1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。核心素养测评三十八等 比 数 列(30分钟60分)一、选择题(每小题5分,共25分)1.已知数列a,a(1-a),a(1-a)2,是等比数列,则实数a满足的条件是()A.a|a1B.a|a0或a1C.a|a0D.a|a0且a1【解析】选D.由等比数列定义可知a0且1-a0,即a0且a1.【变式备选】 数列an满足:an+1=an-1(nN*,R且0),若数列an-1是等比数列,则的值等于()A.1B.-1C.D.2【解析】选D.由an+1=an-1,得an+1-1=an-
2、2=(an-).由于数列an-1是等比数列,所以=1,得=2.2.公元前5世纪,古希腊哲学家芝诺发表了著名的阿基里斯悖论.他提出让乌龟在阿基里斯前面1 000米处开始,和阿基里斯赛跑,并且假定阿基里斯的速度是乌龟的10倍.当比赛开始后,若阿基里斯跑了1000米,此时乌龟便领先他100米;当阿基里斯跑完下一个100米时,乌龟仍然领先他10米;当阿基里斯跑完下一个10米时,乌龟仍然领先他1米所以阿基里斯永远追不上乌龟.按照这样的规律,若阿基里斯和乌龟的距离恰好为10-2米时,乌龟爬行的总距离(单位:米)为()A.B.C.D. 【解析】选B.由题意知,乌龟每次爬行的距离(单位:米)构成等比数列,且首
3、项a1=100,公比q=,易知a5=10-2,则乌龟爬行的总距离(单位:米)为S5=.3.已知各项不为0的等差数列an满足a6-+a8=0,数列bn是等比数列,且b7=a7,则b2b8b11=()A.1B.2C.4D.8【解析】选D.由等差数列的性质得a6+a8=2a7.由a6-+a8=0可得a7=2,所以b7=a7=2.由等比数列的性质得b2b8b11=b2b7b12=23=8.【变式备选】 已知方程(x2-mx+2)(x2-nx+2)=0的四个根组成以为首项的等比数列,则等于()A.B.或C. D.以上都不对【解析】选B.设a,b,c,d是方程(x2-mx+2)(x2-nx+2)=0的四个
4、根,不妨设acd0.则由三角形三边不等关系知:当q1时.a+aqaq2,即q2-q-10,所以q,所以1q.当0qa,则q2+q-10,所以q或q-,所以q1.当q=1时,满足题意,综上知,C满足题意.【变式备选】 在递增的等比数列an中,已知a1+an=34,a3an-2=64,且前n项和Sn=42,则n等于()A.3B.4C.5D.6【解析】选A.因为an为等比数列,所以a3an-2=a1an=64.又a1+an=34,所以a1,an是方程x2-34x+64=0的两根,解得或又因为an是递增数列,所以由Sn=42,解得q=4.由an=a1qn-1=24n-1=32,解得n=3.二、填空题(
5、每小题5分,共15分)6.已知等比数列an的前n项和为Sn,且a1+a3=,a2+a4=,则=.【解析】设an的公比为q,因为所以由可得=2,所以q=,将q=代入得a1=2,所以an=2=,所以Sn=4,所以=2n-1.答案:2n-1【变式备选】 在等比数列an中,已知a1=-1,a4=64,则q=,S4=.【解析】因为a4=a1q3,所以q3=-64,q=-4,S4=51.答案:-4517.(2019全国卷)记Sn为等比数列an的前n项和.若a1=,=a6,则S5=.【解析】设等比数列的公比为q,由已知a1=,=a6,所以=q5,又q0,所以q=3,所以S5=.答案:【变式备选】等比数列an
6、的各项均为实数,其前n项和为Sn.已知S3=,S6=,则a8=.【解析】设等比数列an的公比为q,则由S62S3得q1,则S3=,S6=,解得q=2,a1=,则a8=a1q7=27=32.答案:328.等比数列的各项均为正数,且a1a5=4,则log2a1+log2a2+log2a3+log2a4+log2a5=.【解析】由等比数列的性质可知a1a5=a2a4=,于是由a1a5=4得a3=2,故a1a2a3a4a5=32,则log2a1+log2a2+log2a3+log2a4+log2a5=log2(a1a2a3a4a5)=log232=5.答案:5三、解答题(每小题10分,共20分)9.(
7、2018全国卷)等比数列中,a1=1,a5=4a3.世纪金榜导学号(1)求的通项公式.(2)记Sn为的前n项和.若Sm=63,求m.【解析】(1)设an的公比为q,由题设得an=qn-1.由已知得q4=4q2,解得q=0(舍去),q=-2或q=2.故an=(-2)n-1或an=2n-1.(2)若an=(-2)n-1,则Sn=.由Sm=63得(-2)m=-188,此方程没有正整数解.若an=2n-1,则Sn=2n-1.由Sm=63得2m=64,解得m=6.综上,m=6.10.设数列an的前n项和为Sn,a1=1,且数列Sn是以2为公比的等比数列.世纪金榜导学号(1)求数列an的通项公式.(2)求
8、a1+a3+.【解析】(1)因为S1=a1=1,且数列Sn是以2为公比的等比数列,所以Sn=2n-1,又当n2时,an=Sn-Sn-1=2n-1-2n-2=2n-2.当n=1时,a1=1,不适合上式.所以an=(2)a3,a5,是以2为首项,4为公比的等比数列,所以a3+a5+=.所以a1+a3+=1+=.(15分钟35分)1.(5分)中国古代数学名著九章算术中有这样一个问题:今有牛、马、羊食人苗,苗主责之粟五斗.羊主曰:“我羊食半马.”马主曰:“我马食半牛.”今欲衰偿之,问各出几何?此问题的译文是:今有牛、马、羊吃了别人的禾苗,禾苗主人要求赔偿5斗粟.羊主人说:“我的羊所吃的禾苗只有马的一半
