專題15 等比數(shù)列性質(zhì)歸類 (解析版)_第1頁
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專題15等比數(shù)列性質(zhì)歸類目錄題型一:等比數(shù)列定義題型二:等比數(shù)列通項公式題型三:等比數(shù)列an與sn的關系題型四:構造等比數(shù)列求通項公式題型五:等差等比“糾纏數(shù)列”題型六:等比數(shù)列“指數(shù)型中點”特性題型七:等比數(shù)列單調(diào)性題型八:不定方程型計算題型九:等比數(shù)列不等關系“平衡點”題型十:前n項和的“等距”性題型十一:等比數(shù)列最值型題型十二:性質(zhì)求范圍型題型十三:數(shù)列與導數(shù)題型十四:等比數(shù)列綜合題型一:等比數(shù)列定義1.(23-24高三上·山東·階段練習)記非常數(shù)數(shù)列的前n項和為,設甲:是等比數(shù)列;乙:(,1,且),則(

)A.甲是乙的充要條件 B.甲是乙的充分不必要條件C.甲是乙的必要不充分條件 D.甲是乙的既不充分也不必要條件【答案】A【分析】當甲成立時利用等比數(shù)列求和公式可得乙成立,當乙成立時利用數(shù)列前n項和與通項之間關系可知甲成立,從而可得結果.【詳解】若,則(),∴,,.∵,1,∴,∴數(shù)列是以為公比的等比數(shù)列.若數(shù)列為等比數(shù)列,且,則.又,∴,∴,此時,1,,所以甲是乙的充要條件.故選:A.2.(22-23高二下·遼寧鞍山·階段練習)數(shù)列的前n項和,則(

)A.是等差數(shù)列 B.是等差數(shù)列也是等比數(shù)列C.是等比數(shù)列 D.既不是等差數(shù)列又不是等比數(shù)列【答案】D【分析】根據(jù)數(shù)列通項與前項和的關系,解得通項公式,根據(jù)等差數(shù)列與等比數(shù)列的定義,可得答案.【詳解】當時,;當時,,檢驗:將代入上式,則,則數(shù)列的通項公式,由,,即,則數(shù)列不是等比數(shù)列;由,,即,則數(shù)列不是等差數(shù)列.故選:D.3.(2023·河南鄭州·二模)已知正項數(shù)列的前項和為,且,則(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】將化簡為,再利用和與項的關系可得,從而確定數(shù)列從第二項起,構成以為首項,公比的等比數(shù)列,根據(jù)等比數(shù)列的前項和公式即可求解.【詳解】因為,所以,即,所以,因為數(shù)列的各項都是正項,即,所以,即,所以當時,,所以數(shù)列從第二項起,構成以為首項,公比的等比數(shù)列.所以.故選:C4.(2023·新疆喀什·模擬預測)已知等比數(shù)列的前n項和為,且,則(

)A.54 B.93 C.153 D.162【答案】D【分析】先求出,根據(jù)與的關系得出當時,.又根據(jù)等比數(shù)列,可知.列出方程,即可求出的值,再利用通項公式求.【詳解】當時,則.當時,.又因為是等比數(shù)列,所以,所以,解得:,所以,所以.故選:D.5.(21-22高三下·北京·開學考試)若數(shù)列滿足,則“,,”是“為等比數(shù)列”的(

)A.充分而不必要條件 B.必要而不充分條件 C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件【答案】A【分析】利用等比數(shù)列的定義通項公式即可判斷出結論.【詳解】解:“,,”,取,則,為等比數(shù)列.反之不成立,為等比數(shù)列,設公比為,則,,只有時才能成立滿足.數(shù)列滿足,則“,,”是“為等比數(shù)列”的充分不必要條件.故選:A.題型二:等比數(shù)列通項公式1.(24-25高三上·廣東·階段練習)已知數(shù)列滿足,前n項和為,,則等于(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】根據(jù)給定條件,求出,再利用等比數(shù)列前n項和公式計算即得.【詳解】數(shù)列中,,由,得,,則有,因此數(shù)列是以1為首項,2為公比的等比數(shù)列,數(shù)列是以2為首項,2為公比的等比數(shù)列,所以.故選:D2.(23-24高二下·內(nèi)蒙古呼和浩特·階段練習)數(shù)列滿足,,,則(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】根據(jù)遞推公式,構造等比數(shù)列得出數(shù)列的通項公式.【詳解】因為,所以,所以,所以,所以.故選:A.3.(23-24高三·遼寧遼陽·模擬)若等比數(shù)列滿足,則其公比為(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】根據(jù)等比數(shù)列滿足,得到,兩式相比得,再求得驗證即可.【詳解】因為,所以等比數(shù)列的公比,又,所以,所以,即等比數(shù)列的公比為.故選:C.4.(24-25高三·全國·模擬)在公比q為整數(shù)的等比數(shù)列中,是數(shù)列的前n項和.若,,則下列說法不正確的是(

