第二课时 等比数列的性质
1.在等比数列{an}中,a1=1,公比q≠1,若am=a1a2a3a4a5,则m等于( )
A.9 B.10
C.11 D.12
2.在等比数列{an}中,Tn表示前n项的积,若T5=1,则( )
A.a1=1 B.a3=1
C.a4=1 D.a5=1
3.已知各项均为正数的等比数列{an}中,lg(a3a8a13)=6,则a1·a15的值为( )
A.100 B.-100
C.10 000 D.-10 000
4.已知{an}是等比数列,a4·a7=-512,a3+a8=124,且公比为整数,则公比q为( )
A.2 B.-2
C.1 D.-1
5.现存入银行8万元,年利率为2.50%,若采用一年期自动转存业务,则第十年末的本利和为( )
A.8×1.0258万元 B.8×1.0259万元
C.8×1.02510万元 D.8×1.02511万元
6.(多选)设{an}(n∈N+)是各项为正数的等比数列,q是其公比,Kn是其前n项的积,且K5<K6,K6=K7>K8,则下列选项中成立的是( )
A.0<q<1
B.a7=1
C.K9>K5
D.K6与K7均为Kn的最大值
7.在等比数列{an}中,若a1a2a3a4=1,a13a14a15a16=8,则a41a42a43a44= .
8.画一个边长为2厘米的正方形,再以这个正方形的对角线为边画第2个正方形,以第2个正方形的对角线为边画第3个正方形,这样一共画了10个正方形,则第10个正方形的面积等于 平方厘米.
9.已知数列{an}为等比数列,数列{bn}为等差数列,若a2a7a12=3,b1+b7+b13=6π,则tan= .
10.已知数列{an}为等差数列,公差d≠0,由{an}中的部分项组成的数列,,…,,…为等比数列,其中b1=1,b2=5,b3=17.求数列{bn}的通项公式.
11.(多选)已知数列{an}是等比数列,那么下列数列一定是等比数列的是( )
A. B.{log2(an)2}
C.{an+an+1} D.{an+an+1+an+2}
12.若等比数列{an}的各项均为正数,且a10a11+a9a12=2e5,则a3a18= ,ln a1+ln a2+…+ln a20= .
13.设Sn为数列{an}的前n项和,Sn=kn2+n,n∈N+,其中k是常数.
(1)求a1及an;
(2)若对于任意的m∈N+,am,a2m,a4m成等比数列,求k的值.
14.(多选)已知等比数列{an}的各项均为正数,公比为q,且a1>1,a6+a7>a6a7+1>2,记{an}的前n项积为Tn,则下列选项中正确的选项是( )
A.0<q<1 B.a6>1
C.T12>1 D.T13>1
15.判断是否存在一个等比数列{an},使其满足下列三个条件:(1)a1+a6=11,且a3a4=;(2)an+1>an;(3)至少存在一个m(m∈N+,且m>4),使am-1,,am+1+成等差数列.若存在,请写出数列的通项公式;若不存在,请说明理由.
第二课时 等比数列的性质
1.C 由题意得,am==(a1q2)5=q10=q10=q11-1,所以m=11.故选C.
2.B 由题意,可得a1·a2·a3·a4·a5=1,即(a1·a5)·(a2·a4)·a3=1,又因为a1·a5=a2·a4=,所以=1,得a3=1.
3.C ∵a3a8a13=,∴lg(a3a8a13)=lg =3lg a8=6,∴a8=100,∴a1a15==10 000,故选C.
4.B 根据等比数列的性质可得a4·a7=a3·a8=-512,又a3+a8=124,所以或因为公比为整数,所以所以q5==-32,所以q=-2.
5.C 由题意得,每年末的本利和依次构成以1+2.50%=1.025为公比,8×1.025为首项的等比数列,所以第十年末的本利和为8×1.025×1.02510-1=8×1.02510万元.故选C.
6.ABD 根据题意,分析选项.对于B,若K6=K7,则a7==1,B正确;对于A,由K5<K6可得,a6=>1,则q=∈(0,1),故A正确;对于C,由{an}是各项为正数的等比数列且q∈(0,1)可得数列单调递减,则有K9<K5,故C错误;对于D,结合K5<K6,K6=K7>K8,可得D正确.故选A、B、D.
7.1 024 解析:设等比数列{an}的公比为q,
a1a2a3a4=a1·a1q·a1q2·a1q3=·q6=1, ①
a13a14a15a16=a1q12·a1q13·a1q14·a1q15=·q54=8,②
②÷①得q48=8,q16=2,所以a41a42a43a44=a1q40·a1q41·a1q42·a1q43=·q166=·q6·q160=(·q6)·(q16)10=210=1 024.