9、.”马主人说:“我的马所吃的禾苗只有牛的一半.”打算按此比率偿还,他们各应偿还多少?已知牛、马、羊的主人各应偿还粟a升,b升,c升,1斗为10升,则下列判断正确的是()A.a,b,c成公比为2的等比数列,且a=B.a,b,c成公比为2的等比数列,且c=C.a,b,c成公比为的等比数列,且a=D.a,b,c成公比为的等比数列,且c=【解析】选D.由题意可得,a,b,c成公比为的等比数列,b=a,c=b,三者之和为50升,故4c+2c+c=50,解得c=.【变式备选】 已知等比数列an的公比q=2,前100项和为S100=90,则其偶数项a2+a4+a100为()A.15B.30C.45D.60【
10、解析】选D.S100=a1+a2+a100=90,设S=a1+a3+a99,则2S=a2+a4+a100,所以S+2S=90,S=30,故a2+a4+a100=2S=60.2.(5分)在等比数列an中,a2,a16是方程x2-6x+2=0的根,则=()A.-B.-C.D.-或【解析】选D.由题意可得a2a16=2,又由等比数列的性质可知a2a16=2,所以a9=,所以=a9=.【变式备选】 在等比数列an中,a3,a15是方程x2+6x+2=0的两根,则的值为()A.-B.-C.D.-或【解析】选B.设等比数列an的公比为q,因为a3,a15是方程x2+6x+2=0的根,所以a3a15=2,a
11、3+a15=-6,所以a30,a150,所以a3=4,所以q2=4,所以q=2或q=-2(舍去),所以an=2n-1,因为bn=log2an=log22n-1=n-1,所以bn=n-1.(2)由(1)得anbn=(n-1)2n-1,Sn=020+121+222+(n-1)2n-12Sn=021+122+(n-2)2n-1+(n-1)2n-得-Sn=2+22+23+2n-1-(n-1)2n=-(n-1)2n=2n(2-n)-2所以Sn=(n-2)2n+2.5.(10分)已知数列an的前n项和为Sn,且an=(nN*).世纪金榜导学号(1)若数列an+t是等比数列,求t的值.(2)求数列an的通项
12、公式.【解析】(1)当n=1时,由a1=得a1=1;当n2时,an=Sn-Sn-1=2an-n-2an-1+(n-1),即an=2an-1+1,所以a2=3,a3=7.依题意得(3+t)2=(1+t)(7+t),解得t=1,当t=1时,an+1=2(an-1+1),n2,即an+1为等比数列成立,故实数t的值为1.(2)由(1)知当n2时,an+1=2(an-1+1),又因为a1+1=2,所以数列an+1是首项为2,公比为2的等比数列,所以an+1=22n-1=2n,所以an=2n-1.【变式备选】 1.已知在正项数列an中,a1=2,点An(,)在双曲线y2-x2=1上,数列bn中,点(bn
13、,Tn)在直线y=-x+1上,其中Tn是数列bn的前n项和.(1)求数列an的通项公式.(2)求证:数列bn是等比数列.【解析】(1)由点An在y2-x2=1上知an+1-an=1,所以数列an是一个以2为首项,1为公差的等差数列,所以an=a1+(n-1)d=2+n-1=n+1.(2)因为点(bn,Tn)在直线y=-x+1上,所以Tn=-bn+1,所以Tn-1=-bn-1+1(n2).-得bn=-bn+bn-1(n2),所以bn=bn-1,所以bn=bn-1(n2),在式中令n=1,得T1=b1=-b1+1,所以b1=,所以bn是一个以为首项,以为公比的等比数列.2.已知首项为的等比数列an
14、的前n项和为Sn(nN*),且-2S2,S3,4S4成等差数列.(1)求数列an的通项公式.(2)证明:Sn+(nN*).【解析】(1)设等比数列an的公比为q,因为-2S2,S3,4S4成等差数列,所以2S3=4S4-2S2,即S3=2S4-S2,即S4-S3=S2-S4,可得2a4=-a3,于是q=-.又a1=,所以等比数列an的通项公式为an=(-1)n-1.(2)由(1)知,Sn=1-,Sn+=1-+=当n为奇数时,Sn+随n的增大而减小,所以Sn+S1+=.当n为偶数时,Sn+随n的增大而减小,所以Sn+S2+=.故对于nN*,有Sn+.1.“十二平均律”是通用的音律体系,明代朱载堉
15、最早用数学方法计算出半音比例,为这个理论的发展做出了重要贡献.十二平均律将一个纯八度音程分成十二份,依次得到十三个单音,从第二个单音起,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于.若第一个单音的频率为f,则第八个单音的频率为世纪金榜导学号()A.fB.fC.fD.f【解析】选D.这13个单音构成了一个以f为首项,为公比的等比数列,所以an=a1qn-1=f()n-1,即a8=f.2.(2020郑州模拟)设首项为1的数列an的前n项和为Sn,且an=若Sm2 020,则正整数m的最小值为()世纪金榜导学号A.15B.16C.17D.18【解析】选C.由题意知a2k=a2k-1+1,a2k+1=2a2k+1,所以a2k+1=2(a2k-1+1)+1=2a2k-1+3,即a2k+1+3=2(a2k-1+3).又a1+3=4,所以数列是以4为首项,2为公比的等比数列,所以a2k-1=42k-1-3,a2k=42k-1-2,所以S奇=a1+a3+a2k-1=-3k=2k+2-4-3k,S偶=a2+a4+a2k=2k+2-4-2k,所以S2k=S奇+S偶=2k+3-8-5k.当k=8时,S16=2 0002 020,故正整数m的最小值为17.关闭Word文档返回原板块
