4.3.1 等比数列的概念及通项公式
一、 单项选择题
1 (2024平潮中学月考)下列说法中,错误的是( )
A. 等比数列中的项不能为0
B. 等比数列的公比的取值范围是R
C. 若一个常数列是等比数列,则公比为1
D. 22,42,82,…成等比数列
2 (2024高邮中学月考)数列1,-,,-,,…的一个通项公式为( )
A. B. (-)n
C. (-1)n()n-1 D. (-1)n+1()n-1
3 (2025南通中学月考)设a1=2,数列{1+2an}是公比为2的等比数列,则a6等于( )
A. 31.5 B. 160
C. 79.5 D. 159.5
4 (2025淮安中学期中)若在1和81之间插入3个数,使这5个数成等比数列,则该等比数列的公比为( )
A. 3 B. -3
C. ±3 D. ±9
5 在正项等比数列{an}中,a3+a4+a5=7,则{an}的公比为( )
A. -2或3 B. 3
C. 2或-3 D. 2
6 已知数列{an}满足a1=1,an+1=2an+3,则a9等于( )
A. 29-3 B. 29+3
C. 210-3 D. 210+3
二、 多项选择题
7 (2024常州北郊高级中学期末)已知数列{an}是首项为1,公比为2的等比数列,则下列结论中正确的是( )
A. 是等差数列
B. {an+1-an}是等差数列
C. {log3an}是等差数列
D. {anan+1}是等比数列
8 在递增的等比数列{an}中,a1a4=32,a2+a3=12,则下列说法中正确的是( )
A. a1=1
B. 数列是首项为,公比为的等比数列
C. a1×a2×a3×…×a10=255
D. 数列{lg an}是公差为2的等差数列
三、 填空题
9 (2024盐城一中月考)在等比数列a,2a+2,3a+3,…中,a=________.
10 (2024海门中学月考)在数列{an}中,a1=, m,n∈N*,am+n=aman,则a6=________.
11 (2025高邮期初)已知等比数列{an}的各项均为正数,若a1+a2+a3=1,a5=a4+2a3,则a7+a8+a9=________.
四、 解答题
12 (2024白蒲中学月考)在等比数列{an}中,
(1) 已知a3=4,a7=16,且公比q>0,求an;
(2) 已知a1=2,a3=8,求公比q和通项公式an.
13 已知数列{an}是等比数列,且a1+2a2=0,a3+a4=.
(1) 求数列{an}的通项公式;
(2) 解关于n的不等式an≥.
4.3.1 等比数列的概念及通项公式
1. B 由等比数列的定义易得A,C,D均正确;等比数列的公比不能为0,故B错误.
2. D 根据题意可知,该数列是一个以1为首项,-为公比的等比数列,所以该数列的通项公式为1×=(-1)n+1×.
3. C 因为1+2an=(1+2a1)·2n-1=5·2n-1,所以1+2a6=5×25,所以a6==79.5.
4. C 设这5个数组成的等比数列为{an},公比为q,则a1=1,a5=81.因为a5=a1·q4, 所以81=1×q4,解得q=±3.
5. D 设正项等比数列{an}的公比为q(q>0).由题意,得a3+a3q+a3q2=7,即a3(1+q+q2)=7|a3|.由an>0,得1+q+q2=7,解得q=2或q=-3(舍去).
6. C 因为an+1=2an+3,所以an+1+3=2(an+3),且a1+3=4≠0,可得数列{an+3}是首项为4,公比为2的等比数列,所以an+3=4×2n-1=2n+1,即an=2n+1-3,所以a9=210-3.
7. ACD 对于A,由题意,得=2,所以是常数列,故是首项为2,公差为0的等差数列,故A正确; 对于B,因为an+1-an=2n-2n-1=2n-1,所以{an+1-an}是首项为1,公比为2的等比数列,故B错误;对于C,因为log3an=log32n-1=(n-1)log32,所以数列{log3an}是首项为0,公差为log32的等差数列,故C正确;对于D,因为anan+1=2n-1·2n=22n-1=2×4n-1,所以{anan+1}是首项为2,公比为4的等比数列,故D正确.故选ACD.
8. BC 设等比数列{an}的公比为q.因为在递增的等比数列{an}中,a1a4=32,a2+a3=12,所以a2a3=a1a4=32,则 解得或(舍去),所以q=2,a1==2,故A错误;可得an=2×2n-1=2n,所以==,当n=1时,=,故数列是首项为,公比为的等比数列,故B正确;a1×a2×a3×…×a10=21×22×23×…×210=21+2+3+…+10=255,故C正确;因为 an=2n,所以lg an=lg 2n=n lg 2,所以数列{lg an}不是公差为2的等差数列,故D错误.故选BC.
9. -4 由题意,得(2a+2)2=a(3a+3),解得a=-4或a=-1.当a=-1时,2a+2=0,3a+3=0,不满足条件;当a=-4时,等比数列为-4,-6,-9,…,满足条件.
10. 令m=1,则an+1=a1an=an,则数列{an}是首项为,公比为的等比数列,所以an=a1qn-1=×=,故a6==.
11. 64 因为数列{an}为等比数列,且各项均为正数,设公比为q,所以a1>0,q>0,由a5=a4+2a3,得a1q4=a1q3+2a1q2,即q2-q-2=0,解得q=2或q=-1(舍去),所以a7+a8+a9=(a1+a2+a3)q6=1×26=64.
12. (1) 因为==q4=4,所以q2=2.
又q>0,所以q=,
所以an=a3qn-3=4×()n-3=2.
(2) 因为a3=a1×q2,即8=2q2,
所以q2=4,所以q=±2.
当q=2时,an=a1qn-1=2×2n-1=2n;
当q=-2时, an=a1qn-1=2×(-2)n-1=(-1)n-12n,
所以数列{an}的公比为2或-2,
对应的通项公式分别为an=2n或an=(-1)n-12n.
13. (1) 因为a1+2a2=0,
所以公比q==-.
又因为a3+a4=,即a1(q2+q3)=,
将q=-代入上式,得a1=1,
所以an=a1qn-1= (n∈N*).
(2) 由an≥,得≥,
解得n≤5,且n是奇数,
所以原不等式的解为n=1或n=3或n=5.