)A. B.數(shù)列是等比數(shù)列C. D.數(shù)列是公差為2的等差數(shù)列【答案】D【分析】依題意利用等比數(shù)列項的性質(zhì)聯(lián)立方程組求出首項和公比,即得數(shù)列通項,利用等比數(shù)列的定義可判斷B項,代值檢驗C項;利用等差數(shù)列的定義判斷D項.【詳解】因為數(shù)列為等比數(shù)列,由可得,又,則可看成方程的兩根,解得或,因公比q為整數(shù),故,即,解得,故得.對于A,由上分析知,即A正確;對于B,依題意,,則,由可知數(shù)列是等比數(shù)列,故B正確;對于C,,故C正確;對于D,由,可知數(shù)列是公差為的等差數(shù)列,故D錯誤.故選:D.5.(23-24高二下·山東青島·階段練習)已知數(shù)列滿足,,數(shù)列是公比為2的等比數(shù)列,則(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】根據(jù)題意,由等比數(shù)列的通項公式可得,然后令,可得數(shù)列是以為首項,以為公比的等比數(shù)列,結合等比數(shù)列的通項公式即可求得數(shù)列的通項公式,從而得到結果.【詳解】因為,,則,且數(shù)列是公比為2的等比數(shù)列,則,兩邊同除可得,令,則,即,即,且,所以數(shù)列是以為首項,以為公比的等比數(shù)列,則,則,即,所以.故選:C題型三:等比數(shù)列an與sn的關系1.(2024·全國·模擬預測)記為數(shù)列的前n項和,則“為等比數(shù)列”是“”的(

)A.充分不必要條件 B.必要不充分條件 C.充要條件 D.既不充分又不必要條件【答案】A【分析】先考查充分性:利用,驗證即可,再考查必要性,當時,滿足條件,但不是等比數(shù)列,即可判斷.【詳解】若是等比數(shù)列,則,,所以,即.若,令滿足條件,但不是等比數(shù)列.所以是充分不必要條件.故選:A.2.(21-22高三重慶沙坪壩·模擬)設等比數(shù)列的前項和為,,若不等式對任意的恒成立,則的最小值為(

)A.1 B. C.2 D.【答案】B【分析】根據(jù)作差求出,即可得到,再分為奇數(shù)、偶數(shù)兩種情況討論,分別求出的取值范圍,即可求出、的取值范圍,即可得解.【詳解】因為,所以當時,當時,所以,即,因為為等比數(shù)列,所以,所以,則,當為奇數(shù)時,則,當為偶數(shù)時,則,所以,因為不等式對任意的恒成立,所以,,所以,則,即的最小值為.故選:B3.(22-23高三·浙江紹興·模擬)已知等比數(shù)列的前項和為,則點列在同一坐標平面內(nèi)不可能的是(

)A. B.C. D.【答案】D【分析】根據(jù)等比數(shù)列通項公式和前項和公式確定正確答案.【詳解】設等比數(shù)列的首項為,公比為,A選項,時,,圖象符合.B選項,時,,圖象符合.C選項,時,,圖象符合.D選項,由圖可知,都是負數(shù),所以,但圖象顯示時,或為正數(shù),矛盾,所以D選項圖象不符合.故選:D4.(21-22高三·黑龍江綏化·模擬)已知數(shù)列的前n項和為,q為常數(shù),則“數(shù)列是等比數(shù)列”為“”的(

)條件A.充分不必要 B.必要不充分C.充要 D.既不充分也不必要【答案】A【分析】利用等比數(shù)列的性質(zhì)由“數(shù)列是等比數(shù)列”可以得到“”;利用數(shù)列通項與前n項和的關系由“”可以得到當時,“數(shù)列是等比數(shù)列”,故“數(shù)列是等比數(shù)列”為“”的充分不必要條件【詳解】由,可得兩式相減得,,即從第3項起,每一項是前一項的q倍.又由,可得則數(shù)列從第2項起,每一項是前一項的q倍.綜上,當時,數(shù)列是等比數(shù)列.由數(shù)列是等比數(shù)列,可得則,即成立.則“數(shù)列是等比數(shù)列”為“”的充分不必要條件故選:A5.(21-22高三河南·階段練習)設數(shù)列的前n項和為,若,則(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】根據(jù)通項與的關系可得遞推公式,再構造等比數(shù)列求的通項公式,進而代入求得得到即可【詳解】當時,,解得.當時,,所,即,所以,即,所以數(shù)列是首項為3,公比為2的等比數(shù)列,則,從而,故.故選:C題型四:構造等比數(shù)列求通項公式1.(21-22高三·浙江臺州·模擬)已知數(shù)列滿足:,,,則下列說法正確的是(

)A.一定為無窮數(shù)列 B.不可能為常數(shù)列C.若,則可能小于1 D.若,則【答案】D【分析】對兩邊取倒數(shù)得,再利用構造數(shù)列法得,可知是以為首項,公比為的等比數(shù)列,利用等比數(shù)列通項公式可以求得,再依次對選項判斷,得到正確答案.【詳解】對兩邊取倒數(shù)得,,又,所以數(shù)列是以為首項,公比為的等比數(shù)列,,,對于A,,由于n未知,不能確定是有限數(shù)列還是無限數(shù)列,故A錯誤;對于B,當時,,此時為常數(shù)列,故B錯誤;對于C,當時,,,,即,所以一定小于1,故C錯誤;對于D,當時,,,,即,又,,;,即,所以,故D正確.故選:D.【點睛】方法點睛:求數(shù)列通項公式常用的方法:(1)由與的關系求通項公式;(2)累加法;(3)累乘法;(4)兩邊取到數(shù),構造新數(shù)列法.2.(24-25高三全國·模擬)已知數(shù)列滿足遞推公式,且,則(

