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5.3.1 等比数列
课程标准
学习目标
(1)理解等比数列的定义;
(2)掌握等比数列的通项公式及应用;
(3)掌握等比数列的判定方法;
(4)理解等比中项的概念,并能简单应用;
(5)掌握等比数列的有关性质,并能解决一些
简单问题。
(1)能叙述等比数列和等比中项定义,能够应
用定义判断一个数列是否为等比数列;
(2)探索并记忆等比数列的通项公式,能够应
用它解决等比数列的问题;
(3)能在具体问题情境中发现等比数列的关
系,并能用有关知识解决相应的问题。
知识点01 等比数列的概念
1、等比数列的定义
如果一个数列从第2 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q 表示
.
2、对等比数列概念的理解
(1)“从第2 项起”,是因为首项没有“前一项”,同时注意公比是每一项与前一项的比,前后次序不能点
到,另外等比数列中至少含有三项;
(2)定义中的“同一常数”是定义的核心之一,一定不能把“同”字省略,这是因为如果一个数列从第2 项
起,每一项与它的前一项的比都是一个与n 无关的常数,但是如果这些常数不相同,那么此数列也不是等
比数列,当且仅当这些常数相同时,数列才是等比数列;
(3)若一个数列不是从第2 项其,而是从第3 项起或第
项起,每一项与它的前一项的
比等于同一常数,则此数列不是等比数列;
(4)由定义可知,等比数列的任一项都不为0,且公比
;
(5)不为0 的常数列是特殊的等比数列,其公比为1。
【即学即练1】(2023·高二课时练习)(多选)下面四个选项中,正确的有( )
A.由第1 项起乘相同常数得后一项,这样所得到的数列一定为等比数列
B.常数列b,b,…,b 一定为等比数列
C.等比数列
中,若公比
,则此数列各项相等
D.等比数列中,各项与公比都不能为零
【答案】CD
【解析】当乘以的常数为0 时,不是等比数列,故A 错误;
时不是等比数列,故B 错误;
由等比数列的定义,若
,则
,即
,故C 正确;
由等比数列的定义可得各项与公比均不能为0,
若有一项为0,则比值没有意义,故D 正确.故选:CD.
知识点02 等比数列的通项公式及其推广
1、等比数列的通项公式:等比数列
的首项为
,公比为
,则通项公式为:
.
2、通项公式的推广:
或
【即学即练2】(2023·高二课时练习)在等比数列
中,
,公比
.若
,则
的值为
( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】D
【解析】因
为等比数列,
,公比
,所以
,
当
时
,得
,故选:D
知识点03 等比数列的单调性
等比数列
的首项为
,公比为
(1)当
,
或
,
时,数列为递增数列;
(2)当
,
或
,
时,数列为递减数列;
(3)当
时,数列为常数列;
(4)当
时,数列为摆动数列。
【即学即练3】(2023·北京·高二北京八中校考期中)已知
是等比数列,则“
”是“
是增
数列”的( )
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
【答案】B
【解析】由数列
是等比数列,可假设
,
则
,
可知
,但数列
不是递增数列,
若数列
是递增等比数列,由定义可知,
,故
“
”是“
是递增数列”的必要不充分条件故选:B
知识点04 等比中项
1、等比中项定义:如果在a 与b 中间插入一个数G,使a,G,b 成等比数列,那么G 叫做a 与b 的等比
中项,即G 是a 与b 的等比中项
a,G,b 成等比数列
2、对等比中项概念的理解
(1)G 是a 与b 的等比中项,则a 与b 的符号相同,符号相反的两个实数不存在等比中项.
此时,
,即等比中项有两个,且互为相反数.
(2)
时,G 不一定是a 与b 的等比中项.例如02=5×0,但0,0,5 不是等比数列;
(3)在等比数列
中,从第2 项起,每一项是它相邻两项的等比中项;
(4)与等比数列中的任一项“等距离”的两项之积等于该项的平方,
即在等比数列
中,
3、等差中项与等比中项区别
(1)任意两数都存在等差中项,但并不是任意两数都存在等比中项,当且仅当两数同号且均不为0 时才
存在等比中项;
(2)任意两数的等差中项是唯一的,而若两数有等比中项,则等比中项有两个,且互为相反数。
【即学即练4】(2023·浙江嘉兴·高二统考期末)已知实数
是2、8 的等比中项,则
( )
A.