8.2 048 解析:这10个正方形的边长构成以2为首项,为公比的等比数列{an}(1≤n≤10,n∈N+),则第10个正方形的面积S==()2=211=2 048.
9. 解析:由等比数列性质知a2a7a12==3,解得a7=,又数列{bn}为等差数列,b1+b7+b13=3b7=6π,解得b7=2π,又b2+b12=2b7=4π,a3a11==3,所以tan=tan=tan=.
10.解:依题意=a1a17,即(a1+4d)2=a1(a1+16d),所以a1d=2d2,因为d≠0,所以a1=2d.设数列{}的公比为q,则q===3,
所以=a13n-1, ①
又因为=a1+(bn-1)d=a1, ②
由①②得a1·3n-1=·a1.
因为a1=2d≠0,所以bn=2×3n-1-1.
11.AD 当an=1时,log2(an)2=0,数列{log2(an)2}不一定是等比数列.当q=-1时,an+an+1=0,数列{an+an+1}不一定是等比数列.由等比数列的性质知和{an+an+1+an+2}都是等比数列.故选A、D.
12.e5 50 解析:因为{an}为等比数列,所以a1a20=a2a19=…=a9a12=a10a11.又因为a10a11+a9a12=2e5,所以a3a18=a10a11=a9a12=e5,所以ln a1+ln a2+…+ln a20=ln(a1a2…a20)=ln[(a1a20)·(a2a19)·…·(a10a11)]=ln(a10a11)10=ln(e5)10=ln e50=50.
13.解:(1)由Sn=kn2+n,得a1=S1=k+1.
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2kn-k+1.
经验证,n=1时,上式也成立,
所以an=2kn-k+1.
(2)因为am,a2m,a4m成等比数列,
所以=am·a4m,
即(4mk-k+1)2=(2km-k+1)(8km-k+1),
整理得mk(k-1)=0.因为对任意的m∈N+成立,所以k=0或k=1.
14.ABC 由于等比数列{an}的各项均为正数,公比为q,且a1>1,a6+a7>a6a7+1>2,所以(a7-1)<0,由题意得a6>1,a7<1,所以0<q<1. 因为a6a7+1>2,所以a6a7>1,T12=a1·a2·…·a11·a12=>1,T13=<1.故选A、B、C.
15.解:不存在.理由如下:
假设存在符合条件的等比数列{an},
则a3a4=a1a6=,与a1+a6=11联立,
解得或(舍去,因为an+1>an).
设{an}的公比为q,由a6=a1q5,得=q5,解得q=2,
所以an=·2n-1(n∈N+).
又因为am-1,,am+1+成等差数列,
所以2=am-1+,
即2=(·2m-2)+(·2m+),
化简整理,得22m-7·2m-8=0,即(2m-8)·(2m+1)=0.
因为2m+1>0,所以2m-8=0,即2m=8,所以m=3.
这与条件(3)中的m>4矛盾.
所以不存在符合条件的等比数列{an}.
2 / 2第二课时 等比数列的性质
新课程标准解读 核心素养
1.理解等比中项的定义,会利用等比中项解决相关问题 数学抽象、数学运算
2.掌握等比数列的性质及等比数列在实际生活中的应用 数学运算、数学建模
在等差数列{an}中,存在很多的性质,如:
(1)若m+n=p+q,则am+an=ap+aq(m,n,p,q∈N+);
(2)若m+n=2p,则am+an=2ap;
(3)若l1,l2,l3,l4,…,ln成等差数列,则,,,,…,也成等差数列.
【问题】 类比等差数列的性质,你能否得出等比数列的相类似的性质呢?
知识点一 等比中项
如果x,G,y是 数列,那么称G为x与y的等比中项,此时G= .
【想一想】
1.任何两个非零实数都有等比中项吗?
2.G是x与y的等比中项的充要条件为G2=xy吗?
1.(多选)如果-1,a,b,c,-9成等比数列,那么( )
A.b=3 B.b=-3
C.ac=9 D.ac=-9
2.已知一等比数列的前三项依次为x,2x+2,3x+3,则x= .
知识点二 等比数列的性质
如果{an}是等比数列,而且正整数s,t,p,q满足s+t=p+q,则asat= .
特别地,如果2s=p+q,则= .
【想一想】
在有穷等比数列中与首末两项“等距离”的两项之积与首末两项之积有何关系?
1.在等比数列{an}中若a3a5=4,则a1a7=( )
A.4 B.2
C.8 D.16
2.在等比数列{an}中,若a3=2,则a1a2a3a4a5= .
题型一 等比中项
【例1】 (1)在等比数列{an}中,a1=,q=2,则a4与a8的等比中项a6=( )
A.±4 B.4
C.± D.
