4.3.1等比数列的概念 (1) 提高练
一、选择题
1.“、、成等比数列”是“”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
2.已知是一个等比数列的前项,那么第项为( ).
A. B. C. D.
3.已知等比数列中,,,则( )
A. B. C. D.
4.设a>0,b>0.若是3a与32b的等比中项,则的最小值为( )
A.8 B.4 C.1 D.
5.(多选题)已知数列是公比为q的等比数列,,若数列有连续4项在集合{-50,-20,22,40,85}中,则公比q的值可以是( )
A. B. C. D.
6. (多选题)已知,,,依次成等比数列,且公比不为1.将此数列删去一个数后得到的数列(按原来的顺序)是等差数列,则正数的值是( )
A. B. C. D.
二、填空题
7.在等比数列中,,则 .
8.已知某等比数列的前三项依次为,,,那么是此数列的第 项.
9.等比数列为递减数列,若,,则 .
10.在等比数列中,,当时,恒成立,则公比q的取值范围是______.
三、解答题
11.已知递增等比数列满足:, .
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列为等差数列,且满足,,求数列的通项公式及前10项的和;
12.在等差数列中,,.
(1)求数列的通项公式
(2)若,数列是公比为4的等比数列,求数列的通项公式.
4.3.1等比数列的概念 (1) 提高练
一、选择题
1.“、、成等比数列”是“”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
【答案】D
【详解】充分性:若、、成等比数列,则且,则,即充分性不成立;
必要性:若,取,则、、不成等比数列,即必要性不成立.
因此,“、、成等比数列”是“”的既非充分也非必要条件.故选:D.
2.已知是一个等比数列的前项,那么第项为( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为成等比数列,则,解得:或,
当时,不符合,舍去;当时,前项为:,所以公比,则第项为:,故选:B.
3.已知等比数列中,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】∵等比数列中,,,
∴ ,解得,∴.故选:A.
4.设a>0,b>0.若是3a与32b的等比中项,则的最小值为( )
A.8 B.4 C.1 D.
【答案】A
【详解】由题意可知3=3a32b=3a+2b,即a+2b=1.因为a>0,b>0,
所以(a+2b)=+4≥2+4=8,
当且仅当,即a=2b=时取“=”,所以的最小值为8.故选:A
5.(多选题)已知数列是公比为q的等比数列,,若数列有连续4项在集合{-50,-20,22,40,85}中,则公比q的值可以是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【详解】,
数列有连续四项在集合{-50,-20,22,40,85}中
数列有连续四项在集合,,18,36,中
又数列是公比为的等比数列,
在集合,,18,36,中,数列的连续四项只能是:,36,,81或81,,36,.或.故选:BD
6. (多选题)已知,,,依次成等比数列,且公比不为1.将此数列删去一个数后得到的数列(按原来的顺序)是等差数列,则正数的值是( )
A. B. C. D.
【答案】AB
【详解】解:因为公比不为1,所以不能删去,,设等差数列的公差为,
①若删去,则有,得,即,
整理得,因为,所以,因为,所以解得,
②若删去,则,得,即,
整理得,因为,所以,
因为,所以解得,综上或,故选:AB
二、填空题
7.在等比数列中,,则 .
【答案】4
【详解】为等比数列,设公比为,由,
则,
所以.
8.已知某等比数列的前三项依次为,,,那么是此数列的第 项.
【答案】4
【详解】解:由题意得,,解得或.当时,,不符合题意,舍去,∴.此时,,∴该等比数列的首项为,公比为.设为此数列的第项,则,解得.
9.等比数列为递减数列,若,,则 .
【答案】
【详解】∵等比数列为递减数列,,,∴与为方程的两个根,解得,或,,∵,∴,,∴,则.
10.在等比数列中,,当时,恒成立,则公比q的取值范围是______.
【答案】
【详解】解:在等比数列中,,所以,,
当时,,数列递增,所以当时,恒成立.
故答案为:
三、解答题
11.已知递增等比数列满足:, .
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列为等差数列,且满足,,求数列的通项公式及前10项的和;
【详解】(1)设等比数列的公比为,由已知,,
所以,即数列的通项公式为;
(2)由(1)知,所以,,
设等差数列的公差为,则,,
设数列前10项的和为,则,
所以数列的通项公式,数列前10项的和.
