第一章数列习题课2(含解析新人教版必修5)
一、选择题(每小题6分,共36分)
1.已知数列a,a(1-a),a(1-a)2是等比数列,则实数a的取值范围是( )
A.a≠0 B.a≠1
C.a≠0或a≠1 D.a≠0且a≠1
解析:由题意得数列的首项为a,公比为1-a,显然a≠0,1-a≠0,即a≠0且a≠1.
答案:D
2.(2012·安徽卷)公比为2的等比数列{an}的各项都是正数,且a3a11=16,则a5=( )
A.1 B.2
C.4 D.8
解析:依据等比数列的性质可知a3a11=a=16,又{an}的各项都是正数,从而a7=a5×22=4,所以a5=1.
答案:A
3.(2012·北京卷)已知{an}为等比数列.下面结论中正确的是( )
A.a1+a3≥2a2
B.a+a≥2a
C.若a1=a3,则a1=a2
D.若a3>a1,则a4>a2
解析:设{an}的公比为q.对于A,若a1+a3≥2a2,则a1(q2-2q+1)≥0,即a1(q-1)2≥0,由于a1不能判断正负,所以A不正确;对于B,若a+a≥2a,则a(q2-1)2≥0,因为a>0,且(q2-1)2≥0,所以B正确;对于C,由a1=a3,得q=1或q=-1,所以C不正确;对于D,若a3>a1,则a1(q2-1)>0,而若a4>a2,则a2(q2-1)>0,即a1q(q2-1)>0,由于q不能判断正负,所以D不正确.
答案:B
4.将公比为q的等比数列a1,a2,a3,a4,…依次取相邻两项的乘积,组成新的数列a1a2,a2a3,a3a4,…,此数列是( )
A.公比为q的等比数列
B.公比为q2的等比数列
C.公比为q3的等比数列
D.不一定是等比数列
解析:由题意得a2=a1q,a3=a1q2,a4=a1q3,…,从而a1a2=aq,a2a3=aq3,a3a4=aq5,…,所以数列a1a2,a2a3,a3a4,…是公比为q2的等比数列.
答案:B
3
5.在等比数列{an}中,已知a1+a3=8,a5+a7=4,则a9+a11+a13+a15=( )
A.12 B.4
C.3 D.2
解析:设等比数列{an}的公比为q,则=q4=.因为=q8=,所以a9+a11=2,同理可得a13+a15=1,所以a9+a11+a13+a15=3.
答案:C
6.设等比数列{an}的前n项和为Sn,若8a2+a5=0,则下列式子中的值不能确定的是( )
A. B.
C. D.
解析:设等比数列{an}的公比为q,则由已知得q3=-8,解得q=-2,因此选项A,B,C中的值均可确定.
答案:D
二、填空题(每小题6分,共18分)
7.(2012·广东卷)若等比数列{an}满足a2a4=,则a1aa5=________.
解析:因为a2a4=a=,所以a1aa5=a=.
答案:
8.(2012·辽宁卷)已知等比数列{an}为递增数列.若a1>0,且2(an+an+2)=5an+1,则数列{an}的公比q=________.
解析:∵2(an+an+2)=5an+1,∴2an(1+q2)=5anq,
∴2(1+q2)=5q,解得q=2或q=.
∵等比数列{an}为递增数列,且a1>0,∴q>1,∴q=2.
答案:2
9.设{an}是任意等比数列,它的前n项和,前2n项和与前3n项和分别为X,Y,Z,则①X+Z=2Y;②Y(Y-X)=Z(Z-X);③Y2=XZ;④Y(Y-X)=X(Z-X)中,恒成立的是________(填序号).
解析:等比数列中,连续n项和仍成等比数列,即X,Y-X,Z-Y成等比数列,所以(Y-X)2=X(Z-Y),化简得Y(Y-X)=X(Z-X),故④正确.取等比数列1,2,4,令n=1,则X=1,Y=3,Z=7,可以验证①②③都不正确.
答案:④
3
三、解答题(共46分,写出必要的文字说明、计算过程或演算步骤.)
10.(本小题15分)设等比数列{an}的前n项和为Sn.已知a2=6,6a1+a3=30,求an和Sn.
解:设{an}的公比为q,由题设得,解得或.
当a1=3,q=2时,an=3×2n-1,Sn=3×(2n-1);
当a1=2,q=3时,an=2×3n-1,Sn=3n-1.
11.(本小题15分)已知等比数列{an}的公比q=-.
(1)若a3=,求数列{an}的前n项和;
(2)证明:对任意k∈N*,ak,ak+2,ak+1成等差数列.
解:(1)由a3=a1q2=及q=-,得a1=1,
所以数列{an}的前n项和Sn=
=.
(2)对任意k∈N*,2ak+2-(ak+ak+1)=2a1qk+1-(a1qk-1+a1qk)=a1qk-1(2q2-q-1),由q=-得2q2-q-1=0,故2ak+2-(ak+ak+1)=0.所以,对任意k∈N*,ak,ak+2,ak+1成等差数列.
12.(本小题16分)(2012·山东卷)在等差数列{an}中,a3+a4+a5=84,a9=73.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)对任意m∈N*,将数列{an}中落入区间(9m,92m)内的项的个数记为bm,求数列{bm}的前m项和Sm.
解:(1)因为{an}是一个等差数列,所以a3+a4+a5=3a4=84,a4=28.设数列{an}的公差为d,则5d=a9-a4=45,d=9.由a4=a1+3d得28=a1+3×9,即a1=1.所以an=1+9(n-1)=9n-8.
故数列{an}的通项公式为an=9n-8.
(2)对m∈N*,若9m