2.4 等比数列
第1课时 等比数列的概念及通项公式
题型一 等比数列的判定
命题角度1 已知数列前若干项判断是否为等比数列
例1 判断下列数列是否为等比数列.
(1)1,3,32,33,…,3n-1,…;
(2)-1,1,2,4,8,…;
(3)a1,a2,a3,…,an,….
跟踪训练1 下列各组数成等比数列的是( )
①1,-2,4,-8;②-,2,-2,4;③x,x2,x3,x4;④a-1,a-2,a-3,a-4.
A.①② B.①②③
C.①②④ D.①②③④
命题角度2 已知递推公式判断是否为等比数列
例2 已知数列{an}满足a1=1,an+1=2an+1.
(1)证明:数列{an+1}是等比数列;
(2)求数列{an}的通项公式.
跟踪训练2 数列{an}满足a1=-1,且an=3an-1-2n+3(n=2,3,…).
(1)求a2,a3,并证明数列{an-n}是等比数列;
(2)求数列{an}的通项公式.
题型二 等比数列基本量的计算
例3 在等比数列{an}中.
(1)已知a2=4,a5=-,求an;
(2)已知a3+a6=36,a4+a7=18,an=,求n.
跟踪训练3 在等比数列{an}中:
(1)已知a1=3,q=-2,求a6;
(2)已知a3=20,a6=160,求an.
方程的思想在等比数列中的应用
典例1 有四个数,其中前三个数成等差数列,后三个数成等比数列,并且第一个数与第四个数的和是16,第二个数与第三个数的和是12,求这四个数.
典例2 设四个实数依次成等比数列,其积为210,中间两项的和是4,则这四个数为多少?
【课堂练习】
1.若等比数列的首项为4,末项为128,公比为2,则这个数列的项数为( )
A.4 B.8 C.6 D.32
2.已知等比数列{an}满足a1+a2=3,a2+a3=6,则a7等于( )
A.64 B.81 C.128 D.243
3.设a1=2,数列{1+2an}是公比为3的等比数列,则a6等于( )
A.607.5 B.608 C.607 D.159
4.等比数列x,3x+3,6x+6,…的第4项等于( )
A.-24 B.0 C.12 D.24
5.45和80的等比中项为________.
6.一个等比数列的第3项与第4项分别是12与18,求它的第1项与第2项.
1.等比数列的判断或证明
(1)利用定义:=q(与n无关的常数).
(2)利用等比中项:a=anan+2(n∈N+,且数列各项均不为零).
2.两个同号的实数a,b才有等比中项,而且它们的等比中项有两个(±),而不是一个(),这是容易忽视的地方.
3.等比数列的通项公式an=a1qn-1共涉及a1,q,n,an四个量,已知其中三个量可求得第四个量.
【巩固提升】
一、选择题
1.2+和2-的等比中项是( )
A.1 B.-1 C.±1 D.2
2.有下列四个说法:
①等比数列中的某一项可以为0;
②等比数列中公比的取值范围是(-∞,+∞);
③若一个常数列是等比数列,则这个常数列的公比为1;
④若b2=ac,则a,b,c成等比数列.
其中正确说法的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
3.公比为2的等比数列{an}的各项都是正数,且a2a12=16,则a5等于( )
A.1 B.2 C.4 D.8
4.在等比数列{an}中,an>0,且a1+a2=1,a3+a4=9,则a4+a5的值为( )
A.16 B.27 C.36 D.81
5.已知a,b,c∈R,如果-1,a,b,c,-9成等比数列,那么( )
A.b=3,ac=9 B.b=-3,ac=9
C.b=3,ac=-9 D.b=-3,ac=-9
6.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
7.已知a,b,c,d成等比数列,且曲线y=x2-2x+3的顶点是(b,c),则ad等于( )
A.3 B.2 C.1 D.-2
8.如图给出了一个“三角形数阵”,已知每一列数成等差数列,从第三行起,每一行数成等比数列,而且每一行的公比都相等,记第i行第j列的数为aij(i,j∈N+),则a53的值为( )
A. B. C. D.
二、填空题
9.在等比数列{an}中,若a3=3,a10=384,则公比q=________.