12.在等差数列中,,.
(1)求数列的通项公式
(2)若,数列是公比为4的等比数列,求数列的通项公式.
【详解】(1)∵数列是等差数列,
∴,
∴,.
(2),
∴.4.3.1等比数列的概念 (2) 提高练
一、选择题
1.已知正项等比数列中,,,,则( )
A. B. C. D.
2.2020年12月17日凌晨1时59分,嫦娥五号返回器携带月球样品成功着陆,这是我国首次实现了地外天体采样返回,标志着中国航天向前又迈出了一大步.月球距离地球约38万千米,有人说:在理想状态下,若将一张厚度约为0.1毫米的纸对折次其厚度就可以超过到达月球的距离,那么至少对折的次数是( )(,)
A.40 B.41 C.42 D.43
3.若是公比为e的正项等比数列,则是( )
A.公比为的等比数列 B.公比为3的等比数列
C.公差为3e的等差数列 D.公差为3的等差数列
4.在等比数列{an}中,“a1
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
5.(多选题)已知等比数列的公比,等差数列的首项,若,且,则下列结论一定正确的是( )
A. B. C. D.
6. (多选题)在数列中,若(为常数),则称为“等差比数列”,下列对“等差比数列”的判断错误的是( )
A.不可能为 B.“等差比数列”中的项不可能为
C.等差数列一定是“等差比数列” D.等比数列一定是“等差比数列”
二、填空题
7.“一尺之棰,日取其半,万世不竭”这句话出自《庄子·天下篇》,其意思为“一根一尺长的木棰每天截取一半,永远都取不完”设第一天这根木棰被截取一半剩下尺,第二天被截取剩下的一半剩下尺,…,第五天被截取剩下的一半剩下尺,则__________.
8.若数列满足,则称为“梦想数列”,已知正项数列为“梦想数列”,且,则________.
9.已知成等比数列,成等差数列,则________.
10.已知数列中,,,若,则__________ .
三、解答题
11.已知等差数列的前项和为,且,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,,成等比数列,求正整数的值.
12.“绿水青山就是金山银山”是时任浙江省委书记习近平同志于2005年8月15日在浙江湖州安吉考察时提出的科学论断,2017年10月18日,该理论写入中共19大报告,为响应总书记号召,我国某西部地区进行沙漠治理,该地区有土地1万平方公里,其中是沙漠,从今年起,该地区进行绿化改造,每年把原有沙漠的改造为绿洲,同时原有绿洲的被沙漠所侵蚀又变成沙漠,设从今年起第n年绿洲面积为万平方公里.
(1)求第n年绿洲面积与上一年绿洲面积的关系;
(2)判断是否是等比数列,并说明理由;
(3)至少经过几年,绿洲面积可超过?
4.3.1等比数列的概念 (2) 提高练
一、选择题
1.已知正项等比数列中,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】在正项等比数列中,由
所以,又,所以,所以,故选:D
2.2020年12月17日凌晨1时59分,嫦娥五号返回器携带月球样品成功着陆,这是我国首次实现了地外天体采样返回,标志着中国航天向前又迈出了一大步.月球距离地球约38万千米,有人说:在理想状态下,若将一张厚度约为0.1毫米的纸对折次其厚度就可以超过到达月球的距离,那么至少对折的次数是( )(,)
A.40 B.41 C.42 D.43
【答案】C
【详解】设对折次时,纸的厚度为,每次对折厚度变为原来的倍,
由题意知是以为首项,公比为的等比数列,
所以,令,
即,所以,即,
解得:,所以至少对折的次数是,故选:C
3.若是公比为e的正项等比数列,则是( )
A.公比为的等比数列 B.公比为3的等比数列
C.公差为3e的等差数列 D.公差为3的等差数列
【答案】D
【详解】解:因为是公比为的正项等比数列,所以,且
因为,为常数,
所以是公差为3的等差数列,故选:.
