文档文本内容
【第23 讲:等比数列及其前N 项和】
【新高考课程标准要求】
1.理解等比数列的概念和通项公式的意义:要求学生清楚等比数列的定义,即从第
项起,每一项与它的
前一项的比等于同一个常数(公比
)。掌握等比数列的通项公式
,并能理解其含义,知
晓通项公式中各参数的意义,能够利用通项公式解决相关问题,如已知首项、公比求某一项,或已知某几
项的值求首项、公比等。
2.掌握等比数列的前
项和公式:探索并掌握等比数列前
项和公式
,
理解公式的推导过程,尤其是错位相减法的应用。同时要注意公式使用时需对
和
进行分类讨论。
3.理解等比数列的通项公式与前
项和公式的关系:明白通项公式与前
项和公式之间是相互关联的,可
通过通项公式推导前
项和公式,也可根据前
项和公式求出通项公式(
,
),
并能利用这种关系解决相关问题。
4.能在具体的问题情境中发现数列的等比关系并解决相应问题:学会从实际问题或数学问题情境中,识别
出等比数列模型,将问题转化为等比数列的相关问题,如求通项公式、前
项和等,进而利用等比数列的
知识进行求解,体现数学建模的思想。
5.体会等比数列与指数函数的关系:了解等比数列的通项公式
与指数函数的联系,当
,
且
时,等比数列的通项公式可以看作是指数函数的离散形式,从而借助指数函数的性质来理解
等比数列的一些性质,如单调性等。
【知识梳理】
等比数列的定义
定义:如果一个数列从第
项起,每一项与它的前一项的比等于同一常数,那么这个数列叫做等比数
列,这个常数叫做等比数列的公比,通常用字母
表示(
)。即
(
为常数且
)或
(
为常数且
,
)。
要点诠释:等比数列中至少含有三项,且首项
和公比
均不为零。当
时,等比数列为常数列,
非零的常数列是特殊的等比数列。
等比数列的通项公式
公式:
,其中
为首项,
为公比。任意两项
,
的关系为
。
要点诠释:通项公式
可变形为
,当
且
时,可将
看作自变量
的
函数,点
是曲线
上的一群孤立的点,体现了等比数列与指数函数的关系。
等比中项
定义:如果在
与
中间插入一个数
,使
,
,
成等比数列,那么
叫做
与
的等比中项,
且
,即
(
,
均不为
)。
要点诠释:当
,
同号时,
,
的等比中项有两个;当
,
异号时,没有等比中项。在一个等
比数列中,从第
项起,每一项(有穷数列的末项除外)都是它的前一项与后一项的等比中项。
等比数列的性质
若数列
,
是项数相同的等比数列,则
也是等比数列。特别地,若
是等比数列,
是不等于
的常数,则
也是等比数列。
在等比数列
中,若
,则
。当
(
,
,
)时,
。
在等比数列
中,每隔
项取出一项,按原来的顺序排列,所得新数列仍为等比数列,公比为
。
当
,
,
(
,
,
)成等差数列时,
,
,
成等比数列。
等比数列的前
项和公式
公式:
。
要点诠释:公式推导使用了错位相减法。当
时,等比数列的前
项和
等于首项
的
倍;当
时,需注意公式中
的计算,以及根据已知条件合理选择
或
进行计算。
等比数列前
项和的性质
若
,令
,则
(
,
,
,
),反之,若
数列
的前
项和满足
这种形式,则数列
为等比数列。
等比数列
中,若项数为
,则
(
);若项数为
,则
(
)。
等比数列前
项和为
(且
),则
,
,
仍成等比数列,其公比为
(
)。且
。
【课前自测】
一、单选题
1.(2025 高三·广东·专题练习)在等比数列
中,
,若
,则
( )
A.3
B.4
C.8
D.9
【答案】A
【分析】根据等比数列的性质与和对数的运算性质,求解即可.
【详解】由等比数列的性质可知:
,
所以
.
故选:A.
2.(24-25 高二下·江苏苏州·期末)设等比数列
的前n 项和为
,公比
,且
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】根据题意,结合等比数列前n 项和的性质,即可求解.