B.
C.4 D.5
【答案】A
【解析】因为实数
是2、8 的等比中项,所以
,得
,故选:A
知识点05 等比数列的性质
1、“子数列”性质
(1)对于无穷等比数列
,若将其前
项去掉,剩余各项仍为等比数列,首项为
,公比为
;
若取出所有的
的倍数项,组成的数列仍未等比数列,首项为
,公比为
;
(2)相隔等距离的项组成的数列仍是等比数列,
即
,
,
,…仍是等比数列,公比为
2、“下标和”性质:在等比数列
中,若
,则
;
(1)特别地,
时,
;
当
时,
(2)若数列
是有穷数列,则与首末两项“等距离”的两项的积等于首末两项的积,
即
3、两等比数列合成数列的性质:若数列
,
是项数相同的等比数列,
是不等于0 的常数,
则数列
、
、
也是等比数列;
【即学即练5】(2024·湖南常德·高二常德市一中校考期末)各项均为正数的等比数列
中,若
,则
( )
A.9 B.10 C.11 D.
【答案】B
【解析】在各项均为正数的等比数列
中,
,
因为
,所以
所以
,故选:B.
【题型一:等比数列的概念】
例1.(2022·贵州毕节·高三统考期中)下列三个数依次成等比数列的是( )
A.1,4,8 B.
,2,4 C.9,6,4 D.4,6,8
【答案】C
【解析】
,A 选项错误;
,B 选项错误.
因为
,所以9,6,4 依次成等比数列,C 选项正确.
,D 选项错误.故选:C
变式1-1.(2019·高二单元测试)下列各组数成等比数列的是( )
①,
,
,
②
,
,
,
③
,
,
,
④
,
,
,
A.①② B.①②③ C.①②④ D.①②③④
【答案】C
【解析】①首项为1,公比为
,是等比数列;
②首项为
,公比为
,是等比数列;
③当
时,不是等比数列;
④首项为
,公比为
,是等比数列,所以①②④成等比数列.故选:C.
变式1-2.(2023·上海浦东新·高二南汇中学校考期末)若
成等比数列,则下列三个数列:(1)
;(2)
;(3)
,必成等比数列的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【解析】
成等比数列,设公比为
,则
均不为0,且
,
,故
成等比数列,且公比为
,
因此
成等比数列,且公比为
,
,
当
时,成等比数列,且公比为
,但当
时,不是等比数列,故选:C
变式1-3.(2023·辽宁抚顺·高二校联考期末)已知数列
,则“
”是“
为等比数
列”的( )
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
【答案】B
【解析】若
为等比数列,则
一定成立;
若
,则
不一定为等比数列,比如
所以“
”是“
为等比数列”的必要不充分条件.故选:B.
变式1-4.(2022·河北唐山·高二统考期末)若
,
,成等比数列且公比为
,那么
,
,
( )
A.不一定是等比数列 B.一定不是等比数列
C.一定是等比数列,且公比为
D.一定是等比数列,且公比为
【答案】C
【解析】因为
,
,成等比数列且公比为
,所以
,
,可得
,
,
由等比数列的中项可判断得
,
,
成等比数列,并且公比为
.故选:C
【方法技巧与总结】
判定等比数列,要抓住3 个要点:①从第二项起;②要判定每一项,不能有例外;③每一项与前一项的比
是同一个常数,且不能为0.
【题型二:等比数列的通项及基本量】
例2.(2024·安徽滁州·高二安徽省滁州中学校考期末)在等比数列
中,
,
,则公比
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】由题知
,解得
.故选:A
变式2-1.(2023·全国·高二期末)已知数列
是等比数列,且
,
,则
(
)
A.28 B.63 C.189 D.289
【答案】C
【解析】设等比数列
的公比为
,由
,
则
,解得
,
故
.故选:C
变式2-2.(2023·江苏宿迁·高二校考期中)已知等比数列
满足
,若
,则
( )
A.
B. C. D.
【答案】C
【解析】因为等比数列
满足
,设等比数列
的公比为
,
所以
,则
,
解得:
.故选:C.
