an是等方比数列;乙:数列an是等比数列,则()A甲是乙的充分条件但不是必要条件B甲是乙的充要条件C甲是乙的必要条件但不是充分条件D甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件解析:乙甲,但甲/ 乙,如数列2,2,2,2,2,是等方比数
3、列,但不是等比数列答案:C6一个等比数列前三项的积为2,最终三项的积为4,且全部项的积为64,则该数列有()A13项 B12项C11项 D10项解析 设前三项为a1,a1q,a1q2,最终三项分别为a1qn3,a1qn2,a1qn1.所以前三项之积aq32,最终三项之积aq3n64.所以两式相乘,得aq3(n1)8,即aqn12.又a1a1qa1q2a1qn164,aq64,即(aqn1)n642,即2n642.所以n12.答案 B二、填空题7在等比数列an中,a11,公比q2,若an64,则n的值为_解析由于ana1qn1且a11,q2,所以642612n1,所以n7.答案78等比数列an的
4、前n项和为Sn,若S33S20,则公比q_.解析 由S33S20得4a14a2a30,有44qq20,解得q2.答案 29等比数列an的前n项和为Sn,公比不为1.若a11,且对任意的nN都有an2an12an0,则S5_.解析 由an为等比数列可知an0,又an2an12an0,q2q2 0,q1(舍)或q2.S511.答案 1110等差数列an的首项为a1,公差为d,前n项和为Sn,给出下列四个命题:数列为等比数列;若a2a122,则S1313;Snnand;若d0,则Sn确定有最大值其中真命题的序号是_(写出全部真命题的序号)解析对于,留意到an1and是一个非零常数,因此数列是等比数列
5、,正确对于,S1313,因此正确对于,留意到Snna1dnan(n1)ddnand,因此正确对于,Snna1d,d0时,Sn不存在最大值,因此不正确综上所述,其中正确命题的序号是.答案三、解答题11已知数列an的前n项和为Sn,在数列bn中,b1a1,bnanan1(n2),且anSnn.(1)设cnan1,求证:cn是等比数列;(2)求数列bn的通项公式(1)证明anSnn,an1Sn1n1,得an1anan11,2an1an1,2(an11)an1,.首项c1a11,又a1a11.a1,c1,公比是以为首项,公比为的等比数列(2)解由(1)可知cnn1n,ancn11n.当n2时,bnan
6、an11nn1nn.又b1a1代入上式也符合,bnn.12已知两个等比数列an,bn,满足a1a(a0),b1a11,b2a22,b3a33.(1)若a1,求数列an的通项公式;(2)若数列an唯一,求a的值解(1)设数列an的公比为q,则b11a2,b22aq2q,b33aq23q2,由b1,b2,b3成等比数列得(2q)22(3q2)即q24q20,解得q12,q22.所以数列an的通项公式为an(2)n1或an(2)n1.(2)设数列an的公比为q,则由(2aq)2(1a)(3aq2),得aq24aq3a10(*),由a0得4a24a0,故方程(*)有两个不同的实根由数列an唯一,知方程
7、(*)必有一根为0,代入(*)得a.13数列an的前n项和记为Sn,a1t,点(Sn,an1)在直线y3x1上,nN*.(1)当实数t为何值时,数列an是等比数列(2)在(1)的结论下,设bnlog4an1,cnanbn,Tn是数列cn的前n项和,求Tn.解(1)点(Sn,an1)在直线y3x1上,an13Sn1,an3Sn11(n1,且nN*)an1an3(SnSn1)3an,an14an(n1,nN*),a23S113a113t1,当t1时,a24a1,数列an是等比数列(2)在(1)的结论下,an14an,an14n,bnlog4an1n,cnanbn4n1n,Tnc1c2cn(401)
8、(412)(4n1n)(14424n1)(123n).14已知定义域为R的二次函数f(x)的最小值为0且有f(1x)f(1x),直线g(x)4(x1)被函数f(x)的图像截得的弦长为4,数列an满足a12,(an1an)g(an)f(an)0(nN)(1)求函数f(x);(2)求数列an的通项公式;来源:(3)设bn3f(an)g(an1),求数列bn的最值及相应的n.解 (1)依题意,设f(x)a(x1)2(a0),则直线g(x)4(x1)与函数yf(x)图像的两个交点为(1,0),来源 4,a1,f(x)(x1)2.(2)f(an)(an1)2,g(an)4(an1),(an1an)4(an1)(an1)20,(an1)(4an13an1)0,a12,an10,4an13an10,an11(an1),又a111,数列an1是首项为1,公比为的等比数列,an1n1,ann11.(3)bn3(an1)24(an11)324n,设bny,un1,则y332.nN,u的值分别为1,经比较距最近,当n3时,bn有最小值,当n1时,bn有最大值0.