第4章4.3等比差数列同步练
2022-2023学年下学期高中数学人教A版(2019)选择性必修第二册
习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.在等比数列中,,,则的值为( )
A. B. C. D.
2.设等比数列的前项和为,若,,则等于( )
A.90 B.250 C.210 D.850
3.已知是公比不为1的等比数列,则以下数列:①;②;③;④;⑤,其中等比数列的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
4.等比数列中,公比,用表示它的前项之积,则,,…,中最大的是( )
A. B. C. D.
5.已知等比数列的前项和为,则下列判断一定正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
6.已知数列的前项和,则等于( )
A. B.
C. D.
7.已知数列是以为首项,为公比的等比数列,设是其前项和,则对于任意的正整数,点落在( )
A.直线上 B.直线上
C.直线上 D.以上答案都不对
8.等比数列的首项为1,公比为,前项的和为,由原数列各项的倒数组成一个新数列,则的前项的和是( )
A. B. C. D.
9.若,则的值为( )
A. B. C. D.
10.在等比数列中,,则( )
A.4 B.8 C.16 D.32
11.已知数列满足,若,数列的前项和为,且对于任意的都有,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
12.“十二平均律”是通用的音律体系,明代朱载堉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,则第六个单音的频率为( )
A. B. C. D.
13.公比为q的等比数列,其前n项和为,前n项积为,满足.则下列结论正确的是( )
A. B.的最大值为
C.的最大值为 D.
14.等差数列的首项为1,公差不为0,若成等比数列,则前6项的和为( )
A. B. C.3 D.8
15.已知数列满足,,则下列结论中错误的有( ).
A.为等比数列 B.的通项公式为
C.为递减数列 D.的前n项和
二、解答题
16.已知等差数列满足,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设等比数列满足,,求数列的前n项和.
17.已知为等比数列.
(1)若,,求
(2)若,求的值.
18.假设某市2004年新建住房面积400万平方米,其中有250万平方米是中低价房.已知在这以后的若干年内,该市每年新建住房面积平均比上一年增长8%.另外,每年新建住房中,中低价房的面积均比上一年增加50万平方米.问:
(1)到哪一年底,该市历年所建中低价房的累计面积(以2004年为累计的第一年)将首次不少于4750万平方米?
(2)到哪一年底,当年建造的中低价房的面积占该年建造的住房面积的比例首次大于85%?
19.由市场调查得知:某公司生产的一种产品,如果不做广告宣传且每件获利a元,那么销售量为b件;如果做广告宣传且每件售价不变,那么投入广告费用n千元比投入广告费用(n-1)千元时的销售量多件(n为正整数).
(1)试写出投入广告费用n千元时的销售量件与n的函数关系式;
(2)当a=10,b=4000时,公司应投入几千元的广告费用,同时销售量为多少件时,才能使去掉广告费用后的获利最大?
三、双空题
20.如图,是一块半径为的半圆形纸板,在的左下端剪去一个半径为的半圆后得到图形,然后依次剪去一个更小的半圆(其直径为前一个被剪掉半圆的半径)得图形,,…,,…,记第块纸板的面积为,则______,如果,恒成立,那么的取值范围是______.
21.已知在等比数列中,
(1)若它的首项为,公比为,则通项公式为______;
(2)若它的公比为,第项为,第项为,则通项公式为______.
22.某仓库中部分货物堆放成如图所示的“菱草垛”: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1万元,从第二层起,货物的单价是上一层单价的,第n层的货物的价格为______万元,若这堆货物总价是万元,则n的值为______.
23.(多空题)已知集合P={x|x=2n,n∈N*},Q={x|x=2n-1,n∈N*},将P∪Q的所有元素从小到大依次排列构成一个数列{an},记Sn为数列{an}的前n项和,则a29=________,使得Sn<1 000成立的n的最大值为________.
24.已知正项等比数列中,,,则__________,又数列满足,;若为数列的前项和,那么__________.
参考答案:
1.C
【分析】利用等比数列的通项公式的推广形式,表示出已知条件,再进行计算即可.
【详解】设等比数列的公比为,则,,
所以.
故选:C.