(2)已知b是a,c的等比中项,求证:ab+bc是a2+b2与b2+c2的等比中项.
尝试解答
通性通法
1.在等比数列{an}中,任取相邻的三项,an-1,an,an+1,则an是an+1与an-1的等比中项,即=an-1·an+1.
2.“a,G,b成等比数列”是“G2=ab”的充分不必要条件.
3.等比数列中的任一项(除首、末两项)都是数列中距该项“距离”相等的两项的等比中项,即=an-k·an+k(n>k).
【跟踪训练】
1.已知a是1,2的等差中项,b是-1,-16的等比中项,则ab=( )
A.6 B.-6
C.±6 D.±12
2.已知等比数列{an}的前三项依次为a-1,a+1,a+4,则an= .
题型二 等比数列性质的应用
【例2】 (1)在1与100之间插入n个正数,使这n+2个数成等比数列,则插入的n个数的积为( )
A.10n B.n10
C.100n D.n100
(2)在等比数列{an}中,a3=16,a1a2a3…a10=265,则a7等于 .
尝试解答
【母题探究】
1.(变设问)本例(2)条件不变,试求a1a5+a2a9的值.
2.(变条件,变设问)若本例(2)中的条件“a3=16,a1a2a3…a10=265”变为“a5=3”,试求a1a2a3a4a5a6a7a8a9的值.
通性通法
1.在等比数列的有关运算中,常常涉及次数较高的指数运算,往往是建立关于a1,q的方程组求解,但这样解起来很麻烦.若能避开求a1,q,直接利用等比数列的性质求解,往往可使问题简单明了.
2.在应用等比数列的性质解题时,需时刻注意等比数列性质成立的前提条件.
【跟踪训练】
1.已知{an}为等比数列,a4+a7=2,a5a6=-8,则a1+a10=( )
A.7 B.5
C.-5 D.-7
2.已知等比数列{an}满足an>0,n=1,2,…,且a5·a2n-5=22n(n≥3),则当n≥1时,log2a1+log2a3+…+log2a2n-1= .
题型三 等比数列的实际应用问题
【例3】 某工厂2024年1月的生产总值为a万元,计划从2024年2月起,每月生产总值比上一个月增长m%,那么到2025年8月底该厂的生产总值为多少万元?
尝试解答
通性通法
数列实际应用题常与现实生活和生产实际中的具体事件相联系,建立数学模型是解决这类问题的核心,常用的方法有:(1)构造等差、等比数列的模型,然后用数列的通项公式或求和公式求解;(2)通过归纳得到结论,再用数列知识求解.
【跟踪训练】
某家庭决定要进行一项投资活动,预计每年收益5%.该家庭2025年1月1日投入10万元,按照复利(复利是指在每经过一个计息期后,都将所得利息加入本金,以计算下期的利息)计算,到2035年1月1日,该家庭在此项投资活动的资产总额大约为( )
参考数据:1.058≈1.48,1.059≈1.55,1.0510≈1.63,1.0511≈1.71.
A.14.8万元 B.15.5万元
C.16.3万元 D.17.1万元
1.2+和2-的等比中项是( )
A.1 B.-1
C.±1 D.2
2.由公比为q的等比数列a1,a2,…依次相邻两项的乘积组成的数列a1a2,a2a3,a3a4,…是( )
A.等差数列
B.以q为公比的等比数列
C.以q2为公比的等比数列
D.以2q为公比的等比数列
3.已知等比数列{an}满足a5+a8=2,a6·a7=-8,则q3=( )
A.- B.-2
C.-或-2 D.2
4.在等比数列{an}中,a3a4a6a7=81,则a1a9的值为 .
5.已知数列{an}为等比数列.
(1)若a1+a2+a3=21,a1a2a3=216,求an;
(2)若a3a5=18,a4a8=72,求公比q.
第二课时 等比数列的性质
【基础知识·重落实】
知识点一
等比 ±
想一想
1.提示:不一定,当两个实数同号时才有等比中项,异号时不存在等比中项.
2.提示:不是.若G是x与y的等比中项,则G2=xy,反之不成立.
自我诊断
1.BC ∵b是-1,-9的等比中项,∴b2=9,b=±3.由等比数列奇数项符号相同,得b<0,故b=-3,而b又是a,c的等比中项,故b2=ac,即ac=9.
2.-4 解析:由x,2x+2,3x+3成等比数列,可知(2x+2)2=x(3x+3),解得x=-1或x=-4,又当x=-1时,2x+2=0,这与等比数列的定义相矛盾,所以x=-4.
