【数学】2020届一轮复习人教A版等比数列及其前n项和课时作业
1.已知等比数列{an}满足a1=,a3a5=4(a4-1),则a2=( )
A.2 B.1 C. D.
答案C
解析∵a3a5=4(a4-1),∴=4(a4-1),解得a4=2.
又a4=a1q3,且a1=,∴q=2.∴a2=a1q=.
2.在正项等比数列{an}中,a2,a48是方程2x2-7x+6=0的两个根,则a1·a2·a25·a48·a49的值为( )
A. B.9 C.±9 D.35
答案B
解析∵a2,a48是方程2x2-7x+6=0的两个根,
∴a2·a48=3.
又a1·a49=a2·a48==3,a25>0,
∴a1·a2·a25·a48·a49==9.故选B.
3.[2019·山东淄博模拟]已知{an}是等比数列,若a1=1,a6=8a3,数列的前n项和为Tn,则T5=( )
A. B.31
C. D.7
解析:设等比数列{an}的公比为q,∵a1=1,a6=8a3,∴q3=8,解得q=2.∴an=2n-1.∴=n-1.∴数列是首项为1,公比为的等比数列.则T5==.故选A.
答案:A
4.[2019·福建厦门模拟]设等比数列{an}的前n项和为Sn,若Sn=2n+1+λ,则λ=( )
A.-2 B.-1
C.1 D.2
解析:解法一 当n=1时,a1=S1=4+λ.
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(2n+1+λ)-(2n+λ)=2n,此时==2.
因为{an}是等比数列,所以=2,即=2,解得λ=-2.故选A.
解法二 依题意,a1=S1=4+λ,a2=S2-S1=4,a3=S3-S2=8,
因为{an}是等比数列,所以a=a1·a3,所以8(4+λ)=42,解得λ=-2.故选A.
解法三 Sn=2n+1+λ=2×2n+λ,易知q≠1,因为{an}是等比数列,所以Sn=-qn,据此可得λ=-2.故选A.
答案:A
5.[2019·湖南湘潭模拟]已知等比数列{an}的前n项积为Tn,若a1=-24,a4=-,则当Tn取最大值时,n的值为( )
A.2 B.3
C.4 D.6
解析:等比数列{an}的前n项积为Tn,由a1=-24,a4=-,可得q3==,解得q=,∴Tn=a1a2a3…an=(-24)n·q1+2+…+(n-1)=(-24)n·,当Tn取最大值时,可得n为偶数,当n=2时,T2=242·=192;当n=4时,T4=244·6=;当n=6时,T6=246·15=,则T6
6,且n为偶数时,Tn0),因为a2 018=,所以a2 017==,a2 019=a2 018q=q,则有+=q+=q+≥2=4,当且仅当q2=2,即q=时取等号,故所求最小值为4.
答案:4
8.[2019·石家庄检测]设公差不为0的等差数列{an}的前n项和为Sn,若a2,a5,a11成等比数列,且a11=2(Sm-Sn)(m>n>0,m,n∈N*),则m+n的值是________.
解析:设等差数列{an}的公差为d(d≠0),因为a2,a5,a11成等比数列,所以a=a2a11,所以(a1+4d)2=(a1+d)(a1+10d),解得a1=2d,又a11=2(Sm-Sn)(m>n>0,m,n∈N*),所以2ma1+m(m-1)·d-2na1-n(n-1)d=a1+10d,化简得(m+n+3)·(m-n)=12,因为m>n>0,m,n∈N*,所以或解得或(舍去),所以m+n=9.
答案:9
三、解答题
9.[2017·全国卷Ⅱ]已知等差数列{an}的前n项和为Sn,等比数列{bn}的前n项和为Tn,a1=-1,b1=1,a2+b2=2.
(1)若a3+b3=5,求{bn}的通项公式;
(2)若T3=21,求S3.
解析:设{an}的公差为d,{bn}的公比为q,则an=-1+(n-1)d,bn=qn-1.
由a2+b2=2得d+q=3.①
(1)由a3+b3=5得2d+q2=6.②
联立①和②解得(舍去),
因此{bn}的通项公式为bn=2n-1.
(2)由b1=1,T3=21得q2+q-20=0.
解得q=-5或q=4.
当q=-5时,由①得d=8,则S3=21.
当q=4时,由①得d=-1,则S3=-6.
10.[2018·全国卷Ⅲ]等比数列{an}中,a1=1,a5=4a3.
(1)求{an}的通项公式;
(2)记Sn为{an}的前n项和.若Sm=63,求m.
解析:(1)设{an}的公比为q,由题设得an=qn-1.
由已知得q4=4q2,解得q=0(舍去),q=-2或q=2.
故an=(-2)n-1或an=2n-1.
(2)若an=(-2)n-1,则Sn=.
由Sm=63得(-2)m=-188,此方程没有正整数解.
若an=2n-1,设Sn=2n-1.
由Sm=63得2m=64,解得m=6.
综上,m=6.
11.[2019·武汉市武昌区高三调研]等比数列{an}的前n项和为Sn,若对任意的正整数n,Sn+2=4Sn+3恒成立,则a1的值为( )
A.-3 B.1
C.-3或1 D.1或3
解析:设等比数列{an}的公比为q,当q=1时,Sn+2=(n+2)a1,Sn=na1,由Sn+2=4Sn+3得,(n+2)a1=4na1+3,即3a1n=2a1-3,若对任意的正整数n,3a1n=2a1-3恒成立,则a1=0且2a1-3=0,矛盾,所以q≠1,
所以Sn=,Sn+2=,
代入Sn+2=4Sn+3并化简得a1(4-q2)qn=3+3a1-3q,若对任意的正整数n该等式恒成立,则有解得或
故a1=1或-3,故选C.
答案:C
12.[2018·北京卷]“十二平均律”是通用的音律体系,明代朱载堉最早用数学方法计算出半音比例,为这个理论的发展做出了重要贡献.十二平均律将一个纯八度音程分成十二份,依次得到十三个单音,从第二个单音起,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于.若第一个单音的频率为f,则第八个单音的频率为( )
A.f B.f
C.f D.f
解析:本题主要考查等比数列的概念和通项公式及等比数列的实际应用.
由题意知,十三个单音的频率构成首项为f,公比为的等比数列,设该等比数列为{an},则a8=a1q7,即a8=f,故选D.
答案:D
13.[2018·浙江卷]已知a1,a2,a3,a4成等比数列,且a1+a2+a3+a4=ln(a1+a2+a3).若a1>1,则( )
A.a1a3,a2a4 D.a1>a3,a2>a4
解析:本小题考查等比数列的概念和性质,利用导数求函数的单调性和最值,不等式的性质和分类讨论思想.
设f(x)=lnx-x(x>0),则f′(x)=-1=,
令f′(x)>0,得01,
∴f(x)在(0,1)上为增函数,在(1,+∞)上为减函数,
∴f(x)≤f(1)=-1,即有lnx≤x-1.
从而a1+a2+a3+a4=ln(a1+a2+a3)≤a1+a2+a3-1,∴a4<0,又a1>1,∴公比q<0.
若q=-1,则a1+a2+a3+a4=0,ln(a1+a2+a3)=lna1>0,矛盾.
若q<-1,则a1+a2+a3+a4=a1(1+q+q2+q3)=a1(1+q)(1+q2)<0,而a2+a3=a2(1+q)=a1q(1+q)>0,∴ln(a1+a2+
a3)>lna1>0,
也矛盾.∴-10,∴a1>a3.
同理,∵=q2<1,a2<0,∴a4>a2.选B.
答案:B