2.D
【分析】利用等比数列的求和公式,求出,,即可求得结论.
【详解】解:由题意数列的公比,设首项为,
,,
,,
两式相除可得,,
,
故选:D.
3.D
【分析】根据等比数列的定义判断可得答案.
【详解】设等比数列的公比为,则,,
对于①,因为不是常数,所以不是等比数列,故①不正确;
对于②,为非零常数,所以是等比数列,故②正确;
对于③,为非零常数,所以是等比数列,故③正确;
对于④,为非零常数,所以是等比数列,故④正确;
对于⑤,为非零常数,所以是等比数列,故⑤正确.
故选:D
4.C
【分析】根据题意分析的符号,结合前项之积的性质运算求解.
【详解】∵,则当为奇数时,,当为偶数时,,
∴当或时,,
当或时,,
由题意可得:,令,解得,
若取到最大,则,,即中最大的是.
故选:C.
5.D
【分析】根据已知条件及取等比数列进行验证,利用等比数列的性质即可求解.
【详解】对于A,等比数列满足,但是,故A错误;
对于B,等比数列满足,但是,故B错误,
对于C,等比数列满足,但是,故C错误,
对于D,若,由,所以等比数列为递减数列,故正确;
若,由或,当时,等比数列为递减数列,故正确;当时,偶数项为正,奇数项为负,故正确;故D正确.
故选:D.
6.D
【分析】由已知条件求得,进而得,可知数列是等比数列,由等比数列的求和公式即可得答案.
【详解】当时,,
当时,,
也适合上式,,
,则数列是以1为首项,4为公比的等比数列,
,
故选:D.
7.B
【分析】根据已知条件及等比数列的前项和公式即可求解.
【详解】当时,,所以,即,
所以点在直线上,
当时,,所以,
所以,
所以点在直线上,
综上,点在直线上.
故选:B.
8.C
【分析】根据题意,结合等比数列的性质以及求和公式,即可求解.
【详解】根据题意,易知,数列也是等比数列,且首项为1,公比为,
故数列的前n项和为.
故选:C.
9.C
【分析】由表达式可知利用等比数列求和公式计算即可.
【详解】由可知,
该表达式是一个以首项为1,公比为3的等比数列,共有项
故,
故选:C.
10.A
【分析】根据求出,再根据可得答案.
【详解】设等比数列的公比为,
由,可得q=2,所以.
故选:A.
11.D
【分析】根据等比数列求,进而得,由分组求和得,根据奇偶即可求解最值.
【详解】,可知为等比数列,所以,故,进而,所以
,
故,即,
当为奇数时,则对任意的奇数,满足,由于单调递减,
当时,有最大值 ,所以,
当为偶数时,满足,由于单调递减, ,
综上可得 ,
同理,
故当 时, ,故,
综上:,
故选:D
12.C
【分析】根据等比数列的定义可知每一个单音的频率成等比数列,利用等比数列的相关性质可解.
【详解】因为每一个单音与前一个单音频率比为,
所以,故,
又,则
故选:C.
13.B
【分析】假设与可判断D;利用等比中项的性质可判断A;由数列为各项为正的递减数列可判断C;由,可判断B.
【详解】若,则不合乎题意,
所以,故数列为正项等比数列,
因为,,,
若,则,
则,,则,
这与已知条件矛盾,所以不符合题意,
所以,故D错误;
因为,,
所以数列为各项为正的递减数列,
所以,无最大值,故C错误;
又,
所以,,
所以,故A错误;
又,,
所以是数列中的最大项,故B正确.
故选:B.
14.A
【分析】设等差数列的公差,由成等比数列求出,代入可得答案.
【详解】设等差数列的公差,
∵等差数列的首项为1, 成等比数列,
∴,
∴,且,,
解得,
∴前6项的和为.
故选:A.
15.D
【分析】由两边取倒数求得的通项公式,对各选项进行分析判断,即可得答案.
【详解】由两边取倒数:,即,又,
所以首项为4,公比为2的等比数列,A正确.
,即,B正确.
由通项公式知:为递减数列,C正确.
因为,所以 ,D错误.
