格物学 第四章 数列等比数列

等比数列的基本量-等比数列知识点专题进阶选择题自测题答案-黑龙江省等高二数学选择必修,平均正确率50.0%

2025-05-20
等比数列的基本量-等比数列知识点专题进阶选择题自测题答案-黑龙江省等高二数学选择必修,平均正确率50.0%
1、['等比数列的基本量']

正确率60.0%已知等比数列$${{\{}{{a}_{n}{+}{1}}{\}}}$$$${,{{a}_{1}}{=}{0}{,}{{a}_{5}}{=}{3}{,}}$$则$${{a}_{3}{=}}$$(

D

A.$${{−}{3}}$$

B.$${{−}{2}}$$

C.$${{−}{1}}$$

D.$${{1}}$$

2、['等比中项', '等比数列的基本量', '数列中的数学文化问题']

正确率60.0%明代朱载堉创造了音乐学上极为重要的“等程律”.在创造律制的过程中,他不仅给出了求解三项等比数列的等比中项的方法,还给出了求解四项等比数列的中间两项的方法.比如,若已知黄钟、大吕、太簇、夹钟四个音律值成等比数列,则有$${大{吕}{=}{\sqrt {黄{钟}{×}{太{簇}}}}}$$,$${大{吕}{=}{^{3}\sqrt {{(}{黄{钟}}{{)}^{2}}{×}{{夹}{钟}}}}}$$​,$${太{簇}{=}{^{3}\sqrt {黄{钟}{×}{(}{{夹}{钟}}{{)}^{2}}}}}$$​.据此可得正项等比数列{$${{a}_{n}}$$}中$${,{{a}_{k}}{=}}$$()​​

C

A.$$\sqrt{a_{1}^{n-k} \cdot a_{n}}$$​

B.$$\sqrt{a_{1} \cdot a_{n}^{n-k}}$$​

C.$$\sqrt{a_{1}^{n-k} \cdot a_{n}^{k-1}}$$​

D.$$\sqrt{a_{1}^{k-1} \cdot a_{n}^{n-k}}$$​

3、['数列的递推公式', '其他方法求数列通项', '等比数列的基本量']

正确率40.0%数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和为$${{a}_{1}{+}{{a}_{2}}{+}{{a}_{3}}{+}{⋯}{⋯}{+}{{a}_{n}}{=}{{2}^{n}}{−}{1}}$$,则$${{a}^{2}_{1}{+}{{a}^{2}_{2}}{+}{{a}^{2}_{3}}{+}{⋯}{⋯}{+}{{a}^{2}_{n}}{=}}$$$${{(}{)}}$$

D

A.$${{(}{{2}^{n}}{−}{1}{)}^{2}}$$

B.$$\frac{1} {3} ( 2^{n}-1 )$$

C.$${{4}^{n}{−}{1}}$$

D.$$\frac{1} {3} ( 4^{n}-1 )$$

4、['等比数列的通项公式', '等比数列的基本量']

正确率60.0%等比数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$中,$${{a}_{1}{=}{1}{,}{{a}_{5}}{=}{4}{{a}_{3}}{,}{{S}_{n}}}$$为$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和.若$${{S}_{m}{=}{{6}{3}}}$$,则$${{m}}$$的值是$${{(}{)}}$$

A

A.$${{6}}$$

B.$${{7}}$$

C.$${{8}}$$

D.不存在

5、['等比数列的通项公式', '等比数列的基本量']

正确率60.0%在等比数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$中,若有$$a_{n}+a_{n+1}=3 \cdot\left( \frac1 2 \right)^{n}$$,则$${{a}_{5}{=}{(}}$$

C

A.$$\frac{1} {4}$$

B.$$\frac{1} {8}$$

C.$$\frac{1} {1 6}$$

D.$$\frac{1} {3 2}$$

6、['等比数列前n项和的应用', '等比数列的基本量']