【详解】因为等比数列
的前n 项和为
,公比
,
所以
均不为0,
所以
构成等比数列,公比为
,
又
,所以
,即
,
所以
,即
,
所以
,
所以
.
故选:A.
3.(24-25 高二下·浙江绍兴·期末)已知数列
的通项公式为
,则其前
项和
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】根据数列
的通项公式,结合等比数列的定义得出数列
为等比数列,求出首项和公比,代
入等比数列的求和公式即可得解.
【详解】数列
的通项公式为
,
则
,
,
所以数列
是首项为
,公比为的等比数列,
则
,
故选:
.
二、多选题
4.(24-25 高一下·广东广州·期末)已知等比数列
的公比为
,前n 项和为
,若
,
,则( )
A.
B.
=126
C.数列
的通项公式为
D.数列
也是等比数列
【答案】AC
【分析】根据等比数列的通项公式求出
后,利用等比数列求和公式以及等比数列的定义,即可求解.
【详解】根据题意,由等比数列通项公式可得:
,
由题意得
,即
,解得
.
A:由以上求解得出
,所以A 选项正确.
B :等比前n 项和公式
,则
,所以B 选项错误.
C:等比数列通项公式
,将
代入,解得:
,所以C 选项正确.
D:根据前n 项和公式求出前几项:
,
再计算
得:
,
则
,因为比值不相等,所以数列
不是等比数列,所以D 选项错误.
故选:AC.
三、填空题
5.(2025 高三·广东·专题练习)已知等比数列
的公比为2,且数列中的各项均为正数,若
,
则
.
【答案】5
【分析】由等比数列的性质和对数的运算性质即可求解.
【详解】因为数列
是正项等比数列,
所以
,则
,
因为数列
的公比为2,
所以
,
所以
.
故答案为:5.
6.(24-25 高二下·江苏镇江·期末)已知等比数列
的公比为
,且
,
,
成等差数列,则
.
【答案】4
【分析】由
,
,
成等差数列,结合等差数列和等比数列的性质,列式求解即可.
【详解】∵等比数列
的公比为
,且
,
,
成等差数列,
∴
,即
,
由于等比数列中
,∴
,解得
.
故答案为:4.
【考点一:等比数列的基本量运算】
【例题】1.(24-25 高二下·北京大兴·期末)设等比数列
的公比
,其前n 项和为
,则下列等
式中一定成立的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】先设
,利用特例法可判断A、B、C;再利用等比数列的求和公式可判断D.
【详解】存在等比数列
,首项为
,公比为
,
则
,
,
,
,
对于
,
,错误;
知识讲解与常考题型
题型分类
对于
,
,错误;
对于
,
,错误;
对于
,因为等比数列
的公比
,则
,
,
,
综上可得:等比数列
中,
,
正确.
故选:
.
2.(24-25 高二下·陕西渭南·期末)已知等比数列
的前n 项和为
,若
,则
( )
A.8
B.16
C.32
D.64
【答案】D
【分析】设出公比,从而根据题目条件得到方程组,求出
,再利用
求出答案.
【详解】设公比为
,
,
,故
,
,
两式相除得
,故
.
故选:D
【针对训练】3.(24-25 高二下·福建泉州·期末)已知正项等比数列
的前n 项和为
,若
,
,则
( )
A.16
B.32
C.27
D.81
【答案】C
【分析】根据给定条件,求出等比数列的公比即可求得
.
【详解】设正项等比数列
的公比为
,由
,
,
得
,整理得
,解得
,
所以
.
故选:C
多选题4.(25-26 高二上·全国·单元测试)已知等比数列
的前
项和为
,公比为
,
,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】BD
【分析】由已知及等比数列前n 项和公式求基本量,进而依次判断各项的正误.
【详解】对于A:由题意
,则
,即
,故
,A 错误;
对于B:
,即
,B 正确;
对于C,D,由
,则
,
则
,C 错,D 对.
故选:BD
5.(23-24 高三上·黑龙江佳木斯·期中)记正项严格递增等比数列
的前
项和为
,且满足
,
,则
.
【答案】
【分析】设等比数列
的公比为
,利用等比数列项的基本量运算求出
的值,根据等比数列的求和
公式化简计算即得.
