【文档说明】2024年新高考数学一轮复习题型归纳与达标检测 第35讲 等比数列及其前n项和(达标检测) Word版含解析.docx,共(14)页,45.500 KB,由小赞的店铺上传
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第35讲等比数列及其前n项和(达标检测)[A组]—应知应会1.(2020春•宣城期末)已知三个数4,x,16成等比数列,则x=()A.±8B.8C.±4D.4【分析】利用等比数列性质直接求解.【解答】解:∵三个数4,x,16成等比数列,∴x2=4×16=64,解得x=±8.故选:A.2
.(2020春•梅州期末)已知等比数列{an},a10,a30是方程x2﹣10x+16=0的两实根,则a20等于()A.4B.±4C.8D.±8【分析】根据题意,由一元二次方程根与系数的关系可得a10a30=
(a10)2=16,a10+a30=10>0,结合等比数列的性质分析a20>0,据此分析可得答案.【解答】解:根据题意,{an}为等比数列,若a10,a30是方程x2﹣10x+16=0的两实根,则有a10a30=(a20)2=16,a10+a30=10>0,则a10,
a30都为正数,必有a20>0.则a20=4;故选:A.3.(2020春•内江期末)已知数列{an}的通项为an=2n﹣3,若a3,a6,am成等比数列,则m=()A.9B.12C.15D.18【分析】由题意可
得𝑎62=𝑎3⋅𝑎𝑚,代入即可求解.【解答】解:由an=2n﹣3,若a3,a6,am成等比数列,则𝑎62=𝑎3⋅𝑎𝑚,即81=3(2m﹣3),解可得,m=15,故选:C.4.(2020春•厦门期末)在等比数列{an}中,a2
=2,a3a5=64.则𝑎5+𝑎6𝑎1+𝑎2=()A.4B.8C.16D.64【分析】利用等比数列通项公式求出首项和公比,由此能求出结果.【解答】解:∵在等比数列{an}中,a2=2,a3a5=64.
∴{𝑎1𝑞=2𝑎1𝑞2⋅𝑎1𝑞4=64,解得{𝑎1=1𝑞=2或{𝑎1=−1𝑞=−2,𝑎5+𝑎6𝑎1+𝑎2=𝑎1𝑞4+𝑎1𝑞5𝑎1+𝑎1𝑞=q4=16.故选:C.5.(2020春•河南期末)已知等比数列
{an}满足a1a6=a3,且a4+a5=32,则a1=()A.18B.14C.4D.8【分析】设等比数列{an}的公比为q,由a1a6=a3,且a4+a5=32,可得:𝑎12q5=a1q2,a1q3(1+q)=3
2,解出即可得出.【解答】解:设等比数列{an}的公比为q,∵a1a6=a3,且a4+a5=32,∴𝑎12q5=a1q2,a1q3(1+q)=32,解得a1=8,q=12.故选:D.6.(2020春•五华区
校级期末)已知正项等比数列{an}中,a3=𝑎4𝑎2,若a1+a2+a3=7,则a8=()A.32B.48C.64D.128【分析】利用等比数列通项公式列出方程求出a1=1,q=2,由此能求出a8.【解答】解:由𝑎3=𝑎4𝑎2,得𝑎1𝑞2=
𝑞2,所以a1=1,又因为a1+a2+a3=7,得1+q+q2=7,所以q=2,故𝑎8=27=128,故选:D.7.(2020春•宣城期末)在前n项和为Sn的等比数列{an}中,a3a4a5=8,S14=
129S7,则a1=()A.2B.12C.14D.18【分析】设等比数列{an}的公比为q≠1,由a3a4a5=8,S14=129S7,可得:𝑎43=8,即a4=2=a1q3,𝑎1(1−𝑞14)1−𝑞=129𝑎1(1−𝑞7)1−𝑞,联立解得a1.【解答
