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4.3.1.5等比数列的性质(函数性质)--自检定时练--解析版
一、单选题
1.设各项均为正数的等比数列的公比为q,且,则“为递已知等比数列中,公比q=2,若,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由已知条件可得,再由,即可得结果.
【详解】由题设,,则且q=2,则,
而.
故选:B
2.我们在享受经济增长带来的喜悦时,也无法忽视垃圾增长引发的烦恼.某区至2022年底生活垃圾堆积量达100万吨,估计今后平均每年增加8万吨.在实施《生活垃圾管理例》之后,清运公司处理垃圾的效能得到明显改观,预估2023年能处理垃圾5万吨,今后每年还需提高10%的处理能力,则该区生活垃圾堆积量达到最大的年份是( )
A.2026年 B.2027年 C.2028年 D.2029年
【答案】C
【分析】从2023年起第年处理生活垃圾的量为,而生活垃圾堆积量平均每年增加8万吨,通过数据比较可得结果.
【详解】从2023年起第年处理生活垃圾的量为,显然单调递增,
而,生活垃圾堆积量平均每年增加8万吨,
则从第6年起处理生活垃圾的量超过每年增加的量,
故该区生活垃圾堆积量达到最大的年份是.
故选:C.
3.已知递增的等比数列中,前3项的和为7,前3项的积为8,则的值为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】D
【分析】首先由前3项的和为7,得出,再由前3项的积为8,根据下标和定理得出,则代入求值,结合为递增的等比数列,得出的值,根据等比数列通项公式即可得出.
【详解】由前3项的和为7,得
前3项的积为8,得,即,
则,代入,得,即,解得或,
因为为递增的等比数列,
所以,则,
所以,
故选:D.
4.数列是等比数列,公比为,“”是“数列是严格增数列”的( )条件.
A.充分非必要 B.必要非充分
C.充要 D.既非充分也非必要
【答案】D
【分析】根据“”与“数列是严格增数列”的互相推出关系判断属于何种条件.
【详解】当时,取,则,显然不是严格增数列,
所以“”不能推出“数列是严格增数列”;
当数列是严格增数列时,设,
当时,是摆动数列,不符合要求,所以,
若,则,
若,则,
所以“数列是严格增数列”不能推出“”;
综上所述,“”是“数列是严格增数列”的既非充分也非必要条件,
故选:D.
5.已知等比数列的首项为,公比为,则“”是“数列为递增数列”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
【答案】B
【分析】取,可判断充分性;由是递增数列,结合等比数列通项公式可得,,或,,从而得成立,即可判断必要性.
【详解】在等比数列中,,取,,
此时,为摆动数列,故充分性不成立;
若等比数列的公比为,且是递增数列,
又,则,,或,,
当,时,成立,
当,时,成立,
所以,数列为递增数列时,有成立,故必要性成立.
所以,“”是“数列为递增数列”的必要不充分条件.
6.设各项均为正数的等比数列的公比为q,且,则“为递减数列”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【分析】由等比数列通项公式及对数运算性质可得,根据充分、必要性定义判断题设条件间的推出关系,即可得答案.
【详解】由题设且,则,
若为递减数列,故,则,充分性成立;
若,则,易知为递减数列,必要性也成立;
所以“为递减数列”是“”的充分必要条件.
故选:C
7.已知数列满足,,则数列是( )
A.递增数列 B.递减数列 C.常数列 D.不能确定
【答案】A
【分析】根据,得到数列是公比为的等比数列,然后求得其通项公式判断.
【详解】解:因为满足,
所以数列是公比为的等比数列,
所以,
又因为,
所以单调递增,
故选:A
8.等比数列满足,公比为2,数列满足,下列说法错误的是( )
A.为递增数列 B.为递增数列
C.中最小项的值为1 D.
【答案】C
【分析】A选项,计算出且,故A正确;B选项,计算出且公比大于1,B正确;C选项,在B选项基础上得到最小值;D选项,计算出,从而得到当时,,当时,,故.
【详解】A选项,由题意可知,,
且公比,故为递增数列,A正确;
B选项,,,
则为递增数列,故B正确;
C选项,当时,取得最小值,故C错误;
D选项,,
当时,,
当时,,
故,故D正确.
故选:C.
多选题
9.已知数列是公比大于的等比数列,下面叙述正确的是( )
A.当时,数列是递增数列 B.当时,数列是递减数列
C.当时,数列是递增数列 D.当时,数列是递减数列
【答案】AD
【分析】设等比数列的公比为,则,利用数列单调性的定义逐项判断,可得出合适的选项.
【详解】设等比数列的公比为,则,则,
当时,,即,此时,数列为单调递增数列,
当时,,即,此时,数列为单调递减数列,
AD选项正确,BC选项错误.
故选:AD.
10.无穷等比数列的首项为公比为q,下列条件能使既有最大值,又有最小值的有( )
A., B.,
C., D.,
【答案】BC
【分析】结合选项,利用等比数列单调性分析判断即可.
【详解】,时,等比数列单调递减,故只有最大值,没有最小值;
,时,等比数列为摆动数列,此时为大值,为最小值;
,时,奇数项都相等且小于零,偶数项都相等且大于零,
所以等比数列有最大值,也有最小值;
,时,因为,所以无最大值,奇数项为负无最小值,
偶数项为正无最大值.
故选:BC
11..已知正项等比数列的公比为,前项积为,且满足,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.存在最大值
【答案】ACD
【分析】先通过条件确定和的取值情况判断AB,然后利用等比数列的性质计算即可判断C,再根据数列的单调性判断D.