知识点二
apaq apaq
想一想
提示:相等.因为1+n=2+(n-1)=3+(n-2)=…,所以a1an=a2an-1=a3an-2=….
自我诊断
1.A ∵3+5=1+7,∴a1a7=a3a5=4.
2.32 解析:a1a2a3a4a5==25=32.
【典型例题·精研析】
【例1】 (1)B 由an=×2n-1=2n-4知,a4=1,a8=24,∴a4与a8的等比中项为±4,又∵a1>0,q>0,∴a6>0,故a4与a8的等比中项为a6=4.
(2)证明:因为b是a,c的等比中项,
所以b2=ac,且a,b,c均不为零,
又因为(a2+b2)(b2+c2)=a2b2+a2c2+b4+b2c2=a2b2+2a2c2+b2c2,(ab+bc)2=a2b2+2ab2c+b2c2=a2b2+2a2c2+b2c2,所以(ab+bc)2=(a2+b2)(b2+c2),
即ab+bc是a2+b2与b2+c2的等比中项.
跟踪训练
1.C 依题意知,2a=1+2,b2=(-1)×(-16),∴a=,b=±4,∴ab=±6.
2.4× 解析:由已知可得(a+1)2=(a-1)(a+4),
解得a=5,所以a1=4,a2=6,
所以q===,所以an=4×.
【例2】 (1)A (2)256 解析:(1)设这n+2个数为a1,a2,…,an+1,an+2,则a2·a3·…·an+1=(a1an+2=(100=10n.
(2)因为a1a2a3…a10=(a3a8)5=265,所以a3a8=213,又因为a3=16=24,所以a8=29,因为a8=a3·q5,所以q=2,所以a7==256.
母题探究
1.解:∵a1a2…a10=(a2a9)5=265,
∴a2a9=213=8 192.又∵a1a5==162=256.
∴a1a5+a2a9=256+8 192=8 448.
2.解:∵a1a9=a2a8=a3a7=a4a6==9,∴a1a2…a8a9=94×3=19 683.
跟踪训练
1.D 因为数列{an}为等比数列,所以a5a6=a4a7=-8,联立解得或故a1+a10=+a7·q3=-7.
2.n2 解析:设数列{an}的公比为q,由a5·a2n-5=22n得a1q4·a1q2n-6=q2n-2=22n,所以(a1qn-1)2=(2n)2.又an>0,所以a1qn-1=2n.故log2a1+log2a3+…+log2a2n-1=log2(a1·a3·…·a2n-1)=log2(q2+4+…+2n-2)=log2[qn(n-1)]=log2[(a1qn-1)n]=log2[(2n)n]=n2.
【例3】 解:设从2024年1月开始,第n个月该厂的生产总值是an万元,则an+1=an+anm%,
∴=1+m%.
∴数列{an}是首项a1=a,公比q=1+m%的等比数列,∴an=a(1+m%)n-1,
∴2025年8月底该厂的生产总值为a20=a(1+m%)20-1=a(1+m%)19(万元).
跟踪训练
C 由题意知,该家庭2026年1月1日本金加收益和为10·(1+5%)=10×1.05,2027年1月1日本金加收益和为10×1.052,2028年1月1日本金加收益和为10×1.053,…,2035年1月1日本金加收益和为10×1.0510≈10×1.63=16.3.所以到2035年1月1日,该家庭在此项投资活动的资产总额大约为16.3万元.
随堂检测
1.C 设2+和2-的等比中项为G,则G2=(2+)×(2-)=1,∴G=±1.
2.C 因为==q2为常数,所以该数列为以q2为公比的等比数列.
3.C 由等比数列的性质可知,a5·a8=a6·a7=-8,又因为a5+a8=2,所以a5=4,a8=-2,或a5=-2,a8=4,所以q3==-2或-.
4.9 解析:因为{an}为等比数列,所以a3a7=a4a6=a1a9,所以(a1a9)2=81,即a1a9=±9.因为在等比数列{an}中,奇数项(或偶数项)的符号相同,所以a1,a9同号,所以a1a9=9.
5.解:(1)∵a1a2a3==216,∴a2=6,∴a1a3=36.
又∵a1+a3=21-a2=15,
∴a1,a3是方程x2-15x+36=0的两根3和12.
当a1=3时,q==2,an=3·2n-1;
当a1=12时,q=,an=12·.
(2)∵a4a8=a3q·a5q3=a3a5q4=18q4=72,
∴q4=4,∴q=±.