)A. B.C. D.【答案】A【分析】對兩邊取對數(shù)得,令,則可得是以為首項,2為公比的等比數(shù)列,求出,從而可求出,進而可求得結果.【詳解】由題意可得,則由,得,所以,令,則,所以數(shù)列是以為首項,2為公比的等比數(shù)列,所以,所以,所以,所以.故選:A【點睛】關鍵點點睛:此題考查等比數(shù)列的判定及等比數(shù)列的求和公式的應用,解題的關鍵是對已知遞推式兩邊取對數(shù)變形構造等比數(shù)列,考查數(shù)學轉化思想和計算能力,屬于較難題.3.(23-24高三·云南大理·階段練習)已知數(shù)列滿足:,且,則下列說法錯誤的是(

)A.存在,使得數(shù)列為等差數(shù)列 B.當時,C.當時, D.當時,數(shù)列是等比數(shù)列【答案】C【分析】通過倒數(shù)法可推導得到A正確;利用遞推關系式可推導得到,知數(shù)列周期為,由此可得B正確;利用遞推關系式可得,可知C錯誤;通過構造法可推導得到符合等比數(shù)列定義式的形式,知D正確.【詳解】對于A,當時,,,又,數(shù)列是以為首項,為公差的等差數(shù)列,A正確;對于B,當時,,,,數(shù)列是周期為的周期數(shù)列,又,,,B正確;對于C,當時,,若,則,又,對于任意的,都有;由得:,,若,則,與矛盾,C錯誤;對于D,當時,,若,則,又,對于任意的,都有;,又,數(shù)列是以為首項,為公比的等比數(shù)列,D正確.故選:C.【點睛】關鍵點點睛:本題考查構造法求數(shù)列通項、數(shù)列周期性的應用等知識;解題關鍵是能夠利用數(shù)列的遞推關系,通過構造的方式配湊出符合等差、等比數(shù)列定義的形式.4.(2024·全國·模擬預測)已知數(shù)列滿足,數(shù)列的前項和為,則(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】方法一:變形得到,是以6為首項,9為公比的等比數(shù)列,分組求和,結合等比數(shù)列求和公式求出答案;方法二:推出是首項為2,公比為3的等比數(shù)列,故,分為奇數(shù)和偶數(shù)兩種情況,利用累加法得到數(shù)列的通項公式,利用等比數(shù)列求和公式求出答案.【詳解】方法一:因為,所以.因為,所以,所以.因為,所以是以6為首項,9為公比的等比數(shù)列.所以;方法二:因為當時,,即,又,所以是首項為2,公比為3的等比數(shù)列,故.由,得,兩式相減得.當為偶數(shù)且時,,以上式子相加得,又,所以.又滿足上式,所以.當為奇數(shù)且時,,以上式子相加得,又,所以,又滿足上式,所以.綜上,,所以.故選:D【點睛】方法點睛:數(shù)列中的奇偶項問題考查方向:①等差,等比數(shù)列中的奇偶項求和問題;②數(shù)列中連續(xù)兩項和或積問題;③含有的問題;④通項公式分奇偶項有不同表達式問題;含三角函數(shù)問題,需要對分奇偶討論,尋找奇數(shù)項,偶數(shù)項之間的關系,分組求和,期間可能會涉及錯位相減和求和或裂項相消法求和.5.(20-21高三·海南??凇るA段練習)已知函數(shù)的定義域為,當時,;對任意的,成立.若數(shù)列滿足,且,則的值為(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】由已知,令,即有,結合遞推式有,即在上單調(diào)增,進而求且,利用構造法確定為等差數(shù)列并寫出通項公式,即可求.【詳解】當時,,在上任取兩數(shù),且,令,則.,即在上是單調(diào)增函數(shù).令,則,解得.而數(shù)列滿足,,,則,∴數(shù)列是公比為,首項為的等比數(shù)列,得:,∴,故.故選:C.【點睛】關鍵點點睛:首先應用已知條件判斷函數(shù)的單調(diào)性,求;再由,應用構造法求數(shù)列通項,進而求項.題型五:等差等比“糾纏數(shù)列”1.(2023·四川南充·模擬預測)若分別是與的等差中項和等比中項,則的值為(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】根據(jù)條件可得,,然后結合同角三角函數(shù)的關系,以及恒等變換公式化簡,即可得到結果.【詳解】依題意可得,,且,所以,即,解得又因為,所以,所以故選:A2.(21-22高三·黑龍江齊齊哈爾·模擬)是公比不為1的等比數(shù)列的前n項和,是和的等差中項,是和的等比中項,則的最大值為(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】由是和的等差中項,可得,又由是和的等比中項,同時令,得,由此即可得到本題答案.【詳解】設的公比為,由于,所以,,,又是和的等差中項,所以,即,化簡得,由于,所以,,所以,,,因為是和的等比中項,所以,即,所以,令,則,當,即時,取得最大值,最大值為.故選:D【點睛】本題主要考查等差數(shù)列和等比數(shù)列的綜合應用,考查學生的轉化求解能力和運算能力,屬中檔題.3.(14-15高三·廣東東莞·模擬)已知,,是、的等差中項,正數(shù)是、的等比中項,那么、、、的從小到大的順序關系是()A. B.C. D.【答案】D【詳解】∵,A是a、b的等差中項,正數(shù)G是a、b的等比中項,∴,∴,故選D.4.(10-11高三·福建三明·階段練習)△中,角成等差,邊成等比,則△一定是A.等邊三角形 B.等腰三角形 C.直角三角形 D.等腰直角三角形【答案】A【詳解】∵△ABC中,角A.B.C成等差,∴2B=A+C,又A+B+C=,∴B=.∵邊a、b、c成等比數(shù)列,∴b2=ac.再由余弦定理可得b2=a2+c2?2accos,∴ac=a2+c2?ac,(a?c)2=0,∴a=b=c,故△ABC一定是等邊三角形.本題選擇A選項.5.(21-22高三寧夏銀川·階段練習)若四個正數(shù)成等差數(shù)列,是和的等差中項,是和的等比中項,則和的大小關系為()A. B. C. D.【答案】B【分析】首先根據(jù)數(shù)列的性質(zhì),列式,結合基本不等式,即可比較大小.【詳解】由條件可知,,,,,當時,,當時,,所以.故選:B題型六:等比數(shù)列“指數(shù)型中點”特性1.(23-24高三·北京·模擬)等比數(shù)列的公比為,則“”是“”的(