10.在160与5中间插入4个数,使它们同这两个数成等比数列,则这4个数依次为________________.
11.数列{an}是等差数列,若a1+1,a3+3,a5+5构成公比为q的等比数列,则q=________.
12.在《九章算术》中“衰分”是按比例递减分配的意思.今共有粮98石,甲、乙、丙按序衰分,乙分得28石,则衰分比例为________.
三、解答题
13.已知数列{an}的前n项和Sn=2an+1,求证:{an}是等比数列,并求出通项公式.
14.已知各项都为正数的数列{an}满足a1=1,a-(2an+1-1)an-2an+1=0.
(1)求a2,a3;
(2)求{an}的通项公式.
15.在各项均为负数的数列{an}中,已知2an=3an+1,且a2a5=.
(1)求证:{an}是等比数列,并求出其通项公式;
(2)试问-是这个等比数列中的项吗?如果是,指明是第几项;如果不是,请说明理由.
2.4.1 答案
例1 解 (1)记数列为{an},显然a1=1,a2=3,…,an=3n-1,….
∵==3(n≥2,n∈N+),
∴数列为等比数列,且公比为3.
(2)记数列为{an},显然a1=-1,a2=1,a3=2,…,
∵=-1≠=2,∴此数列不是等比数列.
(3)当a=0时,数列为0,0,0,…是常数列,不是等比数列;
当a≠0时,数列为a1,a2,a3,a4,…,an,…,显然此数列为等比数列,且公比为a.
跟踪训练1 答案 C
解析 ①②显然是等比数列;由于x可能为0,③不是;
a不能为0,④符合等比数列定义,故④是.
例2 (1)证明 ∵an+1=2an+1,∴an+1+1=2(an+1).
由a1=1,知a1+1≠0,从而an+1≠0.
∴=2(n∈N+).
∴数列{an+1}是等比数列.
(2)解 由(1)知{an+1}是以a1+1=2为首项,2为公比的等比数列.
∴an+1=2·2n-1=2n.即an=2n-1.
跟踪训练2 解 (1)a2=3a1-2×2+3=-4,
a3=3a2-2×3+3=-15.
===3(n=1,2,3,…).
又a1-1=-2,∴数列{an-n}是以-2为首项,3为公比的等比数列.
(2)由(1)知an-n=-2·3n-1,∴an=n-2·3n-1.
例3 解 (1)设等比数列的公比为q,
则解得
∴an=a1qn-1=(-8)n-1=n-4.
(2)设等比数列{an}的公比为q.
∵a4+a7=a3q+a6q=(a3+a6)q,∴q==.
∵a4+a7=18,∴a4(1+q3)=18.
∴a4=16,an=a4·qn-4=16·n-4.
由16·n-4=,得n-4=5,∴n=9.
跟踪训练3 解 (1)由等比数列的通项公式得a6=3×(-2)6-1=-96.
(2)设等比数列的公比为q,
那么解得
所以an=a1qn-1=5×2n-1,n∈N+.
典例1 解 方法一 设这四个数依次为a-d,a,a+d,,
由条件得解得或
所以当a=4,d=4时,所求的四个数为0,4,8,16;
当a=9,d=-6时,所求的四个数为15,9,3,1.
故所求的四个数为0,4,8,16或15,9,3,1.
方法二 设这四个数依次为-a,,a,aq(q≠0),
由条件得解得或
当a=8,q=2时,所求的四个数为0,4,8,16;
当a=3,q=时,所求的四个数为15,9,3,1.
故所求的四个数为0,4,8,16或15,9,3,1.
典例2 解 设这四个数依次为,a,aq,aq2(q≠0),
根据题意得解得q=-2或-,
当q=-2时,a=-4,
所求四个数依次为2,-4,8,-16.