4.在等比数列{an}中,“a1A.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
【答案】C
【详解】当a1若a1>0,则11,此时,显然数列{an}是递增数列,
若a1<0,则1>q>q2,即0反之,当数列{an}是递增数列时,显然a1故“a15.(多选题)已知等比数列的公比,等差数列的首项,若,且,则下列结论一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【详解】对选项A,因为,所以,故A正确;
对选项B,因为,所以或,即或,故B错误;
对选项C,D,因为异号,,且,所以中至少有一个负数,
又因为,所以,,故C错误,D正确.故选:AD
6. (多选题)在数列中,若(为常数),则称为“等差比数列”,下列对“等差比数列”的判断错误的是( )
A.不可能为 B.“等差比数列”中的项不可能为
C.等差数列一定是“等差比数列” D.等比数列一定是“等差比数列”
【答案】BCD
【详解】解:当时,根据“等差比数列”的定义,有,即有,这与分母不为0矛盾,,故选项正确;当时,为常数,数列为“等差比数列”,且,故选项错误;又当数列为非零常数列时,数列既是等差数列又是等比数列,但,此时数列不是“等差比数列”,故选项、错误,故选:.
二、填空题
7.“一尺之棰,日取其半,万世不竭”这句话出自《庄子·天下篇》,其意思为“一根一尺长的木棰每天截取一半,永远都取不完”设第一天这根木棰被截取一半剩下尺,第二天被截取剩下的一半剩下尺,…,第五天被截取剩下的一半剩下尺,则__________.
【答案】24
【详解】依题意可知,,,,…成等比数列,且公比为,则.
8.若数列满足,则称为“梦想数列”,已知正项数列为“梦想数列”,且,则________.
【答案】32
【详解】由题意可知,若数列为“梦想数列”,则,可得,
所以,“梦想数列”是公比为的等比数列,若正项数列为“梦想数列”,则,所以,,即正项数列是公比为的等比数列,因为,因此,.
9.已知成等比数列,成等差数列,则________.
【答案】或
【详解】因为成等比数列,所以,解得或,
当时,,,当时,,,
或,成等差数列,
,或.
10.已知数列中,,,若,则__________ .
【答案】4
【详解】因为数列中,,,
所以取,则,所以数列是以2为首项,2为公差的等比数列,所以,又,即,即,解得.
三、解答题
11.已知等差数列的前项和为,且,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,,成等比数列,求正整数的值.
【详解】
(1),解得
(2),
,,成等比数列
,即
解得(舍)
12.“绿水青山就是金山银山”是时任浙江省委书记习近平同志于2005年8月15日在浙江湖州安吉考察时提出的科学论断,2017年10月18日,该理论写入中共19大报告,为响应总书记号召,我国某西部地区进行沙漠治理,该地区有土地1万平方公里,其中是沙漠,从今年起,该地区进行绿化改造,每年把原有沙漠的改造为绿洲,同时原有绿洲的被沙漠所侵蚀又变成沙漠,设从今年起第n年绿洲面积为万平方公里.
(1)求第n年绿洲面积与上一年绿洲面积的关系;
(2)判断是否是等比数列,并说明理由;
(3)至少经过几年,绿洲面积可超过?
【详解】(1)由题意得,
所以;
(2)由(1)得,∴,
所以是等比数列.
(3)由(2)有,又,所以,
∴,即;
,即,两边取常用对数得:
,所以,
∴.
∴至少经过6年,绿洲面积可超过60%.4.3.2等比数列的前n项和公式 (1) 提高练
一、选择题
1.在数列中,,,记的前项和为,则( )
A. B. C. D.
2.衡量病毒传播能力的一个重要指标叫做传播指数.它指的是,在自然情况下(没有外力介入,同时所有人都没有免疫),一个感染某种传染病的人,会把疾病传染给多少人的平均数.它的简单计算公式是:确诊病例增长率系列间隔,其中系列间隔是指在一个传播链中两例连续病例的间隔时间(单位:天).根据统计,某种传染病确诊病例的平均增长率为25%,两例连续病例的间隔时间的平均数为4天,根据以上数据计算,若甲得这种传染病,则经过6轮传播后由甲引起的得病的总人数约为( )
A.30 B.62 C.64 D.126
3.已知数列、满足,,,则数列的前项和为( )
A. B. C. D.
4.已知函数,给出三个条件:①;②;③.从中选出一个能使数列成等比数列的条件,在这个条件下,数列的前项和( )
A. B. C. D.
5.(多选题)已知等比数列公比为,前项和为,且满足,则下列说法正确的是( )
A.为单调递增数列 B.