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第二课时 等比数列的性质
新课程标准解读 核心素养
1.理解等比中项的定义,会利用等比中项
解决相关问题 数学抽象、数学运算
2.掌握等比数列的性质及等比数列在实际
生活中的应用 数学运算、数学建模
目录
基础知识·重落实
01
典型例题·精研析
02
知能演练·扣课标
03
基础知识·重落实
01
课前预习 必备知识梳理
在等差数列{an}中,存在很多的性质,如:
(1)若m+n=p+q,则am+an=ap+aq(m,n,p,q∈N+);
(2)若m+n=2p,则am+an=2ap;
(3)若l1,l2,l3,l4,…,ln成等差数列,则 , , ,
,…, 也成等差数列.
【问题】 类比等差数列的性质,你能否得出等比数列的相类似的性
质呢?
知识点一 等比中项
如果x,G,y是 数列,那么称G为x与y的等比中项,此
时G= .
等比
±
【想一想】
1. 任何两个非零实数都有等比中项吗?
提示:不一定,当两个实数同号时才有等比中项,异号时不存在等
比中项.
2. G是x与y的等比中项的充要条件为G2=xy吗?
提示:不是.若G是x与y的等比中项,则G2=xy,反之不成立.
1. (多选)如果-1,a,b,c,-9成等比数列,那么( )
A. b=3 B. b=-3
C. ac=9 D. ac=-9
解析: ∵b是-1,-9的等比中项,∴b2=9,b=±3.由等
比数列奇数项符号相同,得b<0,故b=-3,而b又是a,c的等
比中项,故b2=ac,即ac=9.
2. 已知一等比数列的前三项依次为x,2x+2,3x+3,则x=
.
解析:由x,2x+2,3x+3成等比数列,可知(2x+2)2=x(3x
+3),解得x=-1或x=-4,又当x=-1时,2x+2=0,这与
等比数列的定义相矛盾,所以x=-4.
-
4
知识点二 等比数列的性质
如果{an}是等比数列,而且正整数s,t,p,q满足s+t=p+q,
则asat= .
特别地,如果2s=p+q,则 = .
apaq
apaq
【想一想】
在有穷等比数列中与首末两项“等距离”的两项之积与首末两项之
积有何关系?
提示:相等.因为1+n=2+(n-1)=3+(n-2)=…,所以a1an
=a2an-1=a3an-2=….
1. 在等比数列{an}中若a3a5=4,则a1a7=( )
A. 4 B. 2
C. 8 D. 16
解析: ∵3+5=1+7,∴a1a7=a3a5=4.
2. 在等比数列{an}中,若a3=2,则a1a2a3a4a5= .
解析:a1a2a3a4a5= =25=32.
32
典型例题·精研析
02
课堂互动 关键能力提升
题型一 等比中项
【例1】 (1)在等比数列{an}中,a1= ,q=2,则a4与a8的等比
中项a6=( )
A. ±4 B. 4
C. ± D.
解析:由an= ×2n-1=2n-4知,a4=1,a8=24,
∴a4与a8的等比中项为±4,又∵a1>0,q>0,∴a6>0,故a4
与a8的等比中项为a6=4.
(2)已知b是a,c的等比中项,求证:ab+bc是a2+b2与b2+c2的
等比中项.
证明:因为b是a,c的等比中项,
所以b2=ac,且a,b,c均不为零,
又因为(a2+b2)(b2+c2)=a2b2+a2c2+b4+b2c2=a2b2+
2a2c2+b2c2,(ab+bc)2=a2b2+2ab2c+b2c2=a2b2+2a2c2
+b2c2,
所以(ab+bc)2=(a2+b2)(b2+c2),
即ab+bc是a2+b2与b2+c2的等比中项.
通性通法
1. 在等比数列{an}中,任取相邻的三项,an-1,an,an+1,则an是an
+1与an-1的等比中项,即 =an-1·an+1.
2. “a,G,b成等比数列”是“G2=ab”的充分不必要条件.
3. 等比数列中的任一项(除首、末两项)都是数列中距该项“距离”
相等的两项的等比中项,即 =an-k·an+k(n>k).
【跟踪训练】
1. 已知a是1,2的等差中项,b是-1,-16的等比中项,则ab=
( )
A. 6 B. -6
C. ±6 D. ±12
解析: 依题意知,2a=1+2,b2=(-1)×(-16),∴a
= ,b=±4,∴ab=±6.
2. 已知等比数列{an}的前三项依次为a-1,a+1,a+4,则an
= .
解析:由已知可得(a+1)2=(a-1)(a+4),
解得a=5,所以a1=4,a2=6,
所以q= = = ,所以an=4× .
4×
题型二 等比数列性质的应用
【例2】 (1)在1与100之间插入n个正数,使这n+2个数成等比数
列,则插入的n个数的积为( A )
A. 10n B. n10
C. 100n D. n100
解析:设这n+2个数为a1,a2,…,an+1,an+2,
则a2·a3·…·an+1=(a1an+2 =(100 =10n.