当q=-时,a=8,
所求四个数依次为-16,8,-4,2,
综上,这四个数依次为2,-4,8,-16或-16,8,-4,2.
课后练习
1.答案 C
解析 由等比数列的通项公式得,128=4×2n-1,2n-1=32,所以n=6.
2.答案 A
解析 ∵{an}为等比数列,∴=q=2.
又a1+a2=3,∴a1=1,故a7=1·26=64.
3.答案 C
解析 ∵1+2an=(1+2a1)×3n-1,
∴1+2a6=5×35,∴a6==607.
4.答案 A
解析 由题意知(3x+3)2=x(6x+6),即x2+4x+3=0,解得x=-3或x=-1(舍去),所以等比数列的前3项是-3,-6,-12,则第4项为-24.
5.答案 -60或60
解析 设45和80的等比中项为G,
则G2=45×80,∴G=±60.
6.解 设这个等比数列的第1项是a1,公比是q,那么
②÷①,得q=,
将q=代入①,得a1=.
因此,a2=a1q=×=8.
综上,这个数列的第1项与第2项分别是与8.
巩固提升
一、选择题
1.答案 C
解析 设2+和2-的等比中项为G,则G2=(2+)(2-)=1,∴G=±1.
2. 答案 B
解析 只有③正确.
3.答案 A
解析 ∵a2a12=a1q·a1q11=a·q12=a·212=16,
∴a=2-8,又an>0,∴a1=2-4,
∴a5=a1q4=2-4·24=1.
4.答案 B
解析 ∵a1+a2=1,a3+a4=9,∴q2=9.
∴q=3(q=-3舍去),∴a4+a5=(a3+a4)q=27.
5.答案 B
解析 ∵b2=(-1)×(-9)=9且b与首项-1同号,
∴b=-3,且a,c必同号.∴ac=b2=9.
6.答案 C
解析 在等比数列{an}中,∵a1=1,∴am=a1a2a3a4a5=aq10=q10.∵am=a1qm-1=qm-1,∴m-1=10,∴m=11.
7.答案 B
解析 ∵y=(x-1)2+2,∴b=1,c=2.
又∵a,b,c,d成等比数列,∴ad=bc=2.
8答案 C
解析 第一列构成首项为,公差为的等差数列,所以a51=+(5-1)×=.又因为从第三行起每一行数成等比数列,而且每一行的公比都相等,所以第5行构成首项为,公比为的等比数列,所以a53=×2=.
9.答案 2
解析 a3=a1q2=3,a10=a1q9=384,两式相除得,q7=128,所以q=2.
10.答案 80,40,20,10
解析 设这6个数所成等比数列的公比为q,则5=160q5,∴q5=,∴q=.
∴这4个数依次为80,40,20,10.
11.答案 1
解析 设等差数列的公差为d,则a3=a1+2d,a5=a1+4d,
∴(a1+2d+3)2=(a1+1)(a1+4d+5),解得d=-1,
∴q===1.
12.答案
解析 设衰分比例为q,则甲、乙、丙各分得,28,28q石,
∴+28+28q=98,∴q=2或.
又0<q<1,∴q=.
13.解 ∵Sn=2an+1,∴Sn+1=2an+1+1.
∴an+1=Sn+1-Sn=(2an+1+1)-(2an+1)=2an+1-2an.
∴an+1=2an,
又∵S1=2a1+1=a1,∴a1=-1≠0,
又由an+1=2an知an≠0,
∴=2,∴{an}是首项为-1,公比为2的等比数列.
∴an=-1×2n-1=-2n-1.
14. 解 (1)由题意可得a2=,a3=.
(2)由a-(2an+1-1)an-2an+1=0,得2an+1(an+1)=an(an+1).
因为{an}的各项都为正数,所以=.
故{an}是首项为1,公比为的等比数列,
因此an=,n∈N+.