C.,,成等比数列 D.
6. (多选题)在递增的等比数列中,已知公比为,是其前项和,若,,则下列说法正确的是( )
A. B.数列是等比数列
C. D.数列是公差为2的等差数列
二、填空题
7.已知数列为递增等比数列,是关于的方程的两个实数根,则其前项和________.
8.已知等比数列的前项和为,若,,则数列的公比_______.
9.以为首项 以为公比的等比数列满足,,设数列的前项和为,若恒成立,则实数的取值范围是______.
10.对于数列,定义数列为数列的“差数列”,若,的“差数列”的通项公式为,数列的前项和为,则的最大值为________.
三、解答题
11.已知是等差数列,是各项都为正数的等比数列,,再从①;②;③这三个条件中选择___________,___________两个作为已知.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
12.已知公比大于1的等比数列的前项和为,且,.
(1)求数列的通项公式;
(2)在与之间插入个数,使这个数组成一个公差为的等差数列,求数列的前项和.
4.3.2等比数列的前n项和公式 (1) 提高练
一、选择题
1.在数列中,,,记的前项和为,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】∵,∴,又,∴数列是以1为首项,为比的等比数列,∴,∴.故选:D.
2.衡量病毒传播能力的一个重要指标叫做传播指数.它指的是,在自然情况下(没有外力介入,同时所有人都没有免疫),一个感染某种传染病的人,会把疾病传染给多少人的平均数.它的简单计算公式是:确诊病例增长率系列间隔,其中系列间隔是指在一个传播链中两例连续病例的间隔时间(单位:天).根据统计,某种传染病确诊病例的平均增长率为25%,两例连续病例的间隔时间的平均数为4天,根据以上数据计算,若甲得这种传染病,则经过6轮传播后由甲引起的得病的总人数约为( )
A.30 B.62 C.64 D.126
【答案】D
【详解】由题意得:,所以经过6轮传播后由甲引起的得病的总人数约为:
,故选:D
3.已知数列、满足,,,则数列的前项和为( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:因为,∴数列是等差数列,且公差是,是等比数列,且公比是,又∵,∴,,∴,
设,∴,数列是等比数列,且公比为,首项为,
由等比数列的前项和的公式得:其前项的和为.故选:C.
4.已知函数,给出三个条件:①;②;③.从中选出一个能使数列成等比数列的条件,在这个条件下,数列的前项和( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】已知函数,定义域为.
若选①,则,,不是常数,则不是等比数列;若选②,则,,不是常数,则不是等比数列;若选③,则,,是常数,
则是以为首项,以3为公比的等比数列,则.故选:D.
5.(多选题)已知等比数列公比为,前项和为,且满足,则下列说法正确的是( )
A.为单调递增数列 B.
C.,,成等比数列 D.
【答案】BD
【详解】由,可得,则,当首项时,可得为单调递减数列,故错误;由,故正确;假设,,成等比数列,可得,
即不成立,显然,,不成等比数列,故错误;
由公比为的等比数列,可得
,故正确;故选:.
6. (多选题)在递增的等比数列中,已知公比为,是其前项和,若,,则下列说法正确的是( )
A. B.数列是等比数列
C. D.数列是公差为2的等差数列
【答案】ABC
【详解】为递增的等比数列,由得
解得或∵为递增数列,∴∴,,
故选项正确;∴,,∴,,
∴数列是等比数列,故选项正确;所以,则,故选项正确.又,∴数列是公差为的等差数列,故选项错误.故选:ABC.
二、填空题
7.已知数列为递增等比数列,是关于的方程的两个实数根,则其前项和________.
【答案】31
【详解】由,解得或,∵数列为递增等比数列,是关于的方程的两个实数根,∴,∴公比.
∴其前5项和.
8.已知等比数列的前项和为,若,,则数列的公比_______.
【答案】
【详解】由已知,
则,解得.