【详解】设等比数列
的公比为
,因
,
,
可得:
,由②可知
,故可得:
(*),
将其代入①,
化简得
,解得
或
分别代入(*),可得
或
,
因
为正项严格递增等比数列,故
,即
,
则
,故
.
故答案为:
.
6.(24-25 高三上·北京海淀·阶段练习)设等比数列
的前
项和为
.若
,则
.
【答案】93
【分析】根据题意求得
,结合等比数列求和公式求解即可.
【详解】由题意公比
,所以
,解得
,
所以
.
故答案为:93.
【解题策略】
等比数列基本量运算的解题策略
等比数列的基本量核心是首项
和公比
(
),所有运算均围绕这两个量展开,核心思路是“列方
程、解方程”,具体策略如下:
一、明确基本量关系,建立方程模型
1. 依托通项公式与前
项和公式:根据题目已知条件(如某几项的值、前
项和的值、项与和的关系
等),直接代入核心公式,构建关于
和
的方程(组)。
通项公式:
前
项和公式:
2. 优先分析
的情况:若直接使用
的求和公式,可能遗漏
的特殊情况(此时数列为常数列
),需先验证
是否满足题意,再讨论
的情况。
二、简化运算的关键技巧
1. 减少未知数数量:
若已知
(某一项),可将
表示为
,代入其他公式(如
),消去
,仅保留
作为
未知数,降低方程复杂度。
若题目中涉及“项的比值”(如
),可直接用
表示,无需单独求解
。
2. 利用整体代换思想:
当方程中出现
或
等整体形式时,可设其为中间变量(如设
),先求中间变量,
再反推
和
,避免直接求解高次方程。
3. 结合等比数列性质简化条件:
利用“等比中项”:若
(
),则
,将分散的项关系转化为
乘积等式,减少公式代入步骤。
利用“前
项和的片段性质”:若
为前
项和,且
,则
仍成等比数列,
可直接用比例关系列方程,无需涉及
。
三、注意运算细节与易错点
1. 公比的取值限制:时刻牢记
;若题目未明确
的符号,需考虑
为正或负的情况(如已知
,
则
,
与
同号,
必为正)。
2. 高次方程的求解:当方程涉及
(
为常数)时,需根据
的奇偶性和
的符号确定
的解的个
数(如
仅有一解
,
有两解
)。
3. 验证解的合理性:解方程得到
和
后,需代入原题条件(如项的正负、前
项和的数值)验证,排
除不符合实际意义的解(如已知
,则
的解需舍去)。
【考点二:等比数列的证明与判断】
【例题】1.(2025 高三·全国·专题练习)记
为数列
的前
项和.已知
.证明:
是等比数列.
【答案】证明见解析
【分析】根据
的关系式写出
的关系式得等式进行转化,证明
为定值,验证
是否满足,根
据等比数列的定义可得结论;
【详解】因为
,所以当
时,
.
两式相减得
,即
.
当
时,由题可知
,此时满足
.
则
,故数列
是首项为2,公比为3 的等比数列.
2.(2025 高三·全国·专题练习)已知在数列
中,
,
,是否存在实数
,
使数列
是等比数列?若存在,求出
的值;若不存在,请说明理由.
【答案】存在,
【分析】先假设
为等比数列,可得
为常数,即可确定
的值.
【详解】设
,
因为
.
若数列
是等比数列,则必须有
(常数),
即
,即
.
此时
,
所以存在实数
,使数列
是等比数列.
【针对训练】3.(2025 高三·全国·专题练习)已知数列
的前
项和为
,数列
与
满足关系
,对于
有
,
.求证:
是等比数列.
【答案】证明见解析
【分析】根据
与
的关系式求出数列
的递推关系式,再得
,根据等比数列的定义得
证.
【详解】由
,知
.
那么
,即
,
又
,
故
,
由
,可得
,即
,
故
,即
对
均成立.
因此
是等比数列.
4.(2025 高三·全国·专题练习)记数列
的前n 项和为
,已知
,
.
(1)令
,证明:
为等比数列;
(2)求
的通项公式.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)当
时,根据
的关系可得
,结合等比数列的定义即可得证;
(2)首先得
,根据
的关系,分
和
两种情况讨论即可求解.