15. 解 (1)∵2an=3an+1,∴=.
又∵数列{an}的各项均为负数,∴a1<0,
∴数列{an}是以为公比的等比数列.
∴an=a1·qn-1=a1·n-1,
∴a2=a1·2-1=a1,
a5=a1·5-1=a1,
又∵a2·a5=a1·a1=,
∴a=.又∵a1<0,∴a1=-.
∴an=×n-1=-n-2(n∈N+).
(2)令an=-n-2=-,
则n-2=4,n=6∈N+,
∴-是这个等比数列中的项,且是第6项.
2.4第2课时 等比数列的性质
题型一 等比数列通项公式的推广应用
例1 已知等比数列{an}中.
(1)若a4=2,a7=8,求an;
(2)若{an}为递增数列,且a=a10,2(an+an+2)=5an+1,求通项公式an.
跟踪训练1 已知等比数列{an}满足a1=3,a1+a3+a5=21,则a3+a5+a7等于( )
A.21 B.42 C.63 D.84
题型二 等比数列的性质及其应用
例2 已知{an}为等比数列.
(1)若an>0,a2a4+2a3a5+a4a6=25,求a3+a5;
(2)若an>0,a5a6=9,求log3a1+log3a2+…+log3a10的值.
跟踪训练2 设各项均为正数的等比数列{an}满足a4a8=3a7,则log3(a1a2…a9)等于( )
A.38 B.39 C.9 D.7
题型三 由等比数列衍生的新数列
例3 已知各项均为正数的等比数列{an}中,a1a2a3=5,a7a8a9=10,则a4a5a6等于( )
A.4 B.6 C.7 D.5
跟踪训练3 等比数列{an}中,若a12=4,a18=8,则a36为( )
A.32 B.64 C.128 D.256
等比数列的实际应用
典例 某人买了一辆价值13.5万元的新车,专家预测这种车每年按10%的速度贬值.
(1)用一个式子表示n(n∈N+)年后这辆车的价值.
(2)如果他打算用满4年时卖掉这辆车,他大概能得到多少钱?
【课堂练习】
1.在等比数列{an}中,a2=8,a5=64,则公比q为( )
A.2 B.3 C.4 D.8
2.等比数列{an}中,若a2a6+a=π,则a3a5等于( )
A. B. C. D.
3.已知等比数列{an}共有10项,其中奇数项之积为2,偶数项之积为64,则其公比是( )
A. B. C.2 D.2
4.在1与2之间插入6个正数,使这8个数成等比数列,则插入的6个数的积为________.
5.已知an=2n+3n,判断数列{an}是不是等比数列?
【巩固提升】
一、选择题
1.在等比数列{an}中,若a2019=8a2016,则公比q的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.8
2.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.10000 D.-10000
3.在单调递减的等比数列{an}中,若a3=1,a2+a4=,则a1等于( )
A.2 B.4 C. D.2
4.等比数列{an}中,a1+a2=3,a2+a3=6.则a8等于( )
A.64 B.128 C.256 D.512
5.已知公差不为0的等差数列的第2,3,6项依次构成一个等比数列,则该等比数列的公比q为( )
A. B.3 C.± D.±3
6.公比不为1的等比数列{an}满足a5a6+a4a7=18,若a1am=9,则m的值为( )
A.8 B.9 C.10 D.11
7.在正项等比数列{an}中,已知a1a2a3=4,a4a5a6=12,an-1anan+1=324,则n等于( )
A.12 B.13 C.14 D.15
8.已知等比数列{an}的公比为q(q≠-1),记bn=am(n-1)+1+am(n-1)+2+…+am(n-1)+m,cn=am(n-1)+1·am(n-1)+2·…·am(n-1)+m(m,n∈N+),则以下结论一定正确的是( )
A.数列{bn}为等差数列,公差为qm
B.数列{bn}为等比数列,公比为q2m
C.数列{cn}为等比数列,公比为
D.数列{cn}为等比数列,公比为qmm
二、填空题
9.设数列{an}为公比q>1的等比数列,若a4,a5是方程4x2-8x+3=0的两根,则a6+a7=________.