A
(2)在等比数列{an}中,a3=16,a1a2a3…a10=265,则a7等
于 .
解析:因为a1a2a3…a10=(a3a8)5=265,所以a3a8=213,又因为a3=16=24,所以a8=29,因为a8=a3·q5,所以q=2,所以a7= =256.
256
【母题探究】
1. (变设问)本例(2)条件不变,试求a1a5+a2a9的值.
解:∵a1a2…a10=(a2a9)5=265,
∴a2a9=213=8 192.又∵a1a5= =162=256.
∴a1a5+a2a9=256+8 192=8 448.
2. (变条件,变设问)若本例(2)中的条件“a3=16,a1a2a3…a10
=265”变为“a5=3”,试求a1a2a3a4a5a6a7a8a9的值.
解:∵a1a9=a2a8=a3a7=a4a6= =9,∴a1a2…a8a9=94×3=
19 683.
通性通法
1. 在等比数列的有关运算中,常常涉及次数较高的指数运算,往往是
建立关于a1,q的方程组求解,但这样解起来很麻烦.若能避开求
a1,q,直接利用等比数列的性质求解,往往可使问题简单明了.
2. 在应用等比数列的性质解题时,需时刻注意等比数列性质成立的前
提条件.
【跟踪训练】
1. 已知{an}为等比数列,a4+a7=2,a5a6=-8,则a1+a10=
( )
A. 7 B. 5
C. -5 D. -7
解析: 因为数列{an}为等比数列,所以a5a6=a4a7=-8,联立
解得或故a1+a10= +
a7·q3=-7.
2. 已知等比数列{an}满足an>0,n=1,2,…,且a5·a2n-5=22n
(n≥3),则当n≥1时,log2a1+log2a3+…+log2a2n-1= .
解析:设数列{an}的公比为q,由a5·a2n-5=22n得a1q4·a1q2n-6=
q2n-2=22n,所以(a1qn-1)2=(2n)2.又an>0,所以a1qn-1
=2n.故log2a1+log2a3+…+log2a2n-1=log2(a1·a3·…·a2n-1)=
log2( q2+4+…+2n-2)=log2[ qn(n-1)]=log2[(a1qn-1)n]=
log2[(2n)n]=n2.
n2
题型三 等比数列的实际应用问题
【例3】 某工厂2024年1月的生产总值为a万元,计划从2024年2月
起,每月生产总值比上一个月增长m%,那么到2025年8月底该厂的生
产总值为多少万元?
解:设从2024年1月开始,第n个月该厂的生产总值是an万元,则an+1
=an+anm%,
∴ =1+m%.
∴数列{an}是首项a1=a,公比q=1+m%的等比数列,∴an=a(1
+m%)n-1,
∴2025年8月底该厂的生产总值为a20=a(1+m%)20-1=a(1+
m%)19(万元).
通性通法
数列实际应用题常与现实生活和生产实际中的具体事件相联系,
建立数学模型是解决这类问题的核心,常用的方法有:(1)构造等
差、等比数列的模型,然后用数列的通项公式或求和公式求解;
(2)通过归纳得到结论,再用数列知识求解.
【跟踪训练】
某家庭决定要进行一项投资活动,预计每年收益5%.该家庭2025年1
月1日投入10万元,按照复利(复利是指在每经过一个计息期后,都
将所得利息加入本金,以计算下期的利息)计算,到2035年1月1日,
该家庭在此项投资活动的资产总额大约为( )
参考数据:1.058≈1.48,1.059≈1.55,1.0510≈1.63,1.0511≈1.71.
A. 14.8万元 B. 15.5万元
C. 16.3万元 D. 17.1万元
解析: 由题意知,该家庭2026年1月1日本金加收益和为10·(1+
5%)=10×1.05,2027年1月1日本金加收益和为10×1.052,2028年1
月1日本金加收益和为10×1.053,…,2035年1月1日本金加收益和为
10×1.0510≈10×1.63=16.3.所以到2035年1月1日,该家庭在此项投
资活动的资产总额大约为16.3万元.
1.2+ 和2- 的等比中项是( )
A. 1 B. -1
C. ±1 D. 2
解析: 设2+ 和2- 的等比中项为G,则G2=(2+ )
×(2- )=1,∴G=±1.
2. 由公比为q的等比数列a1,a2,…依次相邻两项的乘积组成的数列
a1a2,a2a3,a3a4,…是( )
A. 等差数列
B. 以q为公比的等比数列
C. 以q2为公比的等比数列
D. 以2q为公比的等比数列
解析: 因为 = =q2为常数,所以该数列为以q2为
公比的等比数列.
