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【期末重点专题】等比数列-2024-2025学年高二数学下学期人教A版(2019)选择性必修第二册
一.选择题(共8小题)
1.(2025 河南二模)已知数列{an}的前n项和为Sn=3n﹣n,则a5=( )
A.77 B.153 C.161 D.238
2.(2025春 河南月考)现将一圆形花坛从圆心向外栽种8圈某种花卉,圆心处栽1株(视为第一圈),第二圈栽3株花卉,从第二圈起,第n圈栽种花卉的数目比第n﹣1圈多种2(n﹣1)(2≤n≤8,n∈N*)株,则第8圈栽种花卉( )
A.57株 B.56株 C.55株 D.54株
3.(2025春 湖北月考)已知数列{an}满足a1=10,,则的最小值为( )
A. B. C.7 D.
4.(2025春 龙岗区校级期中)等差数列{an}的前n项和为Sn,S5=25,a3+2a4=19,数列{bn}的通项.将数列{an}和数列{bn}的公共项按从小到大的顺序排列构成数列{cn},则数列{cn}的前50项和为( )
A.251﹣3 B.251﹣52 C.250﹣51 D.250﹣1
5.(2025春 南阳月考)设两个等比数列{an},{bn}的前n项和分别为Sn,Tn,若,则a4b4=( )
A.18 B.162 C.54 D.81
6.(2025春 抚顺月考)设等比数列{an}的前n项和为Sn,前n项积为,且a1和a3的等差中项为5,则Tn的最大值为( )
A.128 B.64 C.16 D.8
7.(2025春 朝阳区校级期中)已知等比数列{an}各项均为正数,且4a1,,3a2成等差数列,则数列{an}的公比的值是( )
A.4 B.3 C.﹣1 D.2
8.(2025春 贵港月考)行列式是近代数学中研究线性方程的有力工具,其中最简单的二阶行列式的运算定义如下:ad﹣bc,已知Sn等比数列{an}的前n项和,若0,a1=1,q≠l,则S6=( )
A.6 B.10 C.63 D.64
二.多选题(共3小题)
(多选)9.(2024秋 许昌期末)若Sn为数列{an}的前n项和,且,则下列说法中正确的是( )
A.a3=﹣4 B.S5=﹣64
C.{an}是等比数列 D.{Sn﹣1}是等比数列
(多选)10.(2025春 河南月考)记Sn为各项均为正数的数列{an}的前n项和,且,则( )
A.a1=2 B.{an}是递增数列
C.是递增数列 D.
(多选)11.(2025春 抚顺月考)已知Sn是数列{an}的前n项和,则下列结论正确的是( )
A.数列{a2n}是等比数列
B.
C.数列是等比数列
D.若(an﹣λ)(an+1﹣λ)<0恒成立,则λ的取值范围为
三.填空题(共3小题)
12.(2025春 青浦区期末)已知等比数列{an}中,a5=27,a2=1,则这个数列的公比q= .
13.(2025春 青浦区期末)在数列{an}中,,an an﹣1=an﹣1﹣1(n≥2),则a2025= .
14.(2025春 泸州月考)某农村合作社引进先进技术提升某农产品的深加工技术,以此达到10年内每年此农产品的销售额(单位:万元)等于上一年的1.3倍再减去3,已知第一年(2024年)该公司该产品的销售额为100万元,则按照计划该公司从2024年到2033年该产品的销售总额约为 .(参考数据:1.310≈13.79)
四.解答题(共5小题)
15.(2025春 四川校级月考)在数列{an}中,a1=1,且an+1=3an+2n﹣1.
(1)证明:数列{an+n}是等比数列;
(2)求数列{an}的通项公式.
16.(2025春 庐山市 月考)已知数列{an}满足a1=1,记bn=a2n.
(1)证明:数列{bn}是等差数列.
(2)求{bn}的通项公式.
(3)求{an}的前20项和.
17.(2025春 广东月考)已知数列{an}的前n项和为Sn,a2=2,.
(1)求{an}的通项公式;
(2)若a2,a3,,,…,,…成等比数列,求{bn}的前n项和Tn.
18.(2025春 惠州月考)已知数列{an}的前n项和为Sn,对一切正整数n,点(n,Sn)在函数f(x)=x2+2x的图象上.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若数列{bn}满足,求数列{an+bn}的前n项和Tn.
19.(2025春 南阳月考)已知数列{an}的首项为3,且满足,令cn=an﹣1.
(1)证明:{cn}是等比数列,并求{cn}的通项公式;
(2)若bn=|cn﹣13|,求{bn}的前n项和Tn;
(3)在cn与cn+1之间插入n个数,使这n+2个数组成一个公差为dn的等差数列,在数列{dn}中是否存在互不相同的3项dm,dk,,且m+p=2k)成等比数列?若存在,求出这样的3项;若不存在,请说明理由.