变式2-3.(2024·江苏南京·高二南京师大附中校考期末)若等比数列
的各项均为正数,且
,
,
成等差数列,则
( )
A.
B.3 C.9 D.27
【答案】D
【解析】设数列
的公比为
,
由
,
,
成等差数列,故
,
即有
,化简得
,解得
或
(舍),
故
.故选:D.
变式2-4.(2024·广东广州·高二统考期末)已知各项均为正数的等比数列
满足
,则
的公比为 .
【答案】
【解析】设等比数列
的公比为
,对任意的
,
,则
,
因为
,则
,可得
,
因为
,解得
,因此,数列
的公比为
.
【方法技巧与总结】
等比数列的通项公式
涉及4 个量
,
,
,
,只要知道其中任意三个就能求出另外一
个,在这四个量中,
和
是等比数列的基本量,只要求出这两个基本量,问题便迎刃而解,求解时要
注意
。
【题型三:等比数列的性质及应用】
例3.(2024·安徽马鞍山·高二马鞍山二中校考期末)已知正项等比数列
中,
,
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】正项等比数列
中,
,则
,
,则
,
又
,即
,解得
.故选:B
变式3-1.(2024·河北石家庄·高二石家庄市第二十二中学校考期末)已知等比数列{an}的公比
,
则
等于( )
A.
B.
C.
D.9
【答案】D
【解析】等比数列{an}的公比
,
则
.故选:D.
变式3-2.(2023·甘肃金昌·高二永昌县第一高级中学校考阶段练习)在等比数列
中,
,
,则
( )
A.
B.
C.32 D.64
【答案】C
【解析】设等比数列
的公比为
,
则
,即
,解得
,
所以
.故选:C.
变式3-3.(2023·江苏·高二专题练习)已知数列
是正项等比数列,数列
满足
.若
,则
( )
A.24 B.27 C.36 D.40
【答案】B
【解析】数列
是正项等比数列,
,
由
,得
,得
,
.故选:B.
变式3-4.(2024·湖北武汉·高二校联考期末)(多选)已知等比数列
的公比为
,前
项积为
,若
,
,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】AC
【解析】由已知
,又
,
,
所以
,
,A 正确,B 错误;
,
,
,
所以
,C 正确,D 错误.故选:AC.
【方法技巧与总结】
应用等比数列性质解题时的2 个注意点
(1)在解决等比数列的有关问题时,要注意挖掘隐含条件,利用性质,
特别是性质“若
,则有
”,可以减少运算量,提高解题速
度.
(2)在应用相应性质解题时,要注意性质成立的前提条件,有时需要进行适当变形.此外,解题时注意
设而不求思想的运用.
【题型四:等比数列的证明】
例4.(2023·北京丰台·高二统考期中)已知数列
满足
,且
.
(1)设数列
满足
,证明:
是等比数列;
(2)求数列
的通项公式.
【答案】(1)证明见解析;(2)
【解析】(1)
,
,
,
,
因为
,故
,
.
是首项
,公比
的等比数列.
(2)由(1)知,
,又
,
所以
,所以
.
故数列
的通项公式为
.
变式4-1.(2023·甘肃张掖·高二高台县第一中学校考阶段练习)已知数列
的首项
,
.
(1)证明:数列
为等比数列;
(2)求数列
的通项公式.
【答案】(1)证明见解析;(2)
【解析】(1)因为
,所以
,
即
,
且
,
所以数列
是首项为
,公比为
的等比数列.
(2)由(1)可求得
,
所以
,即
.
变式4-2.(2023·高二课时练习)已知数列
满足
,
.
(1)求
的值;
(2)证明数列
是等比数列,并求出数列
的通项公式.
【答案】(1)
;(2)证明见解析,
.
【解析】(1)数列
满足
,
所以
,
.
(2)由
,得
,即
,
而
,
所以数列
是首项为
,公比为3 的等比数列,
,
所以
.
变式4-3.(2023·天津北辰·高二校考期末)已知数列
的前
项和为
,且
.在数列
中,
,
.
(1)求
的通项公式;
(2)证明:
是等比数列.
【答案】(1)
;(2)证明见解析
【解析】(1)因为数列
的前
项和为
,且
.