】解:设等比数列{an}的公比为q≠1,∵a3a4a5=8,S14=129S7,∴𝑎43=8,即a4=2=a1q3,𝑎1(1−𝑞14)1−𝑞=129𝑎1(1−𝑞7)1−𝑞,则a1=14,q=2.故选:C.8.(2020春•天心区校级期末)《孙子算经》
是中国古代重要的数学著作,约成书于四五世纪.其卷中《算筹分数之法》里有这样一个问题:“今有女子善织,日自倍,五日织通五尺.问:日织几何?”意思是有一女子擅长织布,每天织布都比前一天多1倍,5天共织了5尺布.现请问该女子第3天织了多少布?()
A.1尺B.43尺C.531尺D.2031尺【分析】由已知结合等比数列的通项公式及求和公式即可直接求解.【解答】解:由题意可知,每天织布的数量是以2为公比的等比数列,设首项a1,则𝑎1(1−25)1−2=5,解可得,a1=531,a3=531×22=2031.故选:D.9.(2019•厦门二
模)已知数列{an}的前n项和为Sn,𝑎1=13,当n≥2时,an,Sn﹣1,Sn成等比数列,若Sm<1921,则m的最大值为()A.9B.11C.19D.21【分析】因为当n≥2时,an,Sn﹣1,Sn成等比
数列,所以(𝑆𝑛−1)2=𝑎𝑛𝑆𝑛,即(𝑆𝑛−1)2=(𝑆𝑛−𝑆𝑛−1)𝑆𝑛,即1𝑆𝑛−1−1𝑆𝑛−1−1=−1,所以{1𝑆𝑛−1}成等差数列,所以1𝑆𝑛−1=−n−12,即Sn=2�
�−12𝑛+1,所以Sm<1921可以转化为关于m的不等式,解不等式即可.【解答】解:依题意,因为当n≥2时,an,Sn﹣1,Sn成等比数列,所以(𝑆𝑛−1)2=𝑎𝑛𝑆𝑛,即(𝑆𝑛−1)2=(𝑆𝑛−𝑆𝑛−1)𝑆𝑛,即1𝑆𝑛−1−1𝑆𝑛−1−1=−1,所
以{1𝑆𝑛−1}成等差数列,所以1𝑆𝑛−1=−n−12,即Sn=2𝑛−12𝑛+1,若Sm<1921,即2𝑚−12𝑚+1<1921,解得m<10,所以m的最大值为9.故选:A.10.(多选)(2020春•思明区校级月考
)设{an}为等比数列,给出四个数列:①{2an};②{𝑎𝑛2};③{2𝑎𝑛};④{log2|an|},其中一定为等比数列的是()A.①B.②C.③D.④【分析】由题意可得,𝑎𝑛𝑎𝑛−1=𝑞(q≠0),然后结合等比数列的定义进行逐项检验即可判断.【解答】解:
由题意可得,𝑎𝑛𝑎𝑛−1=𝑞(q≠0),①2𝑎𝑛2𝑎𝑛−1=𝑎𝑛𝑎𝑛−1=q,故是等比数列;②𝑎𝑛2𝑎𝑛−12=(𝑎𝑛𝑎𝑛−1)2=q2,故是等比数列;③2𝑎𝑛2𝑎𝑛−1=2�
�𝑛−𝑎𝑛−1不一定是常数;④𝑙𝑜𝑔2|𝑎𝑛|𝑙𝑜𝑔2|𝑎𝑛−1|不一定为常数;故选:AB.11.(多选)(2020春•鼓楼区校级期末)设等比数列{an}的公比为q,其前n项和为Sn,前n项积为Tn,并且满足条件a1>1,a6a7>1,𝑎6−1𝑎7−1<0,则下列结
论正确的是()A.0<q<1B.0<a6a8<1C.Sn的最大值为S7D.Tn的最大值为T6【分析】由条件a1>1,a6a7>1,𝑎6−1𝑎7−1<0,可得:1<a6,0<a7<1.即可判断出结论.【解答】解:由条件a1>1
,a6a7>1,𝑎6−1𝑎7−1<0,可得:1<a6,0<a7<1.∴𝑎7𝑎6=q∈(0,1),a6a8=𝑎72∈(0,1),Sn中没有最大值,Tn的最大值为T6.则下列结论正确的是ABD.故选:ABD.12.