9.以为首项 以为公比的等比数列满足,,设数列的前项和为,若恒成立,则实数的取值范围是______.
【答案】
【详解】由题意得,可得,所以,
所以,即.
10.对于数列,定义数列为数列的“差数列”,若,的“差数列”的通项公式为,数列的前项和为,则的最大值为________.
【答案】
【详解】由题意得,则,,,......,,将以上各式相加,得,
∴,也适合,,.
则的最大值为.
三、解答题
11.已知是等差数列,是各项都为正数的等比数列,,再从①;②;③这三个条件中选择___________,___________两个作为已知.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【详解】解:选择条件①和条件②
(1)设等差数列的公差为,∴
解得:,.∴,.
(2)设等比数列的公比为,,
∴解得,.
设数列的前项和为,∴.
选择条件①和条件③:
(1)设等差数列的公差为,∴
解得:,.∴.
(2),设等比数列的公比为,.
∴,解得,.
设数列的前项和为,∴.
选择条件②和条件③:
(1)设等比数列的公比为,,
∴,解得,,.
设等差数列的公差为,∴,又,故.
∴.
(2)设数列的前项和为,
由(1)可知.
12.已知公比大于1的等比数列的前项和为,且,.
(1)求数列的通项公式;
(2)在与之间插入个数,使这个数组成一个公差为的等差数列,求数列的前项和.
【详解】解:设的公比为,.
(1)由整理得,解得或(舍去).
∴,∴,.
(2),∴.
∴,,
∴
.
∴.4.3.2等比数列的前n项和公式 (2) 提高练
一、选择题
1.我国明代著名乐律学家 明宗室王子朱载堉在《律学新说》中提出的十二平均律,即是现代在钢琴的键盘上,一个八度音程从一个c键到下一个键的8个白键与5个黑键(如图)的音频恰成一个公比为的等比数列的原理,也即高音的频率正好是中音c的2倍.已知标准音的频率为440Hz,那么频率为的音名是( )
A.d B.f C.e D.#d
2.已知数列满足,,,是等比数列,则数列的前8项和( )
A.376 B.382 C.749 D.766
3.在当前防疫取得重要进展的时刻,为防范机场带来的境外输入,某机场海关在对入境人员进行检测时采用了“优选法”提高检测效率:每32人为一组,把每个人抽取的鼻咽拭子分泌物混合检查,如果为阴性则全部放行;若为阳性,则对该32人再次抽检确认感染者.某组32人中恰有一人感染(鼻咽拭子样本检验将会是阳性),若逐一检测可能需要31次才能确认感染者.现在先把这32人均分为两组,选其中一组16人的样本混合检查,若为阴性,则认定在另一组;若为阳性,则认定在本组.继续把认定的这组的16人均分两组,选其中一组8人的样本混合检查……依此类推,最终从这32人中认定那名感染者需要经过()次检测.
A.3 B.4 C.5 D.6
4.已知数列中,其前项和为,且满足,数列的前项和为,若对恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.(多选题)一个弹性小球从100m高处自由落下,每次着地后又跳回原来高度的再落下.设它第n次着地时,经过的总路程记为,则当时,下面说法正确的是( )
A. B.
C.的最小值为 D.的最大值为400
6. (多选题)设首项为1的数列的前项和为,已知,则下列结论正确的是( )
A.数列为等比数列 B.数列为等比数列
C.数列中 D.数列的前项和为
二、填空题
7.我国古代数学名著《九章算术》中有如下“两鼠穿墙”问题:有两只老鼠同时从墙的两面相对着打洞穿墙.大老鼠第一天打进1尺,以后每天进度是前一天的倍.小老鼠第一天也打进尺,以后每天进度是前一天的一半.如果墙的厚度为尺,则两鼠穿透此墙至少在第________天.
8.数列中,,若,则_______________________.
9.如图,在平面上作边长为的正方形,以所作正方形的一边为斜边向外作等腰直角三角形,然后以该等腰直角三角形的一条直角边为边向外作正方形,再以新的正方形的一边为斜边向外作等腰直角三角形,如此这般的作正方形和等腰直角三角形,不断地持续下去,求前n个正方形与前n个等腰直角三角形的面积之和__________.