10.已知等差数列{an}的公差为2,若a1,a3,a4成等比数列,则a2=________.
11.已知等比数列{an}中,有a3a11=4a7,数列{bn}是等差数列,且b7=a7,则b5+b9=________.
12.在等比数列{an}中,若a1a2a3a4=1,a13a14a15a16=8,则a41a42a43a44=________.
三、解答题
13.已知数列{an}是等比数列,a3+a7=20,a1a9=64,求a11的值.
14.在等比数列{an}(n∈N+)中,a1>1,公比q>0.设bn=log2an,且b1+b3+b5=6,b1b3b5=0.
(1)求证:数列{bn}是等差数列;
(2)求{bn}的前n项和Sn及{an}的通项公式an;
(3)试比较an与Sn的大小.
15.在等差数列{an}中,公差d≠0,a1,a2,a4成等比数列,已知数列a1,a3,,,…,,…也成等比数列,求数列{kn}的通项公式.
2.4第2课时 等比数列的性质答案
例1 解 (1)∵=q7-4=,
即q3=4,∴q=,
∴(n∈N+).
(2)由a=a10=a5·q10-5,且a5≠0,
得a5=q5,即a1q4=q5,
又q≠0,∴a1=q.
由2(an+an+2)=5an+1得,2an(1+q2)=5qan,
∵an≠0,∴2(1+q2)=5q,
解得q=或q=2.
∵a1=q,且{an}为递增数列,∴
∴an=2·2n-1=2n(n∈N+).
跟踪训练1 答案 B
解析 设等比数列{an}的公比为q,则由a1=3,a1+a3+a5=21得3(1+q2+q4)=21,
解得q2=-3(舍去)或q2=2,于是a3+a5+a7=q2(a1+a3+a5)=2×21=42,故选B.
例2 解 (1)a2a4+2a3a5+a4a6=a+2a3a5+a
=(a3+a5)2=25,
∵an>0,∴a3+a5>0,∴a3+a5=5.
(2)根据等比数列的性质,得
a5a6=a1a10=a2a9=a3a8=a4a7=9,
∴a1a2…a9a10=(a5a6)5=95,
∴log3a1+log3a2+…+log3a10=log3(a1a2…a9a10)
=log395=10.
跟踪训练2 答案 C
解析 ∵a4·a8=a5·a7=3a7且a7≠0,∴a5=3,
∴log3(a1a2…a9)=log3a=log339=9.
例3 答案 D
解析 ∵{an}为等比数列,
∴a1a2a3,a4a5a6,a7a8a9也成等比数列,
∴(a4a5a6)2=(a1a2a3)(a7a8a9)
=5×10,
又{an}各项均为正数,
∴a4a5a6=5.
跟踪训练3 答案 B
解析 由等比数列的性质可知,a12,a18,a24,a30,a36成等比数列,且=2,
故a36=4×24=64.
典例 解 (1)n年后车的价值(万元)依次设为:a1,a2,a3,…,an,
由题意,得a1=13.5(1-10%),a2=13.5(1-10%)2,….
由等比数列定义,知数列{an}是等比数列,
∴n年后车的价值为an=13.5×(0.9)n万元.
(2)由(1)得a4=a1·q4=13.5×0.94≈8.9(万元),
∴用满4年时卖掉这辆车,大概能得到8.9万元.
课堂练习
1.在等比数列{an}中,a2=8,a5=64,则公比q为( )
A.2B.3C.4D.8
答案 A
解析 由a5=a2q3,得q3=8,所以q=2.
2.等比数列{an}中,若a2a6+a=π,则a3a5等于( )
A.B.C.D.
答案 C
解析 a2a6=a=a3a5,∴a3a5=.