(2020春•杨浦区校级期末)﹣1和﹣4的等比中项为.【分析】由题意利用等比数列的定义和性质,求得结果.【解答】解:﹣1和﹣4的等比中项为±√(−1)⋅(−4)=±2,故答案为:±2.13.(2020春•黔南州期末)在等比数
列{an}中,a1=3,a4=81,则{an}的公比q=.【分析】利用等比数列通项公式直接求解.【解答】解:∵在等比数列{an}中,a1=3,a4=81,∴𝑎4=𝑎1𝑞3=3q3=81,解得q=3.∴{an}的公比q=3.故答案
为:3.14.(2020春•新乡期末)在等比数列{an}中,a2=1,a10=16,则a6=.【分析】根据题意,由等比数列的通项公式可得q8=𝑎10𝑎2=16,变形可得q4的值,由等比数列的通项公式计算可得答案.【解答】解:根据题意,等比数列{an}中,a2=1,a
10=16,则q8=𝑎10𝑎2=16,变形可得q4=4,则a6=a2q4=4;故答案为:415.(2020春•湖北期末)已知公比不为1的等比数列{an}满足a5a7+a4a8=18,则a6=.【分析】由题意利用等比数列的性质,求得a6的值.【解答】解:∵公比不为1的
等比数列{an}满足a5a7+a4a8=18=2𝑎62,求得a6=±3,故答案为:±3.16.(2020春•闵行区校级期末)已知等比数列{an}的公比为q=2,则𝑎1+𝑎5+𝑎9𝑎3+𝑎7+�
�11=.【分析】等比数列{an}的公比为q=2,则根据等比数列的通项公式进行计算即可.【解答】解:∵等比数列{an}的公比为q=2,∴𝑎𝑛=𝑎1×2𝑛−1,∴𝑎1+𝑎5+𝑎9𝑎3+𝑎7+𝑎11=(1+24+28)𝑎
1(22+26+210)𝑎1=14.故答案为:14.17.(2020•武汉模拟)一种药在病人血液中的量保持1500mg以上才有疗效;而低于500mg病人就有危险.现给某病人静脉注射了这种药2500mg,如果药在血液中以每小时20%的比例衰减,为了充分发挥药物的利用价值,那么从现在起经过小时向病人
的血液补充这种药,才能保持疗效.(附:lg2≈0.3010,1g3≈0.4771,精确到0.1h)【分析】先设未知数,再根据题意列出不等式,整理得指数不等式,再利用指数函数的单调性、指数函数和对数函数的关系、换底公式和对数的运算性质,以及条件进行求解.【解答】解:设应在病人注射这种药x
小时后再向病人的血液补充这种药,依题意,可得500≤2500×(1﹣20%)x≤1500整理,得0.2≤0.8x≤0.6,∴log0.80.6≤x≤log0.80.2,∵log0.80.6=𝑙𝑔0.6𝑙𝑔0.8=𝑙𝑔6−1𝑙�
�8−1=𝑙𝑔2+𝑙𝑔3−13𝑙𝑔2−1≈2.3,log0.80.2=𝑙𝑔0.2𝑙𝑔0.8=𝑙𝑔2−13𝑙𝑔2−1≈7.2,解得:2.3≤x≤7.2,应在用药2.3小时后及7.2小时前再向病人的血液补充药.故答案为:2.3.18.(
2020春•静安区期末)在实数1和81之间插入n个实数,使得这n+2个数构成递增的等比数列,将这n+2个数的乘积记作Tn,再令𝑎𝑛=𝑙𝑜𝑔3𝑇𝑛(𝑛∈𝑁∗).则数列{an}的通项公式an=.【分析】由题意,设这n+2个数构成的等比数列为bn,利用等比数列的性质可求Tn=(√𝑏1