【详解】(1)当
时,
,
即
,则
,
所以
,即
.
又
,则
,
所以数列
是以8 为首项,2 为公比的等比数列.
(2)由(1)得
,
所以
.
当
时,
.
又
,不满足上式,
故
.
5.(25-26 高三上·广东·开学考试)记
为数列
的前
项和,已知
.
(1)求
;
(2)证明:数列
是等比数列;
(3)求
的最值.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)
的最小值为,无最大值
【分析】(1)已知
,要求
,可直接令
,代入等式求解.
(2)要证明数列
是等比数列,可先根据
与
的关系,用
表示出
,再通过变形得到
与
的关系,根据等比数列的定义进行证明.
(3)先根据(2)求出的
的通项公式,再结合
求出
的表达式,最后通过分析
的单调性
来确定其最值.
【详解】(1)已知
,则当
时,有
.
,
,即
,解得
.
(2)由
可得,当
时,
.
得
.
,
,即
,进一步变形可得
.
当
时,
.
又
,
数列
是以为首项,
为公比的等比数列.
(3)由(2)可知
,则
,即
.
,
,则
.
由于
,所以
是递增数列,
的
最小值为
,无最大值.
【解题策略】
一、核心前提:明确等比数列的本质
所有判断与证明均围绕两个核心:① 数列中无零项(任意项
);② 从第二项起,后项与前项的比
值为非零常数(公比
)。
二、三大核心方法(按条件匹配)
方法 1:定义法(适用于已知递推关系,如
)
核心原理:对任意
,
(
,常数),且首项
。
操作步骤:
先验证
(无零项的基础);
计算
(
),通过代数变形化简;
判断结果是否为 “非零常数”,是则为等比数列。
避坑提醒:勿漏验
,或仅验证
、
等有限项,需保证 “对所有
成立”。
方法 2:通项公式法(适用于已知
表达式)
核心原理:等比数列通项必为
(
,
,
即首项
)。
操作步骤:
将
整理为 “常数 × 指数项” 形式(如
);
验证 “常数≠0” 且 “指数项的底数≠0”;
符合则为等比数列,底数即公比
。
避坑提醒:若
(如
),需变形为
,再验证首项(12)非零。
方法 3:前
项和法(适用于已知
表达式)
核心原理:等比数列前
项和为
(
,
)或
(
,
,
),
需结合通项验证。
操作步骤:
求通项:
时
,
时
;
验证
是否满足
时的
(不满足则非等比);
用 “通项公式法” 判断
是否符合等比形式。
避坑提醒:勿仅凭
的形式判断,需验证
与
的一致性(如
,
,
时
,非等比)。
三、解题策略总结
方法速选:递推关系用 “定义法”,已知
用 “通项法”,已知
用 “前
项和法(先求
)”;
通用原则:所有步骤均需先验证 “无零项”,证明时需体现 “普遍性”(对所有
成立),不凭个
别项下结论。
【考点三:等比数列的性质及应用】
【例题】1.(2025·云南丽江·模拟预测)已知等比数列
的各项均为正数,且
,则
( )
A.2014
B.2024
C.2025
D.2026
【答案】C
【分析】根据给定条件,利用等比数列性质及对数运算计算得解.
【详解】等比数列
的各项均为正数,且
,
.
故选:C
2.(24-25 高二下·安徽合肥·期末)已知等比数列
的前n 项和为
,若
,且
,
则
( )
A.
B.40
C.30 或
D.
或40
【答案】B
【分析】根据等比数列的性质以及片段和,求出等比数列公比由前
项和公式即可得解.
【详解】等比数列的公比为
,
因为
,且
,
,
,故
,
所以
,即
,
解得
或
(舍去),
所以
,可得
,
故选:B.
【针对训练】3.(24-25 高二下·江西抚州·期末)在等比数列
中,
是方程
的两
根,则
的值为( )
A.-4
B.-2 或2
C.-2
D.2
【答案】C
【分析】设公比为
,由韦达定理得
,
,并判断
同为负数,根据等比数
列的性质得到
,从而得到答案.
