1、第3节 等比数列及其前n项和 A级基础巩固1(2020郴州一模)在数列an中,满足a12,aan1an1(n2,nN*),Sn为an的前n项和,若a664,则S7的值为()A126 B256 C255 D254解析:数列an中,满足aan1an1(n2),则数列an为等比数列,设其公比为q,又由a12,a664,得q532,则q2,则S7282254.答案:D2(2020惠州联考)已知数列an为等差数列,且2a1,2,2a6成等比数列,则an前6项的和为()A15 B. C6 D3解析:由2a1,2,2a6成等比数列,可得42a12a62a1a6,即a1a62,又数列an为等差数列,所以an前
2、6项的和为6(a1a6)6.答案:C3已知数列an为正项等比数列,a2,a32a1,则a1a2a2a3anan1()A(2)1()n B(2)()n1C.(2n1) D.(12n)解析:由an为正项等比数列,且a2,a32a1,可得a11,公比q,所以数列anan1是以为首项,2为公比的等比数列,则a1a2a2a3anan1(2n1)答案:C4(2020衡阳一模)在等比数列an中,a1a3a44,则a6的所有可能值构成的集合是()A6 B8,8C8 D8解析:因为a1a3a4,a44,所以a22,所以q22,所以a6a2q4248,故a6的所有可能值构成的集合是8答案:D5已知各项均为正数的等
3、比数列an中,a4与a14的等比中项为2,则2a7a11的最小值为()A16 B8 C2 D4解析:因为a4与a14的等比中项为2,所以a4a14a7a11(2)28,所以2a7a11228,所以2a7a11的最小值为8.答案:B6(2019全国卷)设Sn为等比数列an的前n项和若a1,aa6,则S5_解析:由aa6得(a1q3)2a1q5,整理得q3.所以S5.答案:7在各项均为正数的等比数列an中,若amam22am1(mN*),数列an的前n项积为Tn,且T2m1128,则m的值为_,数列an的前n项和Sn_解析:因为amam22am1,所以a2am1,即am12,即an为常数列又T2m
4、1(am1)2m1,由22m1128,得m3.数列an的前n项和Sn2n.答案:32n8已知数列an中,a12,且4(an1an)(nN*),则其前9项的和S9_解析:由4(an1an)可得a4an1an4a0,即(an12an)20,即an12an,又a12,所以数列an是首项和公比都是2的等比数列,则其前9项的和S921021 022.答案:1 0229已知an是公差为3的等差数列,数列bn满足b11,b2,anbn1bn1nbn.(1)求an的通项公式;(2)求bn的前n项和解:(1)由已知,a1b2b2b1,b11,b2,得a12,所以数列an是首项为2,公差为3的等差数列,通项公式为
5、an3n1.(2)由(1)知anbn1bn1nbn,得bn1,因此bn是首项为1,公比为的等比数列记bn的前n项和为Sn,则Sn.10已知数列an中,点(an,an1)在直线yx2上,且首项a11.(1)求数列an的通项公式;(2)数列an的前n项和为Sn,等比数列bn中,b1a1,b2a2,数列bn的前n项和为Tn,请写出适合条件TnSn的所有n的值解:(1)因为点(an,an1)在直线yx2上,所以an1an2,所以an1an2,所以数列an是等差数列,公差为2,又a11,所以an12(n1)2n1.(2)数列an的前n项和Snn2.等比数列bn中,b1a11,b2a23,所以q3.所以b
6、n3n1.所以数列bn的前n项和Tn.TnSn可化为n2,又nN*,所以n1或2.故适合条件TnSn的所有n的值为1,2.B级能力提升11(2020合肥二模)“垛积术”(隙积术)是由北宋科学家沈括在梦溪笔谈中首创,南宋数学家杨辉、元代数学家朱世杰丰富和发展的一类数列求和方法,有茭草垛、方垛、刍童垛、三角垛等某仓库中部分货物堆放成如图所示的“茭草垛”:自上而下,第一层1件,以后每一层比上一层多1件,最后一层是n件已知第一层货物单价是1万元,从第二层起,货物的单价是上一层单价的.若这堆货物总价是万元,则n的值为()A7 B8 C9 D10解析:由题意知,茭草垛自上而下堆放的货物件数构成一个等差数列