)A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充分必要條件 D.既不充分又不必要條件【答案】C【分析】根據(jù)題意,利用等比數(shù)列的通項公式與不等式的性質(zhì),對兩個條件進行正反推理論證,可得所求結論.【詳解】根據(jù)題意,成立時,有結合,得,即,①當時,可得,所以,即;②當時,為偶數(shù)時,,可得,所以,為奇數(shù)時,,可得,所以,因此不存在滿足成立,綜上所述,若成立,則必定有,若,結合,可知等比數(shù)列是遞增數(shù)列,必定有成立因此,若等比數(shù)列的首項,則“”是“”的充要條件.故選:C2.(22-23高三·江蘇蘇州·模擬)已知等差數(shù)列公差,數(shù)列為正項等比數(shù)列,已知,則下列結論中正確的是(

)A. B.C. D.【答案】C【分析】設等差數(shù)列的公差為,等比數(shù)列的公比為,根據(jù)題意可知,由得,設,則,利用一次函數(shù)和指數(shù)函數(shù)的性質(zhì),結合圖形,可得時;時;時,依次判斷選項即可.【詳解】設等差數(shù)列的公差為,等比數(shù)列的公比為(),若,則,得,解得,不符合題意;所以,得,又,令,得,即①,設,則且,所以①式變?yōu)?,由題意,知和是方程的兩個解,令,且,則一次函數(shù)與指數(shù)函數(shù)的圖象至少有2個交點,作出兩個函數(shù)圖象,如圖,當函數(shù)與單調(diào)遞增或遞減時,才會有2個解,且無論哪種情況,都有時,;時,;時,;所以,,,,即,,,.故選:C.3.(21-22高三·全國·模擬)已知等比數(shù)列中,公比q=2,若,則等于(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】由已知條件可得,再由,即可得結果.【詳解】由題設,,則且q=2,則,而.故選:B4.(2021·浙江杭州·模擬預測)已知等差數(shù)列公差不為0,正項等比數(shù)列,,,則以下命題中正確的是(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】設等差數(shù)列公差為,正項等比數(shù)列公比為,,,由可得出,從而分析出時,,時,.把方程變形為,引入函數(shù),利用兩個函數(shù)的圖象可得結論.【詳解】設等差數(shù)列公差為,正項等比數(shù)列公比為,因為,所以,即,所以,又,所以,由得,,,所以時,,時,.,,由,,即,(*),令,,(*)式為,其中,且,由已知和是方程的兩個解,記,且,是一次函數(shù),是指數(shù)函數(shù),由一次函數(shù)和指數(shù)函數(shù)性質(zhì)知當它們同增或同減時,圖象才能有兩個交點,即方程才可能有兩解(題中時,,時,,滿足同增減).如圖,作出和的圖象,它們在和時相交,無論還是,由圖象可得,,,時,,時,,因此,,,,即,故選:B【點睛】關鍵點點睛:本題考查等差數(shù)列和等比數(shù)列的性質(zhì),解題時由已知兩項相等得出公差和公比的關系,考慮到方程有兩解,把此方程變形為,引入函數(shù),通過函數(shù)圖象觀察得到和的關系,從而由數(shù)形結合思想得出結論.5.(20-21高按·浙江·模擬)已知數(shù)列是公差不為零的等差數(shù)列,是正項等比數(shù)列,若,,則(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】由等差,等比數(shù)列的形式特征畫函數(shù)的圖象,根據(jù)圖象判斷選項.【詳解】等差數(shù)列的通項公式是關于的一次函數(shù),,圖象中的孤立的點在一條直線上,而等比數(shù)列的通項公式是關于的指數(shù)函數(shù)形式,圖象中孤立的點在指數(shù)函數(shù)圖象上,如圖所示當時,如下圖所示,當公差時,如下圖所示,如圖可知當時,,,,.故選:D【點睛】關鍵點點睛:本題的關鍵是判斷的方法,選擇圖象法可以比較快速的判斷選項.題型七:等比數(shù)列單調(diào)性1.(23-24高三山西晉城模擬)已知等比數(shù)列滿足,公比,且,,則當最小時,(

)A.1012 B.1013 C.2022 D.2023【答案】A【分析】根據(jù)題意結合等比數(shù)列的性質(zhì)可推得以及,即可判斷數(shù)列的的增減性以及項與1的大小關系,由此即可求得答案.【詳解】由題意知,故,則,即,結合等比數(shù)列滿足,公比,可知,由,得,即得,故,即,由此可得,故當最小時,,故選:A2.(23-24高三·北京順義模擬)數(shù)列是等比數(shù)列,則對于“對于任意的,”是“是遞增數(shù)列”的(