【详解】
为等比数列,设公比为
,
由韦达定理得
,
,
又
,故
符号相同,
同为负数,
,
因为
为等比数列,所以
,
,
故
.
故选:C
4.(2025·四川成都·一模)记
为等比数列
的前
项和,若
,则
的公比为( )
A.2
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】由等比数列前
项和的性质,
成等比,公比为
,结合
即可求公比.
【详解】设等比数列
的公比为
,
根据等比数列前
项和的性质,
成等比,且公比为
,
又
,即
,所以
,
解得
.
故选:D.
多选题5.(24-25 高二下·四川南充·期末)关于等差数列和等比数列,下列选项中说法正确的是( )
A.若等比数列
的前
项和
,则实数
B.若数列
为等比数列,且
,则
C.若等差数列
的前
项和为
,则
成等差数列
D.若等差数列
的前
项和为
,公差
,则
的最大值为30
【答案】BCD
【分析】根据等比数列前
项和的性质,等比数列各项下标之间的关系,等差数列前
项和的性质,依次
判断各选项正误,求出结果.
【详解】由
,可得
时,
,
作差得
,当
时,
,解得
,所以A 错误;
由等比数列性质可知
,因为
,所以
,
,所以B 正确;
由等差数列
的前
项和可知,
成等差数列,所以C 正确;
等差数列
中
,公差
,则
,
当
或
时,前
项和取得最大值,最大值
,所以D 正确.
故选:BCD.
6.(24-25 高二下·湖南邵阳·期末)在等比数列
中,若
,则
.
【答案】128
【分析】利用等比数列的性质可求出
、
,进而求出
,再次利用等比数列的性质
进行求解即可.
【详解】
,
,
又
,
,
又
.
考虑最后结果为正,不妨设每项均为正数,
,
.
故答案为:128
【解题策略】
等比数列的性质及应用解题策略
等比数列是指从第二项起,每一项与它的前一项的比值等于同一个常数(记为公比
,
)的数列,
首项记为
(
),通项公式为
。
一、核心性质
1. 通项相关性质
若
,且
,则
(可概括为“角标和相等,项的积相等”)。
推论:当
时,
(即中间项是前后两项的等比中项)。
通项的推广:
(已知任意一项
,可直接表示其他项,无需先求首项
)。
2. 前
项和相关性质
等比数列前
项和
的公式分两种情况:
时,
;
时,
,其关键性质如
下:
仍成等比数列(公比为
,需满足
)。
若
,则
(可直接对比不同项数的前
项和)。
3. 其他重要性质
数列
为等比数列的充要条件:
(
,且所有项不为0,可用于证明或判断等
比数列)。
单调性:若
且
(或
且
),数列单调递增;若
且
(或
且
),数列单调递减;
时,为常数列(
)或摆动数列(
)。
二、解题策略
1. 求基本量(
):“知三求二”
等比数列有5 个基本量,已知其中3 个,可通过通项公式和前
项和公式建立方程(组)求解,核心是根
据已知条件列等式,解出未知量。需注意:若题干未明确公比
,需先判断
是否符合条件,再分
情况计算。
2. 利用“角标和性质”简化计算
当题目涉及“项的积”或“等比中项”时,优先使用“
”的性质,无需单独
求
和
,直接通过角标关系推导项的乘积关系,缩短计算步骤。
3. 前
项和的“片段和性质”应用
涉及
(即不同倍数项数的前
项和)的关系时,直接套用“
成等比数
列”的性质,需严格注意前提条件
,避免因忽略前提导致错误。
4. 证明数列是等比数列:紧扣定义或中项性质
定义法:证明对任意正整数
,
为常数(且该常数不为0,数列各项也不为0)。
中项法:证明对任意正整数
,
(且数列各项不为0),二者均可作为证明的核心依据。
5. 实际应用:建立等比数列模型
针对“增长率”“复利计息”“倍增/倍减”等实际问题,先确定模型类型(等比数列),再明确首项
(初始数量)和公比
(增长/衰减率,增长时
增长率,衰减时
衰减率),最后根据通项公
式或前
项和公式计算目标量。
三、易错点提醒
1. 忽略公比限制:公比
,且使用前
项和公式时需分
和
讨论,避免直接套用
的公
式导致漏解。
2. 误判“片段和性质”前提:
成等比数列的前提是
,需先验证
是否为0,
再应用性质。
3. 忽略项的符号:等比数列中项的符号由首项
和公比
共同决定(
为负时项会正负交替),计算
“等比中项”等问题时,需考虑项的正负两种可能(除非题干明确数列各项为正)。
一、单选题
1.(24-25 高二下·浙江杭州·期末)已知
是等比数列
的前n 项和,若
,则
( )
A.1022
B.1023
C.1024
D.1025
2.(24-25 高二下·北京海淀·期中)若等比数列
的前n 项和为
(p 为常数),且
的公比
为q,则
( )
A.4
B.2
C.1
D.0
3.(24-25 高二下·陕西汉中·期末)记
为等比数列
的前n 项和,若
,则
( )
A.4
B.6
C.7
D.8
4.(24-25 高二下·河南南阳·期末)已知等比数列
的公比为
.设甲:
为递减数列,乙:
,
,则甲是乙的( )
课后针对训练
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
5.(2025 高三·全国·专题练习)已知正项等比数列
满足
,若存在两项
,
使得
,则
的最小值为( )
A.