【期末重点专题】等比数列-2024-2025学年高二数学下学期人教A版(2019)选择性必修第二册
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 C A B B C B A C
二.多选题(共3小题)
题号 9 10 11
答案 ACD AB ABD
一.选择题(共8小题)
1.(2025 河南二模)已知数列{an}的前n项和为Sn=3n﹣n,则a5=( )
A.77 B.153 C.161 D.238
【解答】解:数列{an}的前n项和为Sn=3n﹣n,
则a5=S5﹣S4=(243﹣5)﹣(81﹣4)=238﹣77=161.
故选:C.
2.(2025春 河南月考)现将一圆形花坛从圆心向外栽种8圈某种花卉,圆心处栽1株(视为第一圈),第二圈栽3株花卉,从第二圈起,第n圈栽种花卉的数目比第n﹣1圈多种2(n﹣1)(2≤n≤8,n∈N*)株,则第8圈栽种花卉( )
A.57株 B.56株 C.55株 D.54株
【解答】解:设第n圈栽种花卉an株,由题可得an﹣an﹣1=2(n﹣1),(2≤n≤8,n∈N*),
又因为a1=1,a2=3,
所以a2﹣a1=2, ,a6﹣a5=10,a7﹣a6=12,a8﹣a7=14,
所以a8=(a8﹣a7)+(a7﹣a6)+(a6﹣a5)+ +(a2﹣a1)+a1
=14+12+10+ +2+1.
故选:A.
3.(2025春 湖北月考)已知数列{an}满足a1=10,,则的最小值为( )
A. B. C.7 D.
【解答】解:因为数列{an}满足a1=10,,即an+1﹣an=2(n+1),
当n≥2时,an=a1+(a2﹣a1)+(a3﹣a2)+...+(an﹣an﹣1)=10+4+6+...+2n
=8+2nn(n﹣1)×2=n2+n+8(符合首项),
故对任意的n∈N*,,
所以,
由对勾函数的单调性可知,函数在上单调递减,
在上单调递增,
又因为,
因为,,故,
所以的最小值为.
故选:B.
4.(2025春 龙岗区校级期中)等差数列{an}的前n项和为Sn,S5=25,a3+2a4=19,数列{bn}的通项.将数列{an}和数列{bn}的公共项按从小到大的顺序排列构成数列{cn},则数列{cn}的前50项和为( )
A.251﹣3 B.251﹣52 C.250﹣51 D.250﹣1
【解答】解:由S5=25,a3+2a4=19,可得,解得,故an=2n﹣1,
由于2n﹣1均为奇数,且数列{an}包含所有整奇数,故公共项即为{bn}本身,即cn=bn=2n﹣1,
则前50项和为5050=251﹣52.
故选:B.
5.(2025春 南阳月考)设两个等比数列{an},{bn}的前n项和分别为Sn,Tn,若,则a4b4=( )
A.18 B.162 C.54 D.81
【解答】解:根据题意,数列{an},{bn}都是等比数列,设{an},{bn}的公比分别为p,q,
若,
分4种情况讨论:
若p=1,q≠1,则Sn=na1,,
则,即,
所以q=3,可得,得a1b1=2.
所以Sn=na1,,满足.
所以a4=a1,.
所以a4b4=54.
同理,当p≠1,q=1时,也有a4b4=54.
当p=1,q=1时,Sn=na1,Tn=nb1,则,不符合题意,舍去.
当p≠1,q≠1时,,显然不符合题意,舍去,
综上所述,a4b4=54.
故选:C.
6.(2025春 抚顺月考)设等比数列{an}的前n项和为Sn,前n项积为,且a1和a3的等差中项为5,则Tn的最大值为( )
A.128 B.64 C.16 D.8
【解答】解:等比数列{an}的前n项和为Sn,
前n项积为,且a1和a3的等差中项为5,
设等比数列{an}的公比为q,
若q=1,则,不符合题意,
∴,解得.
∵a1=2和a3的等差中项为5,
∴a1+a3=10,则,解得a1=8.
∴,
当n≤3时,an>1,
当n=4时,an=1,当n>4时,0<an<1,
∴Tn的最大值为.
故选:B.
7.(2025春 朝阳区校级期中)已知等比数列{an}各项均为正数,且4a1,,3a2成等差数列,则数列{an}的公比的值是( )
A.4 B.3 C.﹣1 D.2
【解答】解:因为等比数列{an}各项均为正数,且4a1,,3a2成等差数列,
所以a3=4a1+3a2,
所以,
即q2=4+3q,
因为q>0,解得q=4.