)條件A.充分不必要 B.必要不充分 C.充分必要 D.不充分也不必要【答案】C【分析】根據(jù)充分條件、必要條件的定義及等比數(shù)列的單調(diào)性與通項公式判斷即可.【詳解】設等比數(shù)列的公比為,,若,則,當時,由得,解得或,若,則,此時與已知矛盾;若,則,此時為遞增數(shù)列.當時,由,得,解得或,若,則,此時與已知矛盾;若,則,此時為遞增數(shù)列.反之,若是遞增數(shù)列,則,所以“對于任意的,”是“是遞增數(shù)列”的充要條件.故選:C.3.(23-24高三湖北·開學考試)已知數(shù)列是等比數(shù)列,則“存在正整數(shù),對于恒成立”是:“為遞減數(shù)列”的(

)A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件【答案】C【分析】取兩種特殊情況說明,分和兩次情況討論,將轉化為,分和兩種情況與假設對比,據(jù)此即可求解.【詳解】取兩種特殊情況說明充分性,當時顯然成立;當時,理由如下:因為是等比數(shù)列,設公比為,則,當時,,即,若,則,注意到,當時,,與假設矛盾,舍去,故,此時,則為遞減數(shù)列;若,則或,注意到,當時,,與假設矛盾,舍去,故,此時,則為遞減數(shù)列;綜上:存在,使時,為遞減數(shù)列,即充分性成立;當為遞減數(shù)列時,,即成立,即必要性成立.故選:C.【點睛】關鍵點點睛:本題關鍵在于取兩種特殊情況說明,分和兩次情況討論.4.(23-24高三下·山東·開學考試)已知數(shù)列是以為首項,為公比的等比數(shù)列,則“”是“是單調(diào)遞減數(shù)列”的(

)A.充分不必要條件 B.必要不充分條件 C.充要條件 D.既不充分也不必要條件【答案】B【分析】根據(jù)等比數(shù)列的單調(diào)性和必要不充分條件的判斷即可得到答案.【詳解】若等比數(shù)列滿足“”,比如,,此時不是單調(diào)遞減數(shù)列,故正向無法推出,即充分性不成立,若數(shù)列為遞減數(shù)列,,或,.則①“,”可以推出;②“,”也可以推出,則必要性成立;則“”是“是單調(diào)遞減數(shù)列”的必要不充分條件,故選:B.5.(23-24高三上·安徽合肥·階段練習)已知數(shù)列是無窮項等比數(shù)列,公比為,則“”是“數(shù)列單調(diào)遞增”的(

)A.充分而不必要條件 B.必要而不充分條件C.充分必要條件 D.既不充分又不必要條件【答案】D【分析】根據(jù)等比數(shù)列的首項、公比的不同情形,分析數(shù)列的單調(diào)性,結合充分條件、必要條件得解.【詳解】若,,則數(shù)列單調(diào)遞減,故不能推出數(shù)列單調(diào)遞增;若單調(diào)遞增,則,,或,,不能推出,所以“”是“數(shù)列單調(diào)遞增”的既不充分也不必要條件,故選:D.題型八:不定方程型計算1.(23-24高三·廣東揭陽·階段練習)已知數(shù)列為等比數(shù)列,為數(shù)列的前n項和.若成等差數(shù)列,則()A. B. C. D.【答案】A【分析】將成等差數(shù)列轉化為等式,進而求出數(shù)列的公比,將比值用基本元表示,化簡求值即可.【詳解】設等比數(shù)列的公比為q,若成等差數(shù)列,可得:,當時,此時恒成立,即為,得,即,顯然不成立;當時,即為:,其中,得,得或(舍去),,故選:A.2.(23-24高三·吉林松原·模擬)設等比數(shù)列的前項和為,且,則的公比為(

)A.1或 B.1或3 C.或 D.或3【答案】D【分析】運用等比數(shù)列的性質(zhì)公式求解即可.【詳解】由,可得,則,故,解得或.故選:D.3.(23-24高三·河南省直轄縣級單位·階段練習)等比數(shù)列的前項和為,且,則()A. B. C. D.【答案】C【分析】利用等比數(shù)列前n項和的性質(zhì)求解.【詳解】由等比數(shù)列性質(zhì)可知,成等比數(shù)列,因為,所以,所以成等比數(shù)列,所以,所以,所以.故選:C.4.(23-24高三上·河南三門峽·階段練習)已知正項等比數(shù)列的前項和為,若,,成等差數(shù)列,則的最小值為(

)A.8 B.9 C.10 D.12【答案】D【分析】借助等比數(shù)列的片段和性質(zhì)得出與的關系,再借助基本不等式即可得到.【詳解】根據(jù)等比數(shù)列的片段和性質(zhì)有,由,,成等差數(shù)列,有,即,故有,又因為數(shù)列為正項等比數(shù)列,則,即,當且僅當時,等號成立.故選:D.5.(23-24高三上·四川成都·階段練習)已知等比數(shù)列的前項和為,且數(shù)列是等差數(shù)列,則(

)A.1或 B.1或 C.2或 D.或【答案】B【分析】設等比數(shù)列的公比為,根據(jù)已知列出關系式,進而化簡求解即可得出或.根據(jù)等比數(shù)列的性質(zhì),化簡可得.分別代入的值,即可得出答案.【詳解】設等比數(shù)列的公比為,由,,成等差數(shù)列可得,,即,化簡得,解得或.又,所以,.當時,;當時,.故選:B.題型九:等比數(shù)列不等關系“平衡點”1.(21-22高三·湖北·階段練習)設等比數(shù)列{}的公比為q,其前n項和為,前n項積為,并滿足條件,,下列結論不正確的是(