B.
C.
D.不存在
6.(2025 高三·全国·专题练习)已知数列
的前
项和为
且
,则
( )
A.
B.
C.
D.17
7.(2025 高三·全国·专题练习)已知等差数列
的首项为1,且
成等比数列,则
( )
A.-5 或1
B.-5
C.-3
D.-3 或1
8.(25-26 高三上·广东深圳·开学考试)在等比数列
中,
是函数
的两个零点,
则
( )
A.
B.
C.5
D.
二、多选题
9.(23-24 高二下·四川绵阳·阶段练习)下列说法正确的是( )
A.非零常数列既是等差数列,又是等比数列
B.等比数列
是递增数列,则
的公比
C.若数列
的前
项和为
,则数列
是等差数列
D.若
为等比数列,
为其前
项和,则
,
,
,
仍为等比数列
10.(24-25 高二下·陕西·阶段练习)记
为数列
的前
项和.若
,则( )
A.
B.
C.
D.
三、填空题
11.(2025·浙江宁波·模拟预测)数列
是正项数列,若
,且
,
,则
.
12.(2025 高二·全国·专题练习)设等比数列
的公比为
,其前
项积为
,并且满足以下条件:
,
,
.给出下列结论:
①
;
②
;
③
的值是
中最大的;
④使
成立的最大自然数
等于198.
其中正确的结论是 .(填序号)
四、解答题
13.(2026 高三·全国·专题练习)已知数列
的前
项和
,
为等比数列,公比为2,且
,
,
为等差数列.
(1)求
与
的通项公式;
(2)把数列
和
的公共项由小到大排成的数列记为
,求数列
的前
项和
.
14.(24-25 高二·上海·随堂练习)已知数列
是首项为1,公差不为0 的等差数列,
是各项均为正
数的等比数列,且
.
(1)若数列
的公差为1,且
,在①
,②
,③
这三个条件中任选一个作为条件,
判断此时数列
是否是递增数列,并说明理由;选________.
(2)若
,
,
成等比数列,数列
的前n 项和为
,求数列
的通项公式.
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
B
B
A
A
A
B
AC
ACD
1.B
【分析】设等比数列的公比为
,根据等比数列的通项公式得到方程组,解得首项和公比,代入等
比数列的前n 项和公式可求;
【详解】设等比数列的公比为
,由题意可得
解得
则
故选:B.
2.C
【分析】根据给定条件,利用数列前n 项和的意义及等比数列定义求解并验证即可.
【详解】在等比数列
中,由
,得
,
,
,
因此公比
,
,解得
,
此时
,符合题意,所以
.
故选:C.
3.B
【分析】根据等比数列的前
项和的性质可得.
【详解】因为
是等比数列,所以
成等比数列,
因
,则
,故
,解得
.
故选:B
4.B
【分析】利用等比数列的概念结合必要不充分条件定义即可得解.
【详解】若
为递减数列,则对任意
有
即
,
所以
或
,
如满足
和
的数列均为递减数列,故充分性不成立;
若
,
,则数列为递减数列,所以必要性成立.