10.已知数列的前项和为,首项且,若对恒成立,则实数的取值范围是__________.
三、解答题
11.某商店采用分期付款的方式促销一款价格每台为6000元的电脑.商店规定,购买时先支付货款的,剩余部分在三年内按每月底等额还款的方式支付欠款,且结算欠款的利息.已知欠款的月利率为.
(1)到第一个月底,货主在第一次还款之前,他欠商店多少元?
(2)假设货主每月还商店元,写出在第个月末还款后,货主对商店欠款数表达式.
(3)每月的还款额为多少元(精确到0.01元)?
12.某企业为一个高科技项目注入了启动资金1000万元,已知每年可获利,但由于竞争激烈,每年年底需从利润中抽取200万元资金进行科研、技术改造与广告投入,方能保持原有的利润增长率.设经过年之后,该项目的资金为万元.
(1)设,证明数列为等比数列,并求出至少要经过多少年,该项目的资金才可以达到或超过翻两番(即为原来的4倍)的目标(取);
(2)若,求数列的前项和.
4.3.2等比数列的前n项和公式 (2) 提高练
一、选择题
1.我国明代著名乐律学家 明宗室王子朱载堉在《律学新说》中提出的十二平均律,即是现代在钢琴的键盘上,一个八度音程从一个c键到下一个键的8个白键与5个黑键(如图)的音频恰成一个公比为的等比数列的原理,也即高音的频率正好是中音c的2倍.已知标准音的频率为440Hz,那么频率为的音名是( )
A.d B.f C.e D.#d
【答案】D
【详解】由题意可得从左到右的音频恰成一个公比为的等比数列,设频率为的音名为等比数列的首项,标准音为第项,则,解得,从标准音开始,往左数7个的音名是#d.故答案为:D.
2.已知数列满足,,,是等比数列,则数列的前8项和( )
A.376 B.382 C.749 D.766
【答案】C
【详解】由已知得,,,而是等比数列,故,
,
,化简得,
3.在当前防疫取得重要进展的时刻,为防范机场带来的境外输入,某机场海关在对入境人员进行检测时采用了“优选法”提高检测效率:每32人为一组,把每个人抽取的鼻咽拭子分泌物混合检查,如果为阴性则全部放行;若为阳性,则对该32人再次抽检确认感染者.某组32人中恰有一人感染(鼻咽拭子样本检验将会是阳性),若逐一检测可能需要31次才能确认感染者.现在先把这32人均分为两组,选其中一组16人的样本混合检查,若为阴性,则认定在另一组;若为阳性,则认定在本组.继续把认定的这组的16人均分两组,选其中一组8人的样本混合检查……依此类推,最终从这32人中认定那名感染者需要经过()次检测.
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C
【详解】法一:先把这32人均分为2组,选其中一组16人的样本混合检查,
若为阴性则认定在另一组;
若为阳性,则认定在本组,此时进行了1次检测,
继续把认定的这组的16人均分两组,选其中一组8人的样本混合检查,
若为阴性则认定在另一组;
若为阳性,则认定在本组,此时进行了2次检测.
继续把认定的这组的8人均分两组,选其中一组4人的样本混合检查,
若为阴性则认定在另一组;
若为阳性,则认定在本组,此时进行了3次检测,
继续把认定的这组的4人均分两组,选其中一组2人的样本混合检查,
若为阴性则认定在另一组;若为阳性,则认定在本组,此时进行了4次检测.
选认定的这组的2人中一人进行样本检查,
若为阴性则认定是另个人;若为阳性,则认定为此人,此时进行了5次检测,
所以,最终从这32人中认定那名感染者需要经过5次检测,故选C.
法二:设第次检测后余下的人数为,则且,
故,令,则,故需要检测5次,故选:C.
4.已知数列中,其前项和为,且满足,数列的前项和为,若对恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】当时,,得 ;当时,由,得,两式相减得,所以数列是以1为首项,为公比的等比数列.
因为,所以.又,所以是以1为首项,为公比的等比数列,
所以,,
由,得,所以,
所以,所以.综上,实数的取值范围是.