)A. B.C.是數(shù)列{}中的最大值 D.數(shù)列{}無最小值【答案】B【分析】由題分析出,可得出數(shù)列為正項遞減數(shù)列,結合題意分析出正項數(shù)列前項都大于,而從第項起都小于,進而可判斷出各選項的正誤.【詳解】當時,則,不合乎題意;當時,對任意的,,且有,可得,可得,此時,與題干不符,不合乎題意;故,對任意的,,且有,可得,此時,數(shù)列為單調(diào)遞減數(shù)列,則,由可得,故,A正確;,故B不正確;是數(shù)列{}中的最大值,C正確;數(shù)列{}無最小值,D正確.故選:B.2.(22-23高三·廣東深圳·模擬)設等比數(shù)列的公比為,其前項和為,前項之積為,且滿足,,則下列結論中正確的是(

)A. B.C.是數(shù)列中的最大值 D.【答案】C【分析】由已知結合等比數(shù)列的性質(zhì)檢驗各選項即可判斷.【詳解】因為等比數(shù)列滿足,又,所以,A錯誤;,即,B錯誤;當時,,當時,,即是數(shù)列中的最大值,C正確;由題意得,,則,D錯誤.故選:C.3.(22-23高三·遼寧·模擬)設等比數(shù)列的公比為,其前項和為,前項積為,且滿足條件,,,則下列選項不正確的是(

)A.為遞減數(shù)列 B.C.是數(shù)列中的最大項 D.【答案】B【分析】根據(jù)已知條件求得的范圍,再根據(jù)等比數(shù)列的性質(zhì),對選項逐一判斷即可.【詳解】因為數(shù)列為等比數(shù)列,且,,所以,即數(shù)列為正項等比數(shù)列,當時,則,不滿足,舍去,所以,即數(shù)列為單調(diào)遞減數(shù)列,A說法正確;由可得,,所以,即,B說法錯誤;因為數(shù)列單調(diào)遞減,且,,所以是數(shù)列中的最大項,C說法正確;由等比中項可知,D說法正確;故選:B4.(20-21高三河南鄭州·模擬)設等比數(shù)列的公比為,其前項和為,前項積為,并且滿足條件,,,則下列結論正確的是(

)A.

B.

C.的最大值為

D.的最大值為【答案】B【分析】根據(jù),,分,,討論確定q的范圍,然后再逐項判斷.【詳解】若,因為,所以,則與矛盾,若,因為,所以,則,與矛盾,所以,故B正確;因為,則,所以,故A錯誤;因為,,所以單調(diào)遞增,故C錯誤;因為時,,時,,所以的最大值為,故D錯誤;故選:B.5.(2021高三·全國·專題練習)設等比數(shù)列的公比為q,前n項和為,前n項積為,并滿足條件,,則下列結論中不正確的有(

)A.q>1B.C.D.是數(shù)列中的最大項【答案】A【分析】根據(jù)并結合,得到,,進而結合等比數(shù)列的性質(zhì)求得答案.【詳解】因為,所以或,而為等比數(shù)列,,于是,,則A錯誤;,則B正確;,則C正確;因為,所以是數(shù)列中的最大項,則D正確.故選:A.題型十:前n項和的“等距”性1.(20-21高三·黑龍江哈爾濱·開學考試)設等比數(shù)列的前n項和為,若,則(

)A. B. C.4 D.5【答案】A【解析】根據(jù)等比數(shù)列的前項和公式,由條件,求出公比即可得到結論.【詳解】解:設等比數(shù)列的公比為,若,則不成立.,由,得,即,,解得,則,故選:A.【點睛】本題主要考查等比數(shù)列前項和的計算,利用條件求出是解決本題的關鍵,要求熟練掌握等比數(shù)列的前項和公式,考查學生的計算能力,屬于中檔題.2.(21-22高三·河北唐山·模擬)設是等比數(shù)列的前項和,若,則(

)A. B. C. D.【答案】B【解析】根據(jù)等比數(shù)列的性質(zhì)求解.在時,仍成等比數(shù)列.【詳解】設,由數(shù)列為等比數(shù)列(易知數(shù)列的公比),得為等比數(shù)列又故選:.【點睛】結論點睛:數(shù)列是等比數(shù)列,若,則成等比數(shù)列.簡稱等比數(shù)列的片斷和仍成等比數(shù)列.注意是等比數(shù)列與成等比數(shù)列之間不是充要條件.3.(23-24高三·河南·開學考試)已知等比數(shù)列的前項和為,若,則(

)A.324 B.420 C.480 D.768【答案】C【分析】根據(jù)等比數(shù)列前n項和的性質(zhì)計算即可.【詳解】因為為等比數(shù)列,且,顯然的公比不為,所以也成等比數(shù)列.由,解得.故選:C.4.(21-22高三下·江西·開學考試)設等比數(shù)列的前項和為,若,則等于(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】根據(jù)給定條件,利用等比數(shù)列片段和性質(zhì)計算作答.【詳解】等比數(shù)列的前項和為,則成等比數(shù)列,設,則,,所以,所以,所以,即.故選:A.5.(2023·云南昆明·模擬預測)已知正項等比數(shù)列的前項和為,若,則的最小值為(

)A.8 B. C. D.10【答案】B【分析】由等比數(shù)列的性質(zhì)及已知條件可得,則,然后利用基本不等式可求得結果.【詳解】由正項等比數(shù)列可知,,成等比數(shù)列,則,又,所以,所以,當且僅當,即時取等號,故的最小值為.故選:B.題型十一:等比數(shù)列最值型1.(2023·江西贛州·一模)若等比數(shù)列的公比為,其前項和為,前項積為,并且,則下列正確的是(