【详解】由已知,又,,
所以,,A正确,B错误;
,
,所以,C正确;
因为且,所以等比数列递减数列,
于是,则的最大值为,D正确.
故选:ACD
填空题
12.等比数列是递减数列,前n项的积为,若,则 .
【答案】2
【分析】由题意可得,且,由条件可得,化简得,再由,求得的值.
【详解】解:等比数列是递减数列,其前项的积为,若,设公比为,
则由题意可得,且.
,.
又由等比数列的性质可得,.
故答案为:2.
13.已知数列为等比数列,,公比,若是数列的前n项积,当取最大值时, .
【答案】6
【分析】先求出的通项公式,当时,其前n项积最大,得解.
【详解】由题意可得,,
,且,
当时,最大,即,解得.
故答案为:6.
14.已知等比数列的前项和为,若,则取最大值时,的值为 .
【答案】
【分析】根据求出、、,由等比中项有,进而求得,得到等比数列的首项、公比、通项公式,再结合的单调性,即可求出最大时的值.
【详解】,,,
因为是等比数列,所以,有,,
数列是以为首项,为公比的等比数列,,
数列是递减数列,,,
所以时,最大.
故答案为:.
解答题
15.已知数列为等比数列,,公比.若是数列的前n项积,求的最大值.
【答案】
【分析】先求出的通项公式,利用函数的性质即可求得最值,以及取得最值时的值,在求乘积.
【详解】因为数列为等比数列,,公比,
所以 ,
所以
当时,最大,
即 ,解得:,
此时
16.数列中,,()
(1)设,求证:是等比数列;
(2)设数列的前项积为,求取得最大值时的取值.
【答案】(1)证明见解析;(2)或.
【分析】(1)根据递推关系式以及,可得,从而获得证明;
(2)由作差法得到数列的单调性,根据单调性即可获解.
【详解】(1)由,得,即,
整理得:,又,
所以,即,
又,故是首项为2,公比为2的等比数列.
(2)由(1) ,设,
则,
当,2时,;
当时,,即,
又,,,,,
故,,当时,,,
综上,当或时,取得最大值.
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4.3.1.5等比数列的性质(函数性质)--自检定时练--学生版
【1】知识清单
①与指数型函数的关系:等比数列的的通项公式图象是函数上一群孤立的点.
②单调性:若等比数列的首项为,公比,则
(1)当或时,等比数列是递增数列;
(2)当或时,等比数列是递减数列;
(3)当时,等比数列是常数列(各项均不为零);
(4)当时,等比数列是摆动数列(正负项交替出现);
【2】微型自检报告
完成时间 不会解答的题号 解答错误的题号 需要重点研究的题目
分钟
【3】自检定时练(建议40分钟)
1.设各项均为正数的等比数列的公比为q,且,则“为递已知等比数列中,公比q=2,若,则等于( )
A. B. C. D.
2.我们在享受经济增长带来的喜悦时,也无法忽视垃圾增长引发的烦恼.某区至2022年底生活垃圾堆积量达100万吨,估计今后平均每年增加8万吨.在实施《生活垃圾管理例》之后,清运公司处理垃圾的效能得到明显改观,预估2023年能处理垃圾5万吨,今后每年还需提高10%的处理能力,则该区生活垃圾堆积量达到最大的年份是( )
A.2026年 B.2027年 C.2028年 D.2029年
3.已知递增的等比数列中,前3项的和为7,前3项的积为8,则的值为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
4.数列是等比数列,公比为,“”是“数列是严格增数列”的( )条件.
A.充分非必要 B.必要非充分
C.充要 D.既非充分也非必要
5.已知等比数列的首项为,公比为,则“”是“数列为递增数列”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
6.设各项均为正数的等比数列的公比为q,且,则“为递减数列”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
7.已知数列满足,,则数列是( )
A.递增数列 B.递减数列 C.常数列 D.不能确定
8.等比数列满足,公比为2,数列满足,下列说法错误的是( )
A.为递增数列 B.为递增数列
C.中最小项的值为1 D.
故选:C.
多选题
9.已知数列是公比大于的等比数列,下面叙述正确的是( )
A.当时,数列是递增数列 B.当时,数列是递减数列
C.当时,数列是递增数列 D.当时,数列是递减数列
10.无穷等比数列的首项为公比为q,下列条件能使既有最大值,又有最小值的有( )
A., B.,
C., D.,
11..已知正项等比数列的公比为,前项积为,且满足,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.存在最大值
填空题
12.等比数列是递减数列,前n项的积为,若,则 .
13.已知数列为等比数列,,公比,若是数列的前n项积,当取最大值时, .
14.已知等比数列的前项和为,若,则取最大值时,的值为 .
解答题
15.已知数列为等比数列,,公比.若是数列的前n项积,求的最大值.
【分析】先求出的通项公式,利用函数的性质即可求得最值,以及取得最值时的值,在求乘积.
【详解】因为数列为等比数列,,公比,
所以 ,
所以
当时,最大,
即 ,解得:,
此时
16.数列中,,()
(1)设,求证:是等比数列;
(2)设数列的前项积为,求取得最大值时的取值.
【4】核对简略答案,详解请看解析版!
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 B C D D B C A C AD BC ACD
12.【答案】2
13.【答案】6
14.【答案】3
15.【答案】
16.【答案】(1)证明见解析;(2)或.
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