7、an,且ann,货物单价构成一个等比数列bn,且bn,所以每一层货物的总价为anbnn万元,所以这堆货物的总价(单位:万元)为Sna1b1a2b2a3b3anbn,所以Sn1123(n1)n.两边同乘得,Sn123(n1)n,两式相减得Sn1n10(10n),所以Sn10010(10n),由10010(10n)100200,整理得10(10n)200,解得n10.答案:D12数列an满足a13a2(2n1)an3,nN*,则a1a2an_解析:因为a13a2(2n1)an3,所以a13a2(2n3)an13(n2),两式相减得(2n1)an(n2),an(n2),当n1时,a13,适合上式,所
8、以an(nN*)因此a1a2an1.答案:113(2020长治二模)Sn为等比数列an的前n项和,已知a49a2,S313,且公比q0.(1)求an及Sn.(2)是否存在常数,使得数列Sn是等比数列?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由解:(1)由题意可得解得a11,q3,所以an3n1,Sn.(2)假设存在常数,使得数列Sn是等比数列,因为S11,S24,S313,所以(4)2(1)(13),解得,此时Sn3n,则3,故存在常数,使得数列是等比数列C级素养升华14(多选题)设数列an是各项均为正数的等比数列,Tn是an的前n项之积,a227,a3a6a9,则当Tn最大时,n的值为()A4
9、B5 C6 D7解析:因为数列an是各项均为正数的等比数列,a3a6a9,所以a,解得a6.因为a227,所以q4,解得q,所以ana2qn227.令an1,解得n5,则当Tn最大时,n的值为4或5.答案:AB素养培育数学运算、数学抽象等差(比)数列性质的应用(自主阅读)(1)数学运算是指在明析运算对象的基础上,依据运算法则解决数学问题的素养本系列数学运算主要表现为:理解数列问题,掌握数列运算法则,探究运算思路,求得运算结果通过对数列性质的学习,发展数学运算能力,促进数学思维发展(2)数学抽象是指能够在熟悉的情境中直接抽象出数学概念和规则,能够在特例的基础上归纳形成简单的数学命题,能够在解决相
10、似的问题中感悟数学的通性通法,体会其中的数学思想类型1等差数列两个性质的应用在等差数列an中,Sn为an的前n项和:(1)S2n1(2n1)an;(2)设an的项数为2n,公差为d,则S偶S奇nd.典例1(1)等差数列an的前n项和为Sn,已知am1am1a0,S2m138,则m_(2)一个等差数列的前12项和为354,前12项中偶数项的和与奇数项的和的比为3227,则数列的公差d_解析:(1)由am1am1a0得2ama0,解得am0或am2.又S2m1(2m1)am38,显然可得am0,所以am2.代入上式可得2m119,解得m10.(2)设等差数列的前12项中奇数项和为S奇,偶数项的和为
11、S偶,等差数列的公差为d.由已知条件,得解得又S偶S奇6d,所以d5.答案:(1)10(2)5类型2等比数列两个性质的应用在等比数列an中,(1)若mnpq(m,n,p,qN*),则anamapaq;(2)当公比q1时,Sn,S2nSn,S3nS2n,成等比数列(nN*)典例2(1)等比数列an中,a42,a55,则数列lg an的前8项和等于()A6 B5 C4 D3(2)设等比数列an中,前n项和为Sn,已知S38,S67,则a7a8a9等于()A. BC. D.解析:(1)数列lg an的前8项和S8lg a1lg a2lg a8lg(a1a2a8)lg(a1a8)4lg(a4a5)4l
12、g(25)44.(2)因为a7a8a9S9S6,且S3,S6S3,S9S6也成等比数列,即8,1,S9S6成等比数列,所以8(S9S6)1,即S9S6,所以a7a8a9.答案:(1)C(2)A类型3等比数列前n项和Sn相关结论的活用(1)项的个数的“奇偶”性质:等比数列an中,公比为q.若共有2n项,则S偶S奇q.(2)分段求和:SnmSnqnSm(q为公比)典例3(1)已知等比数列an共有2n项,其和为240,且奇数项的和比偶数项的和大80,则公比q_(2)已知an是首项为1的等比数列,Sn是an的前n项和,且9S3S6,则数列的前5项和为_解析:(1)由题意,得解得所以q2.(2)设等比数列an的公比q,易知S30.则S6S3S3q39S3,所以q38,q2.所以数列是首项为1,公比为的等比数列,其前5项和为.答案:(1)2(2)