)A. B.C.的最大值為 D.的最大值為【答案】D【分析】根據(jù)等比數(shù)列定義以及可得且,即AB均錯誤,再由等比數(shù)列前項和的函數(shù)性質(zhì)可知無最大值,由前項積定義解不等式可知的最大值為.【詳解】由可知公比,所以A錯誤;又,且可得,即B錯誤;由等比數(shù)列前項和公式可知,由指數(shù)函數(shù)性質(zhì)可得為單調(diào)遞增,即無最大值,所以C錯誤;設為數(shù)列前項積的最大值,則需滿足,可得,又可得,即的最大值為,所以D正確.故選:D2.(21-22高三四川成都·階段練習)在各項都為正數(shù)的等比數(shù)列中,已知,其前項積為,且,則取得最大值時,的值是(

)A.9 B.8或9 C.10或11 D.9或10【答案】D【分析】首先求出首項和公比,解不等式組,代入通項公式求解出即可【詳解】(法一)∵等比數(shù)列,其前項積為,且.∴,∴,∴.故.∵,所以前項積有.又因為,所以為前項積的最大值.(法二)∵,.∴.當時,有最大值,解得.∴時,有最大值.故選:D.【點睛】本題主要考查等比數(shù)列前項積的最大值.其實質(zhì)是求等差數(shù)列前項和的最值的變型.第一步:求出等比數(shù)列首項,公比.第二步:解不等式組.滿足不等式組的的值,即為使前項積取最大值時的項數(shù).3.(2023高三·全國·專題練習)設首項為正且大于1的無窮等比數(shù)列的公比為,前項和為,若,則(

)A.數(shù)列無最大項 B.數(shù)列有最小項為C.數(shù)列是遞增數(shù)列, D.數(shù)列最大值為【答案】B【分析】設無窮等比數(shù)列的公比為,根據(jù)已知可得,得數(shù)列是擺動數(shù)列可判斷C;由,;得數(shù)列的最小項、最大項可判斷ABD.【詳解】設無窮等比數(shù)列的公比為,因為,即,又,所以,因為,所以當時,數(shù)列是擺動數(shù)列,故單調(diào)性不確定,故C錯誤;又,所以;,此時數(shù)列的最小項為,最大項為,故B正確,AD錯誤.故選:B.4.(23-24高三·福建漳州·模擬)已知正項等比數(shù)列的前項積為,且,則下列結論正確的是(

)A.若,則 B.若,則C.若,則 D.若,則【答案】B【分析】結合等比數(shù)列的性質(zhì)及數(shù)列的單調(diào)性判斷各選項即可.【詳解】由已知數(shù)列各項均為正,因此乘積也為正,公比,若,則,由等比數(shù)列性質(zhì)知,所以,故選項A錯誤;又,因為,所以,所以,則,故先增后減,所以,故選項B正確;若,則,又,無法判斷與1的大小,即無法判斷與1的大小,故與大小沒法判斷,故選項CD錯誤.故選:B5.(22-23高三江西萍鄉(xiāng)·階段練習)已知數(shù)列為等比數(shù)列,函數(shù)的導函數(shù)為,,若,的公比,則當?shù)那绊棾朔e最小時,的值為(

)A. B. C.或 D.或【答案】D【分析】設,可得出,可得出,分析數(shù)列的單調(diào)性,即可得出當?shù)那绊棾朔e最小時,的值.【詳解】設,則,則,因為數(shù)列為等比數(shù)列,所以,由,,可得,則,所以,當時,,當時,,所以當?shù)那绊棾朔e最小時,的值為或,故選:D.題型十二:性質(zhì)求范圍型1.(24-25高三上·湖南長沙·階段練習)已知等比數(shù)列的公比為,前項積為,若,且,,均有,則的取值范圍是(

)A. B.C. D.【答案】D【分析】應用等比數(shù)列通項公式及項的性質(zhì)計算解不等式即可.【詳解】當時,注意到,因此,即解得;當時,則即解得,則的取值范圍為.故選:D.2.(2023·全國·模擬預測)已知等比數(shù)列的前5項積為32,,則的取值范圍為(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】利用等比數(shù)列性質(zhì)求出,進而求出公比的取值范圍并用表示出,然后根據(jù)對勾函數(shù)的性質(zhì)即可求解.【詳解】由等比數(shù)列性質(zhì)可知,,因為,所以,從而不妨令,則,由對勾函數(shù)性質(zhì)可知,在上單調(diào)遞減,故對于,,,從而,則.故的取值范圍為.故選:D.3.(22-23高三·河南南陽·模擬)已知正項數(shù)列是公比為的等比數(shù)列,數(shù)列的通項公式為.若滿足的正整數(shù)n恰有3個,則的取值范圍為.【答案】【分析】根據(jù)數(shù)列,的單調(diào)性列出不等式組求解即可.【詳解】由題可知數(shù)列單調(diào)遞減,單調(diào)遞增,故,,,,故只需即可,即解得.故答案為:.4.(2023上海嘉定·三模)已知是遞增的等比數(shù)列,且,那么首項的取值范圍是.【答案】【分析】由已知得,由此能求出的取值范圍.【詳解】解:∵是遞增的等比數(shù)列,且,,且,,∵是遞增的等比數(shù)列,,同理,,即,即,,當時,有,由,得:,得:,矛盾,舍去;當時,有,由,得:,得:符合.故當時,單調(diào)增,取值為,,∴的取值范圍為.故答案為:.【點睛】本題考查等比數(shù)列的首項的取值范圍的求法,是中檔題,解題時要認真審題,注意等比數(shù)列的公式的合理運用.5.(21-22·河南·模擬)已知,,,,,成等差數(shù)列,,,,成等比數(shù)列,則的最大值是(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】根據(jù)等差數(shù)列和等比數(shù)列的性質(zhì)得到,,從而利用重要不等式即可求最大值.【詳解】因為,,,成等差數(shù)列,所以,因為,,,成等比數(shù)列,所以,所以,當且僅當時等號成立,所以的最大值是.故選:D.題型十三:數(shù)列與導數(shù)1.(22-23高三下·河北石家莊·階段練習)已知函數(shù)是定義在上的奇函數(shù),且當時,.若存在等差數(shù)列,,,,且,使得數(shù)列為等比數(shù)列,則的最小值為(