故选:A.
8.(2025春 贵港月考)行列式是近代数学中研究线性方程的有力工具,其中最简单的二阶行列式的运算定义如下:ad﹣bc,已知Sn等比数列{an}的前n项和,若0,a1=1,q≠l,则S6=( )
A.6 B.10 C.63 D.64
【解答】解:根据题意,等比数列{an}中,若0,
则有2a3(a3﹣a2)﹣a4(a3﹣a2)=(2a3﹣a4)(a3﹣a2)=0,
又由q≠1,即a3﹣a2≠0,
必有2a3﹣a4=0,则,故.
故选:C.
二.多选题(共3小题)
(多选)9.(2024秋 许昌期末)若Sn为数列{an}的前n项和,且,则下列说法中正确的是( )
A.a3=﹣4 B.S5=﹣64
C.{an}是等比数列 D.{Sn﹣1}是等比数列
【解答】解:若Sn为数列{an}的前n项和,且,
当n≥2时,由Sn=2an+1有Sn﹣1=2an﹣1+1,
两式相减可得an=Sn﹣Sn﹣1=2an﹣2an﹣1 an=2an﹣1,
当n=1时,S1=2a1+1=a1 a1=﹣1,
所以数列{an}时以﹣1为首项,2公比的等比数列,故C正确;
,故A正确;
由等比数列的求和公式,可得,故B错误;
因为,所以{Sn﹣1}是等比数列,故D正确.
故选:ACD.
(多选)10.(2025春 河南月考)记Sn为各项均为正数的数列{an}的前n项和,且,则( )
A.a1=2 B.{an}是递增数列
C.是递增数列 D.
【解答】解:由,
可得n=1时,a1=S1,得,解得a1=2或a1=0,
又数列{an}的各项均为正数,可得a1=2,故A正确;
所以Sn=2(an﹣1),当n≥2时,Sn﹣1=2(an﹣1﹣1),
an=Sn﹣Sn﹣1=2(an﹣1)﹣2(an﹣1﹣1),即n≥2时,an=2an﹣1,
所以{an}是首项和公比均为2的等比数列,
故,易得其是递增数列,故B正确;
此时为定值,故C错误;
易得,故D错误.
故选:AB.
(多选)11.(2025春 抚顺月考)已知Sn是数列{an}的前n项和,则下列结论正确的是( )
A.数列{a2n}是等比数列
B.
C.数列是等比数列
D.若(an﹣λ)(an+1﹣λ)<0恒成立,则λ的取值范围为
【解答】解:由
可得a2n+1,a2n+2,
即有a2n+2a2n,而a2,
可得数列{a2n}是首项和公比均为的等比数列,
可得a2n=()n,a2n﹣1=1,a2n+1=1,
即有a2n+1﹣a2n﹣1,故A都正确;
由a2n﹣1+a2n=1,可得S2n=nn(1),故{S2n}不是等比数列,故C错误;
由an,当n为奇数时,{an}单调递增,且an;
当n为偶数时,{an}单调递减,且an;若(an﹣λ)(an+1﹣λ)<0恒成立,
当n为奇数时,an+1<λ<an,即有λ;
当n为偶数时,an<λ<an+1,即有λ.
综上,可得λ的取整范围是(,),故D正确.
故选:ABD.
三.填空题(共3小题)
12.(2025春 青浦区期末)已知等比数列{an}中,a5=27,a2=1,则这个数列的公比q= 3 .
【解答】解:∵{an}是等比数列,
∴a5=a2q3,即27=q3,解得q=3.
故答案为:3.
13.(2025春 青浦区期末)在数列{an}中,,an an﹣1=an﹣1﹣1(n≥2),则a2025= .
【解答】解:在数列{an}中,,an an﹣1=an﹣1﹣1(n≥2),
可得an=1(n≥2),
即有a2=1﹣(﹣4)=5,a3=1,
a4=1a1,…,
即有数列{an}是最小正周期为3的数列,
可得a2025=a675×3=a3.
故答案为:.
14.(2025春 泸州月考)某农村合作社引进先进技术提升某农产品的深加工技术,以此达到10年内每年此农产品的销售额(单位:万元)等于上一年的1.3倍再减去3,已知第一年(2024年)该公司该产品的销售额为100万元,则按照计划该公司从2024年到2033年该产品的销售总额约为 3937万元 .(参考数据:1.310≈13.79)
【解答】解:根据题意,设该公司在2024年,2025年,…,2033年的销售额(单位:万元)分别为a1,a2, ,a10,
由于10年内每年此农产品的销售额(单位:万元)等于上一年的1.3倍再减去3,
则有an+1=1.3an﹣3(n=1,2, ,9),变形可得an+1﹣10=1.3(an﹣10)(n=1,2, ,9),
故数列{an﹣10}是首项为90,公比为1.3的等比数列,
则,即,
则,
故从2024年到2033年该产品的销售总额约为3937万元.
