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4.3 等比数列
4.3.1 等比数列的概念
第1课时 等比数列的概念及通项公式
1.在等比数列{an}中,a3=2,a6=16,则数列{an}的公比是( )
A.-2 B.
C.2 D.4
2.“a,b,c成等比数列”是“a2,b2,c2成等比数列”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
3.若数列{an}是公比为的正项等比数列,则{·a2n}是( )
A.公比为2的等比数列
B.公比为的等比数列
C.公差为2的等差数列
D.公差为的等差数列
4.在各项都是正数的等比数列{an}中,a2,a3,a1成等差数列,则的值为( )
A. B.
C. D.或
5.等比数列{an}的公比为q,且|q|≠1,a1=-1,若am=a1·a2·a3·a4·a5,则m=( )
A.9 B.10
C.11 D.12
6.给出下列数列:
①2,2,4,8,16,32,…;
②在数列{an}中,=2,=2;
③常数列c,c,c,…,c.
其中等比数列的个数为________.
7.若等差数列{an}和等比数列{bn}满足a1=b1=-1,a4=b4=8,则=________.
8.设等差数列{an}的公差d不为0,a1=9d,若ak是a1与a2k的等比中项,则k=________.
9.在等比数列{an}中,a3=32,a5=8.
(1)求数列{an}的通项公式an;
(2)若an=,求n.
10.在数列{an}中,若an>0,且an+1=2an+3(n∈N*).
(1)证明:数列{an+3}是等比数列.
(2)若a1=1,求数列{an}的通项公式.
11.在数列{an}中,a1=2,an+1=2an-1,若an>513,则n的最小值是( )
A.9 B.10
C.11 D.12
12.(多选)已知数列{an}的前n项和Sn=5n+t(t∈R),下列结论正确的是( )
A.t为任意实数时,{an}均是等比数列
B.当且仅当t=-1时,{an}是等比数列
C.当t=0时,{an}中=5
D.当t=-5时,{an}一定不是等比数列
13.已知等比数列{an}为递增数列且a=a10,2(an+an-2)=5an-1,则数列{an}的公比q=________,通项公式an=________.
14.数列{an}的首项a1=1,其前n项和Sn满足Sn=an+1-1(n∈N*),则通项公式为an=________.
15.已知在等比数列{an}中a1 010=2,若数列{bn}满足b1=,且an=,则b2 020=( )
A.22 017 B.22 018
C.22 019 D.22 020
16.已知数列{an}满足a1=,an+1=3an-4n+2(n∈N*).
(1)求a2,a3的值;
(2)求证数列{an-2n}是等比数列,并求出数列{an}的通项公式.
参考答案与解析
1.解析:选C.设公比为q,由题意得q3==8,
解得q=2.
2.解析:选A.若a,b,c成等比数列,则b2=ac,
此时a2c2=(ac)2=b4,则a2,b2,c2成等比数列,即充分性成立,
反之当a=1,b=1,c=-1时满足a2,b2,c2成等比数列,但a,b,c不成等比数列,即必要性不成立,
即“a,b,c成等比数列”是“a2,b2,c2成等比数列”的充分不必要条件,故选A.
3.解析:选A.数列{an}是公比为的正项等比数列,则=(n≥2),
设bn=·a2n,
则==·()2=2(n≥2),
即{·a2n}是公比为2的等比数列.
4.解析:选B.设{an}的公比为q(q>0,q≠1),
根据题意可知a3=a2+a1,
所以q2-q-1=0,
解得q=或q=(舍去),
则==.故选B.
5.解析:选C.因为a1·a2·a3·a4·a5=a1·a1q·a1q2·a1q3·a1q4=a·q10=-q10,
又因为am=a1qm-1=-qm-1,即-q10=-qm-1,
所以10=m-1,所以m=11.
6.解析:①不是等比数列,因为≠.
②不一定是等比数列,因为不知道的值.事实上,
即使=2,数列{an}也不一定是等比数列.
③不一定是等比数列,当c=0时,不是等比数列.
答案:0
7.解析:设等差数列{an}的公差为d,等比数列{bn}的公比为q.因为a1=b1=-1,a4=b4=8,
所以解得
所以a2=2,b2=2.所以==1.
答案:1
8.解析:因为an=(n+8)d,
又因为a=a1·a2k,
所以[(k+8)d]2=9d·(2k+8)d,
解得k=-2(舍去)或k=4.
答案:4
9.解:(1)因为a5=a1q4=a3q2,
所以q2==.
所以q=±.
当q=时,an=a1qn-1=a1q2·qn-3=a3qn-3=32×=28-n;
当q=-时,an=a1qn-1=a1q2·qn-3=a3qn-3=32×.
所以an=28-n或an=32×.
(2)当an=时,即28-n=或32×=,
解得n=9.
10.(1)证明:因为an>0,
所以an+3>0.
又因为an+1=2an+3,
所以===2.
所以数列{an+3}是首项为a1+3,公比为2的等比数列.
(2)解:由(1)知an+3=(a1+3)·2n-1,
又a1=1,
所以an+3=4×2n-1=2n+1,
所以an=2n+1-3.
11.解析:选C.因为an+1=2an-1,
所以an+1-1=2(an-1),即=2,
所以数列{an-1}是以1为首项,2为公比的等比数列.
则an-1=2n-1,即an=2n-1+1.
因为an>513,即2n-1+1>513,
所以2n-1>512,
所以n>10.故选C.
12.解析:选BCD. a1=S1=5+t,an=Sn-Sn-1=5n-5n-1=4×5n-1(n>1),当且仅当a1=4,即t=-1时,{an}是等比数列. A错误,B正确. 当t=0时,{an}中==5,C正确. 当t=-5时,a1=0,{an}一定不是等比数列,D正确.
13.解析:设等比数列{an}的公比为q.
因为a=a10,2(an+an-2)=5an-1,
所以 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a·q8=a1·q9,①,2(q2+1)=5q,②))
由①得a1=q;
由②得q=2或q=.
又数列{an}为递增数列,
所以a1=q=2,所以an=2n.
答案:2 2n
14.解析:因为Sn=an+1-1,
所以Sn-1=an-1(n≥2),
两式相减得,an=an+1-an(n≥2),
所以=2(n≥2),
又S1=a2-1,a1=1,
解得a2=2,即=2,
所以=2(n∈N*),
所以数列{an}是首项a1=1,公比为2的等比数列,
所以an=a1qn-1=2n-1.
答案:2n-1
15.解析:选A.因为an=,
所以a1·a2·a3·…·a2 018·a2 019=···…··=,
因为数列{an}为等比数列,且a1 010=2,
所以a1·a2·a3·…·a2 018·a2 019=(a1·a2 019)·(a2·a2 018)…(a1 009·a1 011)·a1 010
=a·a…a·a1 010=a=22 019,
所以=22 019,又因为b1=,
所以b2 020=22 017,故选A.
16.解:(1)由已知得a2=3a1-4+2=3×-4+2=5,a3=3a2-4×2+2=3×5-8+2=9.
(2)因为an+1=3an-4n+2,所以an+1-2n-2=3an-6n,即an+1-2(n+1)=3(an-2n).
由已知得,a1-2=-2=,
所以an-2n≠0,n∈N*.
所以=3.
所以数列{an-2n}是首项为,公比为3的等比数列.
所以an-2n=×3n-1,所以数列{an}的通项公式为an=3n-2+2n.
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