)A. B.C. D.【答案】B【分析】根據(jù)數(shù)列性質(zhì)推出,,結合函數(shù)的奇偶性可得,從而推出有正實數(shù)解,分離參數(shù),繼而構造函數(shù),利用導數(shù)求解函數(shù)的最小值,即可求得答案.【詳解】由等差數(shù)列,,,,且知,則,即,所以,由此可得;由于函數(shù)是定義在上的奇函數(shù),故,所以數(shù)列的公比,所以,即,即方程有正實數(shù)解,即,設,則,設,則,即在上單調(diào)遞增,且,故當時,,在上單調(diào)遞減,當時,,在上單調(diào)遞增,所以,所以,故選:B【點睛】難點點睛:本題解答時要利用數(shù)列性質(zhì)判斷出,,進而利用函數(shù)性質(zhì)推出有正實數(shù)解,從而參變分離,構造函數(shù),利用導數(shù)解決問題.2.(20-21高三上·全國·階段練習,多選)已知等比數(shù)列首項,公比為q,前n項和為,前n項積為,函數(shù),若,則下列結論正確的是(

)A.為單調(diào)遞增的等差數(shù)列B.C.為單調(diào)遞增的等比數(shù)列D.使得成立的n的最大值為6【答案】BCD【分析】首先求函數(shù)的導數(shù),根據(jù)條件判斷,先判斷B;再結合等比數(shù)列的定義和等差數(shù)列的定義判斷AC;最后數(shù)列前項積的定義判斷D.【詳解】函數(shù),則,因為,所以,由等比數(shù)列的性質(zhì)可得,所以,所以,由,可得,故B正確;因為等比數(shù)列首項,公比為q,所以,則,故為單調(diào)遞減的等差數(shù)列,故A錯誤;設,則為常數(shù),因為,所以,單調(diào)遞減,所以為單調(diào)遞增的等比數(shù)列,故C正確;因為,且,所以,,所以使得成立的n的最大值為6,故D正確.故選:BCD3.(23-24高三·四川成都模擬)牛頓數(shù)列是牛頓利用曲線的切線和數(shù)列的極限探求函數(shù)的零點時提出的,在航空航天領域中應用廣泛.已知牛頓數(shù)列的遞推關系為:是曲線在點處的切線在軸上的截距,其中.(1)若,并取,則的通項公式為;(2)若取,且為單調(diào)遞減的等比數(shù)列,則可能為.【答案】(答案不唯一)【分析】(1)根據(jù)題意求出曲線在點處切線的方程,可得數(shù)列是等差數(shù)列,進而求得通項公式;(2)由題意,可得,結合為單調(diào)遞減的等比數(shù)列,所以函數(shù)滿足,且即可.【詳解】(1)根據(jù)題意,,,且,所以曲線在點處切線的方程為,令,得,即,又,所以數(shù)列是以1為首項,以為公差的等差數(shù)列,所以().(2)根據(jù)題意,曲線在點處切線的方程為,令,得,則,因為為單調(diào)遞減的等比數(shù)列,且,設其公比為,則,所以,所以,則,所以,即函數(shù)滿足,且即可.如,則,所以,,所以,符合題意.故答案為:();(答案不唯一).4.(2025·全國·模擬預測)若,的解從小到大排成,那么若.則的整數(shù)部分是.【答案】101【分析】即求,結合可得,利用等比數(shù)列求和公式得到,取對數(shù),得到,并證明出,得到答案.【詳解】因為,相當于解且,從而可以得到,結合可得,為,為等比數(shù)列,從而,取對數(shù)后就是,注意到,,接下來證明,我們把左邊放大,,并證明其小于,即證,注意到,而(也可以是)從而命題成立.整數(shù)部分是101.故答案為:1015.(24-25高三上·上?!ら_學考試)已知實數(shù)成公比為的等比數(shù)列,拋物線上每一點到直線的距離均大于,則的取值范圍是.【答案】【分析】由已知得出直線必過點,取拋物線位于軸上方部分,設上一點到直線的距離最小,由幾何關系得出,再根據(jù)點到直線的距離公式列出不等式,即可求解.【詳解】因為實數(shù)成公比為的等比數(shù)列,所以,所以,即直線必過點,且斜率,不妨取拋物線位于軸上方部分,則,,,由題可知,,則,設上一點到直線的距離最小,則處的斜率等于直線的斜率,即,所以,點到直線的距離,整理得,解得,因為,所以,根據(jù)直線和拋物線得對稱性得

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