⋅𝑏𝑛+2)n+2=9n+2,进而根据已知可求数列{an}的通项公式.【解答】解:由题意,设这n+2个数构成的等比数列为bn,则b1=1,bn+2=81,且b1•bn+2=b2•bn+1=b3•bn=…,所以Tn=(√𝑏1⋅𝑏𝑛+2)n+2=9n+2,从而an=log3Tn=log
39n+2=2(n+2).故答案为:2(n+2).19.(2020春•宣城期末)已知数列{an}是公比为q(q≥2)的正项等比数列,bn=(q﹣1)2an,对于任意的n∈N*,都存在m∈N*,使得bn=am,则q
的值为.【分析】由bn=am,可得(q﹣1)2an=am,可得m=n+2logq(q﹣1)》由对于任意的n∈N*,都存在m∈N*,使得bn=am,可得2logq(q﹣1)必为整数,又q≥2,即可得出.【解
答】解:由bn=am,∴(q﹣1)2an=am,∴(q﹣1)2=qm﹣n,∴m﹣n=2𝑙𝑜𝑔𝑞(𝑞−1)2,可得m=n+2logq(q﹣1),∵对于任意的n∈N*,都存在m∈N*,使得bn=am,∴2logq(q﹣1)必为整数,又q≥2,∴1≤q﹣1≤q,可
得:0≤2logq(q﹣1)<2,可得:logq(q﹣1)=0或12,∴q﹣1=1,或q﹣1=√𝑞,解得q=2或q=3+√52.故答案为:2或3+√52.20.(2019•西湖区校级模拟)已知Sn是等比数列{an}的前n项和,若存在m∈N*满足𝑆2𝑚𝑆𝑚=9,𝑎2𝑚𝑎𝑚=5�
�+1𝑚−1,则m=,数列的公比为.【分析】利用等比数列的通项公式与求和公式即可得出.【解答】解:设等比数列{an}的公比为q,则q≠1.若存在m∈N*满足𝑆2𝑚𝑆𝑚=9,𝑎2𝑚𝑎𝑚=5𝑚+1
𝑚−1,则𝑎1(1−𝑞2𝑚)1−𝑞=9•𝑎1(1−𝑞𝑚)1−𝑞,qm=5𝑚+1𝑚−1.解得m=3,q=2.故答案为:3,2.21.(2020春•湛河区校级月考)若一个数列的第m项等于这个数列的
前m项的乘积,则称该数列为“m积数列”,若各项均为正数的等比数列{an}是一个“2020积数列”,且a1>1,则当其前n项的乘积取最大值时,n的最大值为.【分析】由题意可得a1•a2•a3…2019=1.再根据等比数列的性质,a1•a2019=a2•a2018=a3•a2017=⋯=
𝑎10102=1,由此可得当其前n项的乘积取最大值时,n的最大值.【解答】解:若一个数列的第m项等于这个数列的前m项的乘积,则称该数列为“m积数列”,若各项均为正数的等比数列{an}是一个“2020积数列”,且a1>1,∴q>0.∴a2020=a1•a2•a3…a2020,∴a1•a2•a3…
2019=1.∵a1•a2019=a2•a2018=a3•a2017=⋯=𝑎10102=1,则当其前n项的乘积取最大值时,n的最大值为1010,故答案为:1010.22.(2020春•河池期末)在数列{an}中,a1=1,an=2an﹣1+n﹣2(n≥2).(1)证明:数列{an
+n}为等比数列,并求数列{an}的通项公式;(2)求数列{an}的前n项和Sn.【分析】(1)通过证明𝑎𝑛+𝑛𝑎𝑛−1+(𝑛−1)为常数来证明数列{an+n}为等比数列,再结合数列{an+n}的首项和公比即可求出an+n,进而求出数列{an}的通项公式;(2)由(1)知𝑎𝑛=2�
�−𝑛,再利用分组求和法即可求出数列{an}的前n项和Sn.【解答】解:(1)证明:因为𝑎𝑛+𝑛𝑎𝑛−1+(𝑛−1)=(2𝑎𝑛−1+𝑛−2)+𝑛𝑎𝑛−1+𝑛−1=2𝑎𝑛−1+2𝑛−2𝑎𝑛−1+𝑛−1=2,∴数列{an+n}是首项为a1+1=2,公比为2
的等比数列,那么𝑎𝑛+𝑛=2⋅2𝑛−1=2𝑛,即𝑎𝑛=2𝑛−𝑛.(2)由(1)知𝑎𝑛=2𝑛−𝑛,𝑆𝑛=(21+22+23+⋯2𝑛)−(1+2+3+⋯+𝑛)=2×(1−2𝑛)1−2−𝑛×(𝑛+1)2=2𝑛+1−𝑛
2+𝑛+42(𝑛∈𝑁∗).23.(2020•房山区二模)已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,____.是否存在正整数k(k>1),使得a1,ak,Sk+2成等比数列?若存在,求出k的值;若不存在,说明理由.从①an+1﹣2an=0,②Sn=
Sn﹣1+n(n≥2),③Sn=n2这三个条件中任选一个,补充在上面问题中并作答.【分析】分别选①②③,根据各自对应的结论来求解k,能解出来说明存在,解不出来说明不存在.【解答】解:若选①an+1﹣2an=0,且a2﹣2a1=0;说明数列{an}是首项
为1,公比为2的等比数列;∴a1=1,ak=2k﹣1;Sk+2=1−2𝑘+11−2=2k+1﹣1;若a1,ak,Sk+2成等比数列,则(2k﹣1)2=1×(2k+1﹣1)=2k+1﹣1;左边为偶数,右边为奇数,即不存在正整数k(k>1),使得a
1,ak,Sk+2成等比数列;若选②Sn=Sn﹣1+n(n≥2),即Sn﹣Sn﹣1=n⇒an=n;(n≥2)且a1=1适合上式;所以:说明{an}是首项为1,公差为1的等差数列;∴an=n,Sn=𝑛(1+𝑛)2;若a1,ak,Sk+2成等比数列,
则k2=1×(𝑘+2)(𝑘+2+1)2⇒k2﹣5k﹣6=0⇒k=6(k=﹣1舍);即存在正整数k=6,使得a1,ak,Sk+2成等比数列;若选③Sn=n2,∴an=Sn﹣Sn﹣1=n2﹣(n﹣1)2=2
n﹣1(n≥2);且a1=1适合上式;若a1,ak,Sk+2成等比数列,则(2k﹣1)2=1×(k+2)2⇒3k2﹣8k﹣3=0⇒k=3(k=−13);即存在正整数k=3,使得a1,ak,Sk+2成等比数列.24.(2020•海南)已知公比大于1的等比
数列{an}满足a2+a4=20,a3=8.(1)求{an}的通项公式;(2)求a1a2﹣a2a3+…+(﹣1)n﹣1anan+1.【分析】(1)根据题意,列方程组{𝑎2+𝑎4=20𝑎3=𝑎1𝑞2=8,解得a1和q,然后求出{an}的通项公式;(2)根据条件,可知a1a2,﹣
a2a3,…(﹣1)n﹣1anan+1,是以23为首项,﹣22为公比的等比数列,由等比数列求和公式,即可得出答案.【解答】解:(1)设等比数列{an}的公比为q(q>1),则{𝑎2+𝑎4=𝑎1𝑞+𝑎1𝑞3=20𝑎3=�
�1𝑞2=8,∵q>1,∴{𝑎1=2𝑞=2,∴𝑎𝑛=2⋅2𝑛−1=2𝑛.(2)a1a2﹣a2a3+…+(﹣1)n﹣1anan+1=23﹣25+27﹣29+…+(﹣1)n﹣1•22n+1,=23[1−(−22)𝑛]1−(−22)=85−(−1)𝑛22𝑛+35.25.