所以甲是乙的必要不充分条件.
故选:B
5.A
【分析】由条件先求出公比
,由等比数列通项公式得出
,
满足的关系,然后由基本不等式得最值.
【详解】设等比数列
的公比为
,由
得
,
解得
(
舍去),∴
,
由
得
,
∴
,所以
,
当且仅当
,即
时等号成立.所以
的最小值是
.
故选:A
6.A
【分析】根据等比数列的定义判断
为等比数列,进而根据性质求解得
,即可由求和公式求
解.
【详解】因为
,且
,所以
,所以
为等比数列.
因为
,所以
,
因为
,所以
,即
的公比
.
所以
.
故选:A.
7.A
【分析】根据等比数列的性质,结合等差数列的通项公式进行求解即可.
【详解】设等差数列
的公差为
,
因为
成等比数列,
所以
,所以
,
化简整理得
,解得
,或
,
所以
或
.
故选:A
8.B
【分析】根据韦达定理结合等比中项可求
.
【详解】因为
是函数
的两个零点,
所以
是方程
的两个根,则
,
,
所以
都为负数,又因为
是等比数列,
,
所以
,则
,
故选:B
9.AC
【分析】根据数列中特殊常数列的性质,等比数列单调性的判断方法,利用前
项和求出通项证明等差数
列,和等比数列前
项和的性质,判断各选项正误.
【详解】非零常数列,后一项减前一项是0, 后一项除前一项是1,所以A 正确.
等比数列单调递增则由
或
,所以B 错误.
由
可知当
时
,
且
,符合等式,所以数列通项为
,则
,所以是等差数列,
所以C 正确.
当
,
为偶数时,
可知
不满足等比数列各项不为0 的要求,所以D 错误.
故选:AC.
10.ACD
【分析】A 令
即可;利用降标作差求出
,即可求出数列
的通项公式,即可判断BC 选项;
D 将通项公式代入
即可.
【详解】当
时,
,解得
,A 正确.
当
时,
,所以
,即
,
则
是以
为首项,2 为公比的等比数列,所以
,C 正确;
由上知
,B 错误;
,D 正确.
故选:ACD
11.3
【分析】首先求得
,
,结合
得
即可求解.
【详解】因为
,
,所以
,
,
即
,
,
又因为
,所以
,
,
因为
,
,所以
,
所以
,
所以
.
故答案为:3.
12.①④
【分析】由等比数列的性质及通项公式判断①②;根据等比数列的性质及
的含义判断③④.
【详解】由
,得
,即
,又
且
,
所以
,
,即
,故①正确.
由
,
且
得
,从而
,故②错误.
由
且
得
,故③错误.
,
,
故④正确.
故答案为:①④
13.(1)
(2)
【分析】(1)根据
即可求
,根据条件计算等比数列的首项及公比即可得到
;
(2)根据题意得到数列
,再利用公式求和即可.
【详解】(1)由
得,
当
时,
,
当
时,
,
当
时,上式也成立,所以
.
依题意,
,
,
解得
,所以
.
(2)数列
和
的公共项从小到大依次为
,
,
,
,…,
所以
,
,
,
,…,构成首项为2,公比为4 的等比数列,
所以
,
则
.
14.(1)①②,详细答案见解析
(2)
【分析】(1)由等差数列通项公式求得
,进而可得
或
的值,由等比数列通项公式求得公比q 后,可得
,由
与1 比较大小或
与0 比较大小可得结论;
(2) 若
,
,
成等比数列,利用
可求得公差d,利用
与
的关系,可求得
,由此可得到
【详解】(1)因为
是公差为1,首项为1 的等差数列,
所以
.设
的公比为q,
若选①,由
,得
,
,
,
,
,则
,
所以
是递增数列;
若选②,由
,得
,
,
,
,
则
,所以
是递增数列;
若选③,由
,得
,
,
,
,
,
则
,
所以
不是递增数列;
故选:①②
(2)因为
,
,
成等比数列,故
,
即
,解得
,
因此公差
,
.
数列
的前n 项和为
,
;
当
时,
,
也适合,因此
.
所以
.