3.已知等比数列{an}共有10项,其中奇数项之积为2,偶数项之积为64,则其公比是( )
A.B.C.2D.2
答案 C
解析 奇数项之积为2,偶数项之积为64,得a1a3a5a7a9=2,a2a4a6a8a10=64,则=q5=32,则q=2,故选C.
4.在1与2之间插入6个正数,使这8个数成等比数列,则插入的6个数的积为________.
答案 8
解析 设这8个数组成的等比数列为{an},则a1=1,a8=2.
插入的6个数的积为a2a3a4a5a6a7
=(a2a7)·(a3a6)·(a4a5)
=(a1a8)3=23=8.
5.已知an=2n+3n,判断数列{an}是不是等比数列?
解 不是等比数列.
∵a1=21+31=5,a2=22+32=13,a3=23+33=35,
∴a1a3≠a,∴数列{an}不是等比数列.
巩固提升
一、选择题
1.在等比数列{an}中,若a2019=8a2016,则公比q的值为( )
A.2B.3C.4D.8
答案 A
解析 ∵a2019=8a2016=a2016·q3,∴q3=8,∴q=2.
2.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.10000 D.-10000
答案 C
解析 ∵lg(a3a8a13)=lga=6,
∴a=106,∴a8=102=100.∴a1a15=a=10000.
3.(2018·大连模拟)在单调递减的等比数列{an}中,若a3=1,a2+a4=,则a1等于( )
A.2B.4C.D.2
答案 B
解析 在等比数列{an}中,a2a4=a=1,又a2+a4=,数列{an}为单调递减数列,所以a2=2,a4=,所以q2==,所以q=(舍负),a1==4.
4.等比数列{an}中,a1+a2=3,a2+a3=6.则a8等于( )
A.64B.128C.256D.512
答案 B
解析 a2+a3=q(a1+a2)=3q=6,
∴q=2,∴a1+a2=a1+2a1=3a1=3,
∴a1=1.∴a8=27=128.
5.已知公差不为0的等差数列的第2,3,6项依次构成一个等比数列,则该等比数列的公比q为( )
A.B.3C.±D.±3
答案 B
解析 设等差数列为{an},公差为d,d≠0.
则a=a2·a6,∴(a1+2d)2=(a1+d)(a1+5d),
化简得d2=-2a1d,
∵d≠0,∴d=-2a1,∴a2=-a1,a3=-3a1,∴q==3.
6.(2018·长春模拟)公比不为1的等比数列{an}满足a5a6+a4a7=18,若a1am=9,则m的值为( )
A.8B.9C.10D.11
答案 C
解析 由题意得,2a5a6=18,a5a6=9,∵a1am=9,∴a1am=a5a6,∴m=10,故选C.
7.在正项等比数列{an}中,已知a1a2a3=4,a4a5a6=12,an-1anan+1=324,则n等于( )
A.12B.13C.14D.15
答案 C
解析 设数列{an}的公比为q,由a1a2a3=4=aq3与a4a5a6=12=aq12,可得q9=3,an-1anan+1=aq3n-3=324,因此q3n-6=81=34=q36,所以n=14,故选C.
8.已知等比数列{an}的公比为q(q≠-1),记bn=am(n-1)+1+am(n-1)+2+…+am(n-1)+m,cn=am(n-1)+1·am(n-1)+2·…·am(n-1)+m(m,n∈N+),则以下结论一定正确的是( )
A.数列{bn}为等差数列,公差为qm
B.数列{bn}为等比数列,公比为q2m
C.数列{cn}为等比数列,公比为
D.数列{cn}为等比数列,公比为qmm
答案 C
解析 bn=am(n-1)+1·(1+q+q2+…+qm-1),由q≠-1易知bn≠0,==qm,故数列{bn}为等比数列,公比为qm,选项A,B均错误;
cn=a·q1+2+…+(m-1),==m=(qm)m=,故数列{cn}为等比数列,公比为,D错误.故选C.