3. 已知等比数列{an}满足a5+a8=2,a6·a7=-8,则q3=( )
A. - B. -2
C. - 或-2 D. 2
解析: 由等比数列的性质可知,a5·a8=a6·a7=-8,又因为a5
+a8=2,所以a5=4,a8=-2,或a5=-2,a8=4,所以q3=
=-2或- .
4. 在等比数列{an}中,a3a4a6a7=81,则a1a9的值为 .
解析:因为{an}为等比数列,所以a3a7=a4a6=a1a9,所以
(a1a9)2=81,即a1a9=±9.因为在等比数列{an}中,奇数项(或
偶数项)的符号相同,所以a1,a9同号,所以a1a9=9.
9
5. 已知数列{an}为等比数列.
(1)若a1+a2+a3=21,a1a2a3=216,求an;
解: ∵a1a2a3= =216,
∴a2=6,
∴a1a3=36.
又∵a1+a3=21-a2=15,
∴a1,a3是方程x2-15x+36=0的两根3和12.
当a1=3时,q= =2,an=3·2n-1;
当a1=12时,q= ,an=12· .
(2)若a3a5=18,a4a8=72,求公比q.
解: ∵a4a8=a3q·a5q3=a3a5q4=18q4=72,
∴q4=4,
∴q=± .
知能演练·扣课标
03
课后巩固 核心素养落地
1. 在等比数列{an}中,a1=1,公比q≠1,若am=a1a2a3a4a5,则m
等于( )
A. 9 B. 10
C. 11 D. 12
解析: 由题意得,am= =(a1q2)5= q10=q10=q11-1,
所以m=11.故选C.
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2. 在等比数列{an}中,Tn表示前n项的积,若T5=1,则( )
A. a1=1 B. a3=1
C. a4=1 D. a5=1
解析: 由题意,可得a1·a2·a3·a4·a5=1,即
(a1·a5)·(a2·a4)·a3=1,又因为a1·a5=a2·a4= ,所以 =
1,得a3=1.
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3. 已知各项均为正数的等比数列{an}中,lg(a3a8a13)=6,则a1·a15
的值为( )
A. 100 B. -100
C. 10 000 D. -10 000
解析: ∵a3a8a13= ,∴lg(a3a8a13)=lg =3lg a8=6,
∴a8=100,∴a1a15= =10 000,故选C.
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4. 已知{an}是等比数列,a4·a7=-512,a3+a8=124,且公比为整
数,则公比q为( )
A. 2 B. -2
C. 1 D. -1
解析: 根据等比数列的性质可得a4·a7=a3·a8=-512,又a3+
a8=124,所以或因为公比为整数,所以
所以q5= =-32,所以q=-2.
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5. 现存入银行8万元,年利率为2.50%,若采用一年期自动转存业
务,则第十年末的本利和为( )
A. 8×1.0258万元 B. 8×1.0259万元
C. 8×1.02510万元 D. 8×1.02511万元
解析: 由题意得,每年末的本利和依次构成以1+2.50%=
1.025为公比,8×1.025为首项的等比数列,所以第十年末的本利
和为8×1.025×1.02510-1=8×1.02510万元.故选C.
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6. (多选)设{an}(n∈N+)是各项为正数的等比数列,q是其公
比,Kn是其前n项的积,且K5<K6,K6=K7>K8,则下列选项中
成立的是( )
A. 0<q<1
B. a7=1
C. K9>K5
D. K6与K7均为Kn的最大值
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解析: 根据题意,分析选项.对于B,若K6=K7,则a7=
=1,B正确;对于A,由K5<K6可得,a6= >1,则q= ∈
(0,1),故A正确;对于C,由{an}是各项为正数的等比数列且
q∈(0,1)可得数列单调递减,则有K9<K5,故C错误;对于
D,结合K5<K6,K6=K7>K8,可得D正确.故选A、B、D.
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7. 在等比数列{an}中,若a1a2a3a4=1,a13a14a15a16=8,则
a41a42a43a44= .
解析:设等比数列{an}的公比为q,
a1a2a3a4=a1·a1q·a1q2·a1q3= ·q6=1, ①
a13a14a15a16=a1q12·a1q13·a1q14·a1q15= ·q54=8, ②
②÷①得q48=8,q16=2,所以a41a42a43a44=
a1q40·a1q41·a1q42·a1q43= ·q166= ·q6·q160=( ·q6)(q16)10
=210=1 024.
1 024
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8. 画一个边长为2厘米的正方形,再以这个正方形的对角线为边画第2
个正方形,以第2个正方形的对角线为边画第3个正方形,这样一共
画了10个正方形,则第10个正方形的面积等于 平方厘米.