(2020•淄博一模)等差数列{𝑎𝑛}(𝑛∈𝑁∗)中,a1,a2,a3分别是如表第一、二、三行中的某一个数,且其中的任何两个数不在如表的同一列.第一列第二列第三列第一行582第二行4312第三行1669(1)请选择一个可能的{a1,a2,a3}组合,并
求数列{an}的通项公式;(2)记(1)中您选择的{an}的前n项和为Sn,判断是否存在正整数k,使得a1,ak,Sk+2成等比数列,若有,请求出k的值;若没有,请说明理由.【分析】(1)由题意利用等差数列的定义和性质,写出它的通项公式.(2)由题意利用等
比数列的定义和性质,求出k的值,从而得出结论.【解答】解:(1)由题意可知:有两种组合满足条件:①a1=8,a2=12,a3=16,此时等差数列{an},a1=8,d=4,所以其通项公式为an=8+(n﹣1)4=4n+4.②a1=2,a2=4,a3=6
,此时等差数列{an},a1=2,d=2,所以其通项公式为an=2n.(2)若选择①,Sn=𝑛(8+4𝑛+4)2=2n2+6n.则𝑆𝑘+2=2(𝑘+2)2+6(𝑘+2)=2𝑘2+14𝑘+20.若a1,a
k,Sk+2成等比数列,则𝑎𝑘2=𝑎1⋅𝑆𝑘+2,即(4k+4)2=8(2k2+14k+20),整理,得5k=﹣9,此方程无正整数解,故不存在正整数k,使a1,ak,Sk+2成等比数列.若选择②,Sn=𝑛(2+2𝑛)2=
n2+n,则𝑆𝑘+2=(𝑘+2)2+(𝑘+2)=𝑘2+5𝑘+6,若a1,ak,Sk+2成等比数列,则𝑎𝑘2=𝑎1⋅𝑆𝑘+2,即(2k)2=2(k2+5k+6),整理得k2﹣5k﹣6=0,因为k为正整
数,所以,k=6.故存在正整数k=6,使a1,ak,Sk+2成等比数列.26.(2020•天津)已知{an}为等差数列,{bn}为等比数列,a1=b1=1,a5=5(a4﹣a3),b5=4(b4﹣b3).(Ⅰ)求{an}和{bn}的通项公式;(Ⅱ)记{an}的前n项和为Sn,求证:SnSn+2<
Sn+12(n∈N*);(Ⅲ)对任意的正整数n,设cn={(3𝑎𝑛−2)𝑏𝑛𝑎𝑛𝑎𝑛+2,𝑛为奇数,𝑎𝑛−1𝑏𝑛+1,𝑛为偶数.求数列{cn}的前2n项和.【分析】(Ⅰ)分别根据等差数列的通项公式和等比数列的通项公式即可求出;(Ⅱ)根据等差数
列的求和公式和作差法即可比较大小,则课证明;(Ⅲ)分类讨论,再根据错位相减法即可求出前2n项和.【解答】解:(Ⅰ)设等差数列{an}的公差为d,等比数列{bn}的公比为q,由a1=1,a5=5(a4﹣a3)
,则1+4d=5d,可得d=1,∴an=1+n﹣1=n,∵b1=1,b5=4(b4﹣b3),∴q4=4(q3﹣q2),解得q=2,∴bn=2n﹣1;(Ⅱ)证明:法一:由(Ⅰ)可得Sn=𝑛(𝑛+1)2,∴SnSn+2=14n(n+1)(n+2)(n+3),(Sn