故选:D
16.(1)
(2)
【分析】(1)根据等差数列的通项,建立方程组,可得答案;
(2)根据等比数列的定义,结合其求和公式,可得答案.
【详解】(1)因为是等差数列,设数列的公差为d,
由,得,
解得,,
所以.
(2)因为,,
是等比数列,则的公比,
所以,
所以数列的前n项和.
17.(1)5
(2)10
【分析】(1)将带入条件等式,配方可求得
(2)利用带入求解.
【详解】(1)因为,所以>0.
因为
所以.
(2)根据等比数列的性质,得
所以
所以.
18.(1)2013年底
(2)2009年底
【分析】(1)根据题意可知中低价房面积构成等差数列,利用等差数列前n项和公式可求解问题;
(2)由题意可知新建住房面积构成等比数列,利用等比数列的通项公式可求解问题.
【详解】(1)设中低价房面积构成数列,由题意可知是等差数列,
其中,d=50,则.
由题意令,由n为正整数,解得,
所以到2013年底,该市历年所建中低价房的累计面积将首次不少于4750万平方米.
(2)设新建住房面积构成数列,由题意可知是等比数列,
其中,q=1.08,则.
由题意令,则,
经计算器解得满足上述不等式的最小正整数为n=6,
所以到2009年底,
当年建造的中低价房的面积占该年建造的住房面积的比例首次大于85%.
19.(1)
(2)当投入广告费用5000元时,获利最大,最大值为73750元,此时销售量为7875件.
【分析】(1)根据累加法即可迭代求解,
(2)根据作差法判断数列的单调性,即可求解最值.
【详解】(1)设不做广告宣传时的销售量为,依题意,(n为正整数),
所以当时,由累加法得
(2)由题意知,设投入广告费用n千元时获利为元,则
,得.
当时,,即;
当时,,即.
于是当n=5时,最大,最大值,此时.
所以当投入广告费用5000元时,获利最大,最大值为73750元,此时销售量为7875件.
20.
【分析】根据题意,写出前3项,再归纳总结出与的关系式,并求的最小值,解不等式即可.
【详解】第一块纸板的面积为,
第二块纸板的面积为,
第三块纸板的面积为,……,
第块纸板的面积为
,
要使得,恒成立,只需,解得,故.
故答案为:,.
21.
【分析】(1)由等比数列通项公式可直接得到结果;
(2)利用等比数列通项公式可构造方程求得,由此可得通项.
【详解】(1)由等比数列通项公式可得:;
(2)由题意得:,解得:,.
故答案为:;.
22. ;
【分析】由题意可得第层货物的价格为,再由错位相减法计算货物的总价,根据题中所给货物总价数据,列等式求解.
【详解】由题意得,第层有件货物,货物的单价为,所以第层货物的价格为万元;令这堆货物的总价为,则①,②,①-②得,,所以,因为这堆货物总价是万元,所以.
故答案为:;
【点睛】数列求和的方法技巧
(1)倒序相加:用于等差数列、与二项式系数、对称性相关联的数列的求和.
(2)错位相减:用于等差数列与等比数列的积数列的求和.
(3)分组求和:用于若干个等差或等比数列的和或差数列的求和.
23. 47 35
【分析】根据题意,利用列举法一一列举出数列的项,结合等差等比的求和公式,即可求解.
【详解】利用列举法,由P∪Q的所有元素从小到大依次排列,构成一个数列{an},
得数列的前35项分别为:1,2,3,4,5,7,8,9,11,13,15,16,17,19,21,23,25,27,29,31,32,33,35,37,39,41,43,45,47,49,51,53,55,57,59,
故,.
因为,所以,
所以n的最大值为35.
故答案为:47;35.
24.
【分析】根据等比数列通项公式可构造方程组求得,由此得到和其前项和;根据递推关系可知数列是以为周期的周期数列,可求得其前项和,利用分组求和法可求得.
【详解】设正项等比数列的公比为,
则,解得:(舍)或,;
,,,,,,……,
则数列是以为周期的周期数列,
的前项和,
又的前项和,
.
故答案为:;.
【点睛】方法点睛:本题中求解数列前项和时,由于通项公式是两个不同数列的和的形式,由此可确定采用分组求和的方法来进行求解.