5.(多选题)一个弹性小球从100m高处自由落下,每次着地后又跳回原来高度的再落下.设它第n次着地时,经过的总路程记为,则当时,下面说法正确的是( )
A. B.
C.的最小值为 D.的最大值为400
【答案】AC
【详解】由题可知,第一次着地时,;第二次着地时,;
第三次着地时,;……
第次着地后,
则,显然,又是关于的增函数,,故当时,的最小值为;
综上所述,AC正确故选:AC
6. (多选题)设首项为1的数列的前项和为,已知,则下列结论正确的是( )
A.数列为等比数列 B.数列为等比数列
C.数列中 D.数列的前项和为
【答案】BCD
【详解】因为,所以.
又,所以数列是首项为2,公比为2的等比数列,故B正确;
所以,则.
当时,,但,故A错误;
由当时,可得,故C正确;
因为,所以
所以数列的前项和为,故D正确.故选:BCD.
二、填空题
7.我国古代数学名著《九章算术》中有如下“两鼠穿墙”问题:有两只老鼠同时从墙的两面相对着打洞穿墙.大老鼠第一天打进1尺,以后每天进度是前一天的倍.小老鼠第一天也打进尺,以后每天进度是前一天的一半.如果墙的厚度为尺,则两鼠穿透此墙至少在第________天.
【答案】4
【详解】设两只老鼠在第天相遇,则大老鼠第天打洞的厚度成以为公比的等比数列,
小老鼠第天打洞的厚度成以为公比的等比列,由等比数列的求和公式可得,整理得,可得(舍去)或,所以,两鼠穿透此墙至少在第天.
8.数列中,,若,则_______________________.
【答案】3
【详解】因为,所以,所以,是等比数列,公比为2.所以.因为,所以.
9.如图,在平面上作边长为的正方形,以所作正方形的一边为斜边向外作等腰直角三角形,然后以该等腰直角三角形的一条直角边为边向外作正方形,再以新的正方形的一边为斜边向外作等腰直角三角形,如此这般的作正方形和等腰直角三角形,不断地持续下去,求前n个正方形与前n个等腰直角三角形的面积之和__________.
【答案】
【详解】设依次所作的第个正方形的边长为,第个正方形与第个等腰直角三角形的面积和为,则第个等腰直角三角形的腰长为,且.
第个正方形的边长为,,,
,且,
所以数列是以为首项,为公比的等比数列..
10.已知数列的前项和为,首项且,若对恒成立,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【解析】因为,所以,
∴数列是以为首项,公比为2的等比数列,
∴,.因此.
所以对恒成立,可化为对恒成立.
当为奇数时,,所以 ,即;
当为偶数时,,解得.综上,实数的取值范围是.
三、解答题
11.某商店采用分期付款的方式促销一款价格每台为6000元的电脑.商店规定,购买时先支付货款的,剩余部分在三年内按每月底等额还款的方式支付欠款,且结算欠款的利息.已知欠款的月利率为.
(1)到第一个月底,货主在第一次还款之前,他欠商店多少元?
(2)假设货主每月还商店元,写出在第个月末还款后,货主对商店欠款数表达式.
(3)每月的还款额为多少元(精确到0.01元)?
【详解】(1)因为购买电脑时,货主欠商店的货款,即,
又按月利率,到第一个月底的欠款数应为元,
即到第一个月底,欠款余额为元;
(2)设第个月底还款后的欠款数为,则有,
,
,
……
整理得:;
(3)由题意可得:,所以,
因此
12.某企业为一个高科技项目注入了启动资金1000万元,已知每年可获利,但由于竞争激烈,每年年底需从利润中抽取200万元资金进行科研、技术改造与广告投入,方能保持原有的利润增长率.设经过年之后,该项目的资金为万元.
(1)设,证明数列为等比数列,并求出至少要经过多少年,该项目的资金才可以达到或超过翻两番(即为原来的4倍)的目标(取);
(2)若,求数列的前项和.
【详解】
解:(1)由题意可得,,
∵,
∵,
∴,,
∴,数列是以250为首项,以为公比的等比数列,
∴,,
令可得,∴,
从而可得,,
故,至少要经过12年,该项目的资金才可以达到或超过翻两番的目标;
(2),
,
,
两式相减可得,,
,
∴.