当
时,
,
当
时,
,
也满足
,故对任意的
,
.
(2)当
时,
,可得
,所以,
,
且
,则
,
,
,
以此类推可知,对任意的
,
,所以,
,
因此,数列
是公比为
的等比数列.
变式4-4.(2023·全国·高二专题练习)已知
是各项均为正数的等差数列,
、
、
成等差
数列,又
,
,
,……证明:
为等比数列.
【答案】证明见解析.
【解析】证明:因为
、
、
成等差数列,
所以
,即
,
又设等差数列
的公差为
,则
,
这样
,从而
,
若
,此时
是各项均为正数的常数列,故
,
此时
也为常数列,且
,
这时,
为公比为等比数列.
若
,则
,
,
,且
,
这时,
是首项
,公比为
的等比数列.
综上所述,
为等比数列.
【方法技巧与总结】
等比数列的判定方法
1、定义法:
(常数)
为等比数列;
2、中项法:
(
)
为等比数列;
3、通项公式法:
(
,
为常数)
为等比数列.
【题型五:灵活设元求解等比数列】
例5.(2023·高二课时练习)已知4 个数成等比数列,其乘积为1,第2 项与第3 项之和为-
,则此4
个数为 .
【答案】
或
【解析】设此4 个数为
.
则
,且
①,所以
,
当
时,
,代入①式化简可得
,此方程无解;
当
时,
,代入①式化简可得
,解得
或
.
当
时,
;当
时,
.
所以这4 个数为
或
.
变式5-1.(2023·高二课时练习)有四个实数,前三个数依次成等比数列,它们的积是
,后三个数依
次成等差数列,它们的积为
,求出这四个数.
【答案】这四个数为
或
【解析】由题意设此四个数为
,
则有
,解得
或
.
所以这四个数为
或
.
变式5-2.(2023·高二课时练习)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,则这四个数为 .
【答案】0,4,8,16 或15,9,3,1
【解析】解法1:设这四个数依次为
,a,
,
,
由条件得
解得
或
所以当
,
时,所求的四个数分别为0,4,8,16;
当
,
时,所求的四个数分别为15,9,3,1.
故所求的四个数分别为0,4,8,16 或15,9,3,1.
解法2:设这四个数依次为
,
,a,
,
由条件得
解得
或
当
,
时,所求的四个数分别为0,4,8,16;
当
,
时,所求的四个数分别为15,9,3,1.
故所求的四个数分别为0,4,8,16 或15,9,3,1.
变式5-3.(2023·高二课时练习)互不相等的三个数之积为-8,这三个数适当排列后可成为等比数列,
也可排成等差数列,求这三个数.
【答案】这三个数为-2,1,4.
【解析】设三个数为
,a,aq,
∴a3=-8,即a=-2,∴三个数为-
,-2,-2q.
(1)若-2 为-
和-2q 的等差中项,则
+2q=4,
∴q2-2q+1=0,q=1,与已知矛盾;
(2)若-2q 为-
与-2 的等差中项,则
+1=2q,
2q2-q-1=0,q=-
或q=1(舍去),
∴三个数为4,-2,1;
(3)若-
为-2q 与-2 的等差中项,则q+1=
,
∴q2+q-2=0,∴q=-2 或q=1(舍去),
∴三个数为1,-2,4.
综合(1)(2)(3)可知,这三个数为-2,1,4.
变式5-4.(2022·高二课时练习)四个数中前三个数成等比数列,后三个数成等差数列,若首末两数之和
为14,中间两数之和为12,求这四个数.
【答案】2,4,8,12 或
,
,
,
【解析】设四个数依次为
、
、
、
.
则
,解得
或
.
故所求的四个位数依次为2,4,8,12 或
,
,
,
.
【方法技巧与总结】
解决已知三个数或四个数成等比数列的问题,灵活地设项至关重要,一般地:
(1)三个数成等比数列设为
,
,
;
推广到一般:奇数个数成等比数列列为…,
,
,
,
;
,…
(2)四个符号相同的数成等比数列设为
,
,
,
;
推广到一般:偶数个符号相同的数成等比数列设为…,
,
,
,
,
;
,…
(3)四个数成等比数列,不能确定它们的符号是否相同时,可设为
,
,
,
【题型六:等比数列的单调性与最值】
例6.(2024·河北保定·高二统考期末)(多选)已知等比数列
的首项为
,公比为
,则下列能判
断
为递增数列的有( )
A.