故答案为:3937万元.
四.解答题(共5小题)
15.(2025春 四川校级月考)在数列{an}中,a1=1,且an+1=3an+2n﹣1.
(1)证明:数列{an+n}是等比数列;
(2)求数列{an}的通项公式.
【解答】解:(1)证明:由an+1=3an+2n﹣1,可得an+1+(n+1)=3(an+n),
又a1=1,所以a1+1=2,
所以数列{an+n}是以2为首项,3为公比的等比数列.
(2)由(1)知,所以.
16.(2025春 庐山市 月考)已知数列{an}满足a1=1,记bn=a2n.
(1)证明:数列{bn}是等差数列.
(2)求{bn}的通项公式.
(3)求{an}的前20项和.
【解答】解:因为{an}满足a1=1,,
(1)证明:bn=a2n,
则,
故bn+1﹣bn=2,所以数列{bn}是公差为2的等差数列.
(2)b1=a2=2a1=2,且数列{bn}是公差为2的等差数列,
故bn=2+(n﹣1)×2=2n;
(3)bn=a2n=2n,故,
所以{an}的前20项和:S20=1+2+2+4+3+6+…+10+20
=1+2+3+…+10+2+4+6+…+20
.
17.(2025春 广东月考)已知数列{an}的前n项和为Sn,a2=2,.
(1)求{an}的通项公式;
(2)若a2,a3,,,…,,…成等比数列,求{bn}的前n项和Tn.
【解答】解:(1)因为数列{an}的前n项和为Sn,且a2=2,,
所以a1,
因为,
整理得(n﹣1)an+1=nan,
当n≥2时,,
所以n≥2时,是常数列,且,
所以an=2(n﹣1),
又a1=0也满足上式,
所以an=2n﹣2.
(2)因为成等比数列,且a2=2,a3=4,
所以该数列的第n项为2n,
因为是数列{2n}的第n+2项,
所以,
所以,
所以.
18.(2025春 惠州月考)已知数列{an}的前n项和为Sn,对一切正整数n,点(n,Sn)在函数f(x)=x2+2x的图象上.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若数列{bn}满足,求数列{an+bn}的前n项和Tn.
【解答】解:(1)由对一切正整数n,点(n,Sn)在函数f(x)=x2+2x的图象上,
可得,
当n≥2时,由Sn=n2+2n,可得Sn﹣1=(n﹣1)2+2(n﹣1),
相减可得an=Sn﹣Sn﹣1=2n+1,
当n=1时,a1=S1=3,
即有.
(2)数列{bn}是以首项为1,公比为2的等比数列,
可得Tn=(a1+a2+ +an)+(b1+b2+ +bn)
n(3+2n+1)n2+2n+2n﹣1.
19.(2025春 南阳月考)已知数列{an}的首项为3,且满足,令cn=an﹣1.
(1)证明:{cn}是等比数列,并求{cn}的通项公式;
(2)若bn=|cn﹣13|,求{bn}的前n项和Tn;
(3)在cn与cn+1之间插入n个数,使这n+2个数组成一个公差为dn的等差数列,在数列{dn}中是否存在互不相同的3项dm,dk,,且m+p=2k)成等比数列?若存在,求出这样的3项;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)由an+1=2an﹣1,
两边同时减去1,可得an+1﹣1=2(an﹣1),
因为cn=an﹣1,可得cn+1=2cn,
所以数列{cn}是首项为3﹣1=2,公比为2的等比数列,
所以.
(2)由(1)知;数列{cn}的通项公式为,可得,
当1≤n≤3且n∈N*时,2n﹣13<0,当n≥4且n∈N*时,2n﹣13>0,
当1≤n≤3时,Tn=13﹣21+...+13﹣2n=13n13n+2﹣2n+1;
当n≥4时,Tn=25+24﹣13+...+2n﹣13=2513(n﹣3)
=25+2n+1﹣16﹣13n+39=2n+1﹣13n+48,
所以.
(3)由题意,可得cn+1=cn+(n+2﹣1)dn,即2n+1=2n+(n+1)dn,解得,
假设在数列{dn}中存在不相同的3项dm,dk,dp(其中m,k,p成等差数列)成等比数列,
则,即,则,
又因为m+p=2k,可得(k+1)2=(m+1)(p+1),整理得k2=mp,则k=m=p,
这与m,k,p互不相等矛盾,
所以在数列{dn}中不存在3项dm,dk,dp(其中m,k,p成等差数列)成等比数列.
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