+1)2=14(n+1)2(n+2)2,∴SnSn+2﹣Sn+12=−12(n+1)(n+2)<0,∴SnSn+2<Sn+12(n∈N*);法二:∵数列{an}为等差数列,且an=n,∴Sn=𝑛(𝑛+1)2,Sn+2=(𝑛+2)(𝑛+3)2,Sn+1=(𝑛+1)(𝑛+2)
2,∴𝑆𝑛𝑆𝑛+2𝑆𝑛+12=𝑛(𝑛+3)(𝑛+1)(𝑛+2)=𝑛2+3𝑛𝑛2+3𝑛+2<1,∴SnSn+2<Sn+12(n∈N*);(Ⅲ),当n为奇数时,cn=(3𝑎𝑛−2)𝑏𝑛𝑎𝑛𝑎
𝑛+2=(3𝑛−2)2𝑛−1𝑛(𝑛+2)=2𝑛+1𝑛+2−2𝑛−1𝑛,当n为偶数时,cn=𝑎𝑛−1𝑏𝑛+1=𝑛−12𝑛,对任意的正整数n,有∑𝑛𝑘=1c2k﹣1=∑𝑛𝑘=1(22𝑘2𝑘+1−22𝑘−22𝑘−
1)=22𝑛2𝑛+1−1,和∑𝑛𝑘=1c2k=∑𝑛𝑘=12𝑘−14𝑘=14+342+543+⋯+2𝑛−14𝑛,①,由①×14可得14∑𝑛𝑘=1c2k=142+343+⋯+2𝑛−34𝑛+2𝑛−14𝑛+1,②,①﹣②得34∑𝑛𝑘=1c
2k=14+242+243+⋯+24𝑛−14−2𝑛−14𝑛+1,∴∑𝑛𝑘=1c2k=59−6𝑛+59×4𝑛,因此∑2𝑛𝑘=1c2k=∑𝑛𝑘=1c2k﹣1+∑𝑛𝑘=1c2k=4𝑛2𝑛+1−6𝑛+
59×4𝑛−49.数列{cn}的前2n项和4𝑛2𝑛+1−6𝑛+59×4𝑛−49.[B组]—强基必备1.(2020春•驻马店期末)若数列{an}满足1𝑎𝑛+1−3𝑎𝑛=0(𝑛∈𝑁+),则称{a
n}为“梦想数列”,已知数列{1𝑏𝑛}为“梦想数列”,且b1+b2+b3=2,则b3+b4+b5=()A.18B.16C.32D.36【分析】根据题意,由“梦想数列”的定义可得“梦想数列”为公比为13的等比数列,进而可得若数列{1𝑏𝑛}为“梦想数列”,则{bn}为公比为3的等比数列,进
而由等比数列的性质分析可得答案.【解答】解:根据题意,梦想数列{an}满足1𝑎𝑛+1−3𝑎𝑛=0(𝑛∈𝑁+),即an=3an+1,数列{an}为公比为13的等比数列,若数列{1𝑏𝑛}为“梦想数列”,则1𝑏𝑛=3×1𝑏𝑛+1,
变形可得bn+1=3bn,即数列{bn}为公比为3的等比数列,若b1+b2+b3=2,则b3+b4+b5=9(b1+b2+b3)=18;故选:A.2.(2020•北京)已知{an}是无穷数列.给出两个性质:①对于{an}中任意两项a
i,aj(i>j),在{an}中都存在一项am,使得𝑎𝑖2𝑎𝑗=am;②对于{an}中任意一项an(n≥3),在{an}中都存在两项ak,al(k>l),使得an=𝑎𝑘2𝑎𝑙.(Ⅰ)若an=n(n=1,2,…
),判断数列{an}是否满足性质①,说明理由;(Ⅱ)若an=2n﹣1(n=1,2,…),判断数列{an}是否同时满足性质①和性质②,说明理由;(Ⅲ)若{an}是递增数列,且同时满足性质①和性质②,证明:{an}为等比数列.【分析】(Ⅰ)由𝑎32�
�2=92∉N*,即可知道不满足性质.(Ⅱ)对于任意的i和j,满足𝑎𝑖2𝑎𝑗=22i﹣j﹣1,⇒2i﹣j∈N*,必存在m=2i﹣j,可得满足性质①;对于任意的n,欲满足an=2n﹣1=𝑎𝑘2𝑎𝑙=22k﹣l
﹣1,⇒n=2k﹣l即可,必存在有一组k,l使使得它成立,故满足性质②.(Ⅲ)先用反证法证明数列必然恒正或恒负,再用数学归纳法证明{an}也是等比数列,即可.【解答】解:(Ⅰ)不满足,理由:𝑎32𝑎2=92∉N*,不存在一项am使得𝑎
32𝑎2=am.(Ⅱ)数列{an}同时满足性质①和性质②,理由:对于任意的i和j,满足𝑎𝑖2𝑎𝑗=22i﹣j﹣1,因为i∈N*,j∈N*且i>j,所以2i﹣j∈N*,则必存在m=2i﹣j,此时,2m﹣1∈{ai}且满足𝑎𝑖
2𝑎𝑗=22i﹣j﹣1=am,性质①成立,对于任意的n,欲满足an=2n﹣1=𝑎𝑘2𝑎𝑙=22k﹣l﹣1,满足n=2k﹣l即可,因为k∈N*,l∈N*,且k>l,所以2k﹣l可表示所有正整数,所以必有一组k,l使n=2
k﹣l,即满足an=𝑎𝑘2𝑎𝑙,性质②成立.(Ⅲ)首先,先证明数列恒正或恒负,反证法:假设这个递增数列先负后正,那么必有一项al绝对值最小或者有al与al+1同时取得绝对值最小,如仅有一项al绝对值最小,此时必有
一项am=𝑎𝑙2𝑎𝑗,此时|am|<|al|与前提矛盾,如有两项al与al+1同时取得绝对值最小值,那么必有am=𝑎𝑖2𝑎𝑖+1,此时|am|<|al|,与前提条件矛盾,所以数列必然恒正或恒负,在数列恒
正的情况下,由②知,存在k,l使得𝑎𝑘2𝑎𝑙=a3,因为是递增数列,a3>ak>al,即3>k>l,所以𝑎22𝑎1=a3,此时a1,a2,a3成等比数列,数学归纳法:(1)已证n=3时,满足{an}是等比数列,公比q=𝑎2𝑎1,(2)假
设n=k时,也满足{ak}是等比数列,公比q=𝑎2𝑎1,那么由①知𝑎𝑘2𝑎𝑘−1=qak等于数列的某一项am,证明这一项为ak+1即可,反证法:假设这一项不是ak+1,因为是递增数列,所以该项am=𝑎𝑙2𝑎𝑙−1=qak>ak+1,那么ak<ak+1<qak,由等比数列{ak
}得a1qk﹣1<ak+1<a1qk,由性质②得a1qk﹣1<𝑎𝑚2𝑎𝑙<a1qk,同时ak+1=𝑎𝑚2𝑎𝑙>am>al,s所以k+1>m>l,所以am,al分别是等比数列{ak}中两项,即am=a1qm﹣1,al=a1ql﹣1,原式变为
a1qk﹣1<a1q2m﹣l﹣1<a1qk,所以l﹣1<2m﹣l﹣1<k,又因为k∈N*,m∈N*,l∈N*,不存在这组解,所以矛盾,所以知𝑎𝑘2𝑎𝑘−1=qak=ak+1,{ak+1}为等比数列,由数学归纳法知,{an}是等比数列得
证,同理,数列恒负,{an}也是等比数列.