B.
C.
D.
【答案】BD
【解析】由等比数列
的首项为
,公比为
,
对于A 中,若
,可得
,所以
为递减数列,所以A 错误;
对于B 中,若
,可得
,所以
为递增数列,所以B 正确;
对于C 中,若
,可得
,所以
为递减数列,所以C 错误;
对于D 中,若
,可得
,所以
为递增数列,所以D 正确.故选:
BD.
变式6-1.(2023·陕西咸阳·高二武功县普集高级中学统考期末)已知
是递增的等比数列,且
,
则其公比
满足( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
是等比数列,故
,当
时,
各项正负项间隔,为摆动数列,故
,显然
,
由
得
,又
是递增的等比数列,故
为递减数列,
由指数函数的单调性知
.故选:D
变式6-2.(2024·北京顺义·高二统考期末)已知等比数列
的首项
,公比为q,记
(
),则“
”是“数列
为递减数列”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件 C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条
件
【答案】C
【解析】由题意,
,
,
当
时,
对于
不一定恒成立,例如
;
当
为递减数列时,
且
对于
恒成立,
又因为
,所以得
,
因此“
”是“数列
为递减数列”的必要不充分条件,故选:C.
变式6-3.(2023·福建莆田·高二莆田二中校联考阶段练习)(多选)设等比数列
的公比为
,前
项
积为
,并目满足条件
,
,
,则下列结论不正确的是( )
A.
B.
C.
的最大值为
D.
【答案】BC
【解析】对于A,由
,且
,则
,
,
若
时,由
,则
,
,所以
,
与已知条件矛盾,所以
,故A 正确;
对于B,结合选项A 可得
,所以
,故B 不正确;
对于C,结合选项A 可得等比数列
的公比为
,所以数列
为单调递减数列,
又结合选项A 可得
,所以
的最大值为
,故C 不正确;
对于D,结合选项A 可得
,所以
,故D 正确.故选:BC.
变式6-4.(2024·全国·高二期末)(多选)已知数列
是各项均为正数的等比数列,
是公差大于0
的等差数列,且
,
,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】BCD
【解析】设
的公比为
,
的公差为
,
所以,
,
,
所以,由
可知
为单调递增数列,即
因为
,
,
,
所以
,即
,数列
为单调递增数列,
作出函数
,
的图象如图所示,
由上述图象可知,当
时,两函数图象在
处相交,
所以,当
时,
,当
或
时,
.故选:BCD.
【方法技巧与总结】
数列的单调性是通过连续两项的大小关系判断的,同时在解决数列相关问题时特别是要注意数列的函数本
质,当然也要意识到数列与连续函数的区别。注意到这两点,与数列的单调性有关的问题便会迎刃而解。
一、单选题
1.(2024·湖南岳阳·高二统考期末)数列
是等比数列,
,公比
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】因为数列
是等比数列,
,公比
,则
.故选:C.
2.(2022·陕西榆林·高二校考期中)已知数列
的通项公式为
,则数列
是( )
A.以1 为首项,
为公比的等比数列 B.以3 为首项,
为公比的等比数列
C.以1 为首项,3 为公比的等比数列 D.以3 为首项,3 为公比的等比数列
【答案】A
【解析】因为
,
,所以数列
是以1 为首项,
为公比的等比数列.故选:A
3.(2024·四川攀枝花·高二统考期末)公比为2 的等比数列
的各项都是正数,且
,则
( )
A.32 B.16 C.4 D.2
【答案】D
【解析】由公比为2 的等比数列
的各项都是正数,且
,
根据等比数列的性质,可得
,所以
,则
.故选:D.
4.(2024·黑龙江牡丹江·高二牡丹江市第二高级中学期末)若递增等比数列
满足
,
,则此数列的公比
( )
A.
B.
或
C.
D.
或
【答案】C
【解析】因为数列
是等比数列,则
,可得
,
所以,
,可得
,
即
,即
,解得
或
,
当
时,
,此时,数列
为递减数列,不合乎题意;
当
时,
,此时,数列
为递增数列,合乎题意.