解析:这10个正方形的边长构成以2为首项, 为公比的等比数列
{an}(1≤n≤10,n∈N+),则第10个正方形的面积S= =
( )2=211=2 048.
2 048
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9. 已知数列{an}为等比数列,数列{bn}为等差数列,若a2a7a12=
3 ,b1+b7+b13=6π,则tan = .
解析:由等比数列性质知a2a7a12= =3 ,解得a7= ,又数
列{bn}为等差数列,b1+b7+b13=3b7=6π,解得b7=2π,又b2+
b12=2b7=4π,a3a11= =3,所以tan =tan =tan =
.
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10. 已知数列{an}为等差数列,公差d≠0,由{an}中的部分项组成的
数列 , ,…, ,…为等比数列,其中b1=1,b2=5,
b3=17.求数列{bn}的通项公式.
解:依题意 =a1a17,即(a1+4d)2=a1(a1+16d),所以
a1d=2d2,因为d≠0,所以a1=2d.设数列{ }的公比为q,则
q= = =3,
所以 =a13n-1, ①
又因为 =a1+(bn-1)d= a1, ②
由①②得a1·3n-1= ·a1.
因为a1=2d≠0,所以bn=2×3n-1-1.
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11. (多选)已知数列{an}是等比数列,那么下列数列一定是等比数
列的是( )
A. B. {log2(an)2}
C. {an+an+1} D. {an+an+1+an+2}
解析: 当an=1时,log2(an)2=0,数列{log2(an)2}不一
定是等比数列.当q=-1时,an+an+1=0,数列{an+an+1}不一
定是等比数列.由等比数列的性质知 和{an+an+1+an+2}都是
等比数列.故选A、D.
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12. 若等比数列{an}的各项均为正数,且a10a11+a9a12=2e5,则a3a18
= ,ln a1+ln a2+…+ln a20= .
解析:因为{an}为等比数列,所以a1a20=a2a19=…=a9a12=
a10a11.又因为a10a11+a9a12=2e5,所以a3a18=a10a11=a9a12=e5,
所以ln a1+ln a2+…+ln a20=ln(a1a2…a20)=
ln[(a1a20)·(a2a19)·…·(a10a11)]=ln(a10a11)10=ln(e5)
10=ln e50=50.
e5
50
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13. 设Sn为数列{an}的前n项和,Sn=kn2+n,n∈N+,其中k是常
数.
(1)求a1及an;
解: 由Sn=kn2+n,得a1=S1=k+1.
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2kn-k+1.
经验证,n=1时,上式也成立,
所以an=2kn-k+1.
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(2)若对于任意的m∈N+,am,a2m,a4m成等比数列,求k的
值.
解: 因为am,a2m,a4m成等比数列,
所以 =am·a4m,
即(4mk-k+1)2=(2km-k+1)(8km-k+1),
整理得mk(k-1)=0.因为对任意的m∈N+成立,所以k
=0或k=1.
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14. (多选)已知等比数列{an}的各项均为正数,公比为q,且a1>
1,a6+a7>a6a7+1>2,记{an}的前n项积为Tn,则下列选项中
正确的选项是( )
A. 0<q<1 B. a6>1
C. T12>1 D. T13>1
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解析: 由于等比数列{an}的各项均为正数,公比为q,且
a1>1,a6+a7>a6a7+1>2,所以 (a7-1)<0,由题
意得a6>1,a7<1,所以0<q<1.因为a6a7+1>2,所以a6a7>
1,T12=a1·a2·…·a11·a12= >1,T13= <1.故选A、
B、C.
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15. 判断是否存在一个等比数列{an},使其满足下列三个条件:
(1)a1+a6=11,且a3a4= ;(2)an+1>an;(3)至少存在
一个m(m∈N+,且m>4),使 am-1, ,am+1+ 成等差
数列.若存在,请写出数列的通项公式;若不存在,请说明理由.
解:不存在.理由如下:
假设存在符合条件的等比数列{an},
则a3a4=a1a6= ,与a1+a6=11联立,
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解得或(舍去,因为an+1>an).
设{an}的公比为q,由a6=a1q5,得 = q5,解得q=2,
所以an= ·2n-1(n∈N+).
又因为 am-1, ,am+1+ 成等差数列,
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所以2 = am-1+ ,
即2 = ( ·2m-2)+( ·2m+ ),
化简整理,得22m-7·2m-8=0,即(2m-8)·(2m+1)=0.
因为2m+1>0,所以2m-8=0,即2m=8,所以m=3.
这与条件(3)中的m>4矛盾.
所以不存在符合条件的等比数列{an}.
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谢 谢 观 看!