二、填空题
9.设数列{an}为公比q>1的等比数列,若a4,a5是方程4x2-8x+3=0的两根,则a6+a7=________.
答案 18
解析 由题意得a4=,a5=,∴q==3.
∴a6+a7=(a4+a5)q2=×32=18.
10.已知等差数列{an}的公差为2,若a1,a3,a4成等比数列,则a2=________.
答案 -6
解析 由题意知,a3=a1+4,a4=a1+6.
∵a1,a3,a4成等比数列,∴a=a1a4,
∴(a1+4)2=(a1+6)a1,
解得a1=-8,∴a2=-6.
11.已知等比数列{an}中,有a3a11=4a7,数列{bn}是等差数列,且b7=a7,则b5+b9=________.
答案 8
解析 由等比数列的性质,得a3a11=a,∴a=4a7.
∵a7≠0,∴a7=4,∴b7=a7=4.
再由等差数列的性质知b5+b9=2b7=8.
12.在等比数列{an}中,若a1a2a3a4=1,a13a14a15a16=8,则a41a42a43a44=________.
答案 1024
解析 设等比数列{an}的公比为q,
a1a2a3a4=a1·a1q·a1q2·a1q3=a·q6=1, ①
a13a14a15a16=a1q12·a1q13·a1q14·a1q15=a·q54=8, ②
②÷①得q48=8,q16=2,
∴a41a42a43a44=a1q40·a1q41·a1q42·a1q43=a·q166=a·q6·q160=(a·q6)(q16)10=210=1024.
三、解答题
13.已知数列{an}是等比数列,a3+a7=20,a1a9=64,求a11的值.
解 ∵{an}为等比数列,∴a1·a9=a3·a7=64.
又∵a3+a7=20,∴a3=4,a7=16或a3=16,a7=4.
①当a3=4,a7=16时,=q4=4,此时a11=a3q8=4×42=64.
②当a3=16,a7=4时,=q4=,此时a11=a3q8=16×2=1.
14.在等比数列{an}(n∈N+)中,a1>1,公比q>0.设bn=log2an,且b1+b3+b5=6,b1b3b5=0.
(1)求证:数列{bn}是等差数列;
(2)求{bn}的前n项和Sn及{an}的通项公式an;
(3)试比较an与Sn的大小.
(1)证明 因为bn=log2an,
所以bn+1-bn=log2an+1-log2an=log2=log2q(q>0)为常数,
所以数列{bn}为等差数列且公差d=log2q.
(2)解 因为b1+b3+b5=6,
所以(b1+b5)+b3=2b3+b3=3b3=6,即b3=2.
又因为a1>1,
所以b1=log2a1>0,
又因为b1·b3·b5=0,所以b5=0,
即即解得
因此Sn=4n+·(-1)=.
又因为d=log2q=-1,
所以q=,b1=log2a1=4,
即a1=16,
所以an=25-n(n∈N+).
(3)解 由(2)知,an=25-n>0,
当n≥9时,Sn=≤0,
所以当n≥9时,an>Sn.
又因为a1=16,a2=8,a3=4,a4=2,a5=1,a6=,
a7=,a8=,
S1=4,S2=7,S3=9,S4=10,S5=10,S6=9,S7=7,S8=4,
所以当n=3,4,5,6,7,8时,an当n=1,2或n≥9,n∈N+时,an>Sn.
15.在等差数列{an}中,公差d≠0,a1,a2,a4成等比数列,已知数列a1,a3,,,…,,…也成等比数列,求数列{kn}的通项公式.
解 由题意得a=a1a4,即(a1+d)2=a1(a1+3d),
得d(d-a1)=0,
又d≠0,∴a1=d.
又a1,a3,,,…,,…成等比数列,
∴该数列的公比q===3,
∴=a1·3n+1.
又=a1+(kn-1)d=kna1,
∴数列{kn}的通项公式为kn=3n+1(n∈N+).