综上所述,
.故选:C.
5.(2023·高二课时练习)已知等比数列
中,
,
是方程
的两根,则
的值为( )
A.32 B.64 C.256 D.
【答案】B
【解析】因为
是方程
的两根,所以
,∴
,
又
,∴
,∴
.故选:B.
6.(2024·贵州毕节·高二统考期末)已知等比数列
的第二项为1,则“
”是“
”的
( )
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
【答案】A
【解析】因为等比数列
的第二项为1,所以数列的偶数项一定为正,
若
,则
,即
,
此时
,故
,即充分性成立;
若
,则
,所以
或
,
此时
或
,所以
不一定成立,即必要性不成立.故选:A.
7.(2023·河北沧州·高二河北省吴桥中学校考阶段练习)设数列
的公比为
,则“
且
”是“
是递减数列”的( )
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
【答案】A
【解析】由等比数列的通项公式可得,
,
当
且
时,则
,且
单调递减,则
是递减数列,故充分性满
足;
当
是递减数列,可得
或
,故必要性不满足;
所以“
且
”是“
是递减数列”的充分不必要条件.故选:A
8.(2024·福建漳州·高二统考期末)已知正项等比数列
的前
项积为
,且
,则下列结论正确
的是( )
A.若
,则
B.若
,则
C.若
,则
D.若
,则
【答案】B
【解析】由已知数列各项均为正,因此乘积
也为正,公比
,若
,则
,
由等比数列性质知
,所以
,故选项A 错误;
又
,因为
,所以
,所以
,
则
,故
先增后减,所以
,故选项B 正确;
若
,则
,又
,无法判断
与1 的大小,即无法判断
与1 的大小,
故
与
大小没法判断,故选项CD 错误.故选:B
二、多选题
9.(2023·广东韶关·高二校考期中)设公比为
的等比数列
,若
,则( )
A.
B.当
时,
C.
和
的等比中项为4 D.
【答案】AB
【解析】A 选项,由等比数列性质可得
,即
,故A 正确;
B 选项,当
时,
,所以
,故B 正确;
C 选项,因为
,所以
和
的等比中项为4 或-4,故C 错误;
D 选项,当
时,
,故
,D 不正确.故选:AB
10.(2022·江苏南通·高二统考期中)已知数列
为等比数列,则( )
A.数列
,
,
成等比数列
B.数列
,
,
成等比数列
C.数列
,
,
成等比数列
D.数列
,
,
成等比数列
【答案】BD
【解析】设等比数列
的公比为
,
A.由等比数列的性质知
,
,当
时,
,故A 错误;
B.可知数列
,
,
每项都不为0,且
,故B 正确.
C.当数列
为1,
,1,
,1……时,
,故C 错误;
D.数列
,
,
的每一项都不为0,
且
,故D 确.故选:BD
11.(2024·重庆·高二统考期末)设
,已知数列
为等比数列,则( )
A.
一定为等比数列 B.
一定为等比数列
C.当
时,
一定为等比数列 D.当
时,
可能为等比数列
【答案】ABD
【解析】设
的公比为
,
A 选项,
,故
一定为等比数列,A 正确;
B 选项,
,故
一定为等比数列,B 正确;
C 选项,不妨设
,此时公比为1,则
,故
不是等比数列,C 错误;
D 选项,不妨设
,此时
,
所以当
时,
可能为公比为1 的等比数列,D 正确.故选:ABD
12.(2024·陕西西安·高二陕西师大附中校考期末)等比数列
的各项均为正数,公比为
,其前
项
的乘积记为
.若
,
,则( )
A.
B.
C.
D.当且仅当
时,
【答案】ABC
【解析】正项等比数列
前n 项之积
,由
得:
,
于是得
,解得
,所以
,
因为
,所以
,
,故A 正确;
因为
,
,即
,
因为等比数列
的各项均为正数,所以
,故B 正确;
,因为
,
当
时,
取得最大值,所以
,故C 正确;
由
, 当
时,即
,解得
或
(舍),
所以
时,
,故D 错误,故选:ABC.
三、填空题
13.(2024·广东茂名·高二统考期末)在各项均为正数的等比数列
中,
,则
.
【答案】3
【解析】
.
14.(2024·安徽合肥·高二合肥市第八中学校考期末)在正项等比数列
中,若
,
.
【答案】5
【解析】正项等比数列
中,
,
,
解得
,舍去负值,所以
.
15.(2024·河北保定·高二保定一中校考阶段练习)在等比数列
中,
,
是方程
的
两根,则
的值为 .
【答案】
【解析】由
,
是方程
的两根,得
,显然
,
则
,在等比数列
中,
同号,即
,
又
,
,所以
.
16.(2024·广东深圳·高二统考期末)已知数
满足
,则数列
的通项公式
.
【答案】
【解析】由
可得:
,
又
,
,
所以
是以
为首项,为公比的等比数列,
所以
,所以
.
四、解答题
17.(2024·福建福州·高二校联考期末)已知数列
满足
,设
.
(1)求
;
(2)判断数列
是否为等比数列,并说明理由;
(3)求
的通项公式.
【答案】(1)
;(2)
是首项为1,公比为2 的等比数列,理由见解析;(3)
【解析】(1)由条件可得
,
将
代入得,
,又
,得到
,
将
代入得,
,所以
.
又
,所以
.
(2)
是首项为1,公比为2 的等比数列,理由如下,
由条件可得
,又
,所以
,又
,
所以
是首项为1,公比为2 的等比数列.
(3)由(2)可得
,所以
.
18.(2023·高二课时练习)已知数列
为等比数列.
(1)若
,
,求
的值;
(2)若
,
,求
的值.
【答案】(1)
;(2)
【解析】(1)设等比数列
的公比为
,
则
,因为
,
所以
,即
,则
,解得:
而
.
(2)设等比数列
的公比为
,
,解得:
,
.
所以
.
19.(2023·高二课时练习)(1)在2 和9 之间插入两个数,使前三个数成等差数列,后三个数成等比数
列,试写出这个数列;
(2)在320 与5 中间插入5 个数,使这7 个数成等比数列,求这个等比数列.
【答案】(1)
或
,(2)
或
【解析】(1)设插入的两个数分别为
,即这四个数为
,
因为前三个数成等差数列,后三个数成等比数列,
所以
,解得
,或
,
所以这个数列为
或
,
(2)设这个等比数列的公比为
,由题意得
,
所以
,得
,得
,或
,
当
时,
,
,
,
,
,
当
时,
,
,
,
,
,
所以这个等比数列为
,或
.
20.(2024·贵州安顺·高二统考期末)已知数列
中,
,
(
,
),且
是
和
的等差中项.
(1)求实数
的值;
(2)求证:数列
是等比数列,并求出
的通项公式.
【答案】(1)
;(2)证明见解析,
【解析】(1)根据题意有
,
因为
是
和
的等差中项,所以
,解得
.
(2)由(1)知
,所以
,
又
,所以
(常数),
所以数列
是以1 为首项,以3 为公比的等比数列.
则
,所以
.
21.(2024·云南昆明·高二昆明市第三中学校考期末)在正项等比数列
中,
,
.
(1)求
的通项公式;
(2)若数列
满足:
,求数列
的最大项.
【答案】(1)
;(2)
【解析】(1)设正项等比数列
的公比为
,
,
由题意可得
,
因为
,所以
,解得
或
(舍去),
所以等比数列
的首项为
,公比为
,通项公式
.
(2)由(1)得
,所以
,
令
解得
,
所以当
时,
,即
,
又
,
,
,
所以数列
的最大项为
.
22.(2023·江西萍乡·高二统考期中)在数列
中,
,
.
(1)证明:
为等比数列.
(2)设
,若
是递增数列,求的取值范围.
【答案】(1)证明见解析;(2)
【解析】(1)因为
,所以
,
因为
,所以
,则
,
则
是以1 为首项,4 为公比的等比数列.
(2)由(1)可得,
,即
.
,则
,
故
,
因为
是递增数列,所以
,即
.
当
为奇数时,
,即
,
由于
,易知
单调递减,所以
;
当
为偶数时,
,即
,
由于
,易知
单调递增,所以
.
综上,的取值范围为
.