正确率40.0%设等比数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的各项均为正数,公比为$${{q}}$$,前$${{n}}$$项和为$${{S}_{n}}$$.若对$${{∀}{n}{∈}{{N}^{∗}}{,}}$$有$$S_{2 n} < 3 S_{n}$$,则$${{q}}$$的取值范围是(

A

A.$${({0}{,}{1}{]}}$$

B.$${({0}{,}{2}{)}}$$

C.$${{[}{1}{,}{2}{)}}$$

D.$${{(}{0}{,}{\sqrt {2}}{)}}$$

7、['数列的递推公式', '数列的函数特征', '等比数列的通项公式', '其他方法求数列通项', '等比数列的基本量']

正确率40.0%数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和为$${{S}_{n}}$$,若$$S_{3}=1 3, a_{n+1}=2 S_{n}+1, n \in N^{*}$$,则符合$${{S}_{n}{>}{{a}_{5}}}$$的最小的$${{n}}$$值为(

D

A.$${{8}}$$

B.$${{7}}$$

C.$${{6}}$$

D.$${{5}}$$

8、['数列的递推公式', '等比数列的通项公式', '等比数列的基本量']

正确率40.0%已知数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$前$${{n}}$$项和$${{S}_{n}}$$满足:$${{S}_{n}{=}{2}{{a}_{n}}{−}{1}{(}{n}{∈}{{N}^{∗}}{)}}$$,则该数列的第$${{5}}$$项等于(

B

A.$${{1}{5}}$$

B.$${{1}{6}}$$

C.$${{3}{1}}$$

D.$${{3}{2}}$$

9、['等比数列的通项公式', '等比数列的基本量']

正确率60.0%正项等比数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$中,$${{a}_{1}{+}{{a}_{4}}{+}{{a}_{7}}{=}{2}{,}{{a}_{3}}{+}{{a}_{6}}{+}{{a}_{9}}{=}{{1}{8}}}$$,则$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{9}}$$项之和$${{S}_{9}{=}{(}}$$

C

A.$${{3}{6}}$$

B.$${{2}{8}}$$

C.$${{2}{6}}$$

D.不能确定

10、['等差数列的定义与证明', '等比数列的通项公式', '等比数列前n项和的应用', '等比数列的定义与证明', '等比数列的基本量', '对数的运算性质']

正确率40.0%在公比$${{q}}$$为整数的等比数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$中,$${{S}_{n}}$$是数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和,若$${{a}_{1}{+}{{a}_{4}}{=}{{1}{8}}{,}{{a}_{2}}{+}{{a}_{3}}{=}{{1}{2}}}$$,则下列说法的是

D

A.$${{q}{=}{2}}$$

B.数列$${{\{}{{S}_{n}}{+}{2}{\}}}$$是等比数列

C.$${{S}_{8}{=}{{5}{1}{0}}}$$

D.数列$${{\{}{{l}{g}}{{a}_{n}}{\}}}$$是公差为$${{2}}$$等差数列

1. 解析:

设等比数列 $$\{a_n + 1\}$$ 的公比为 $$q$$,则 $$a_n + 1 = (a_1 + 1) \cdot q^{n-1}$$。

已知 $$a_1 = 0$$,所以 $$a_n + 1 = q^{n-1}$$。

由 $$a_5 = 3$$ 得 $$q^4 = 4$$,即 $$q = \pm \sqrt{2}$$。

因此 $$a_3 + 1 = q^2 = 2$$,故 $$a_3 = 1$$。

正确答案是 D。

2. 解析:

正项等比数列 $$\{a_n\}$$ 的通项公式为 $$a_n = a_1 \cdot r^{n-1}$$。

根据题意,等比中项的性质推广到一般情况,$$a_k$$ 可以表示为 $$a_k = \sqrt{a_1^{k-1} \cdot a_n^{n-k}}$$。

正确答案是 D。

3. 解析:

由题意,$$S_n = 2^n - 1$$,则 $$a_n = S_n - S_{n-1} = 2^{n-1}$$($$n \geq 2$$)。

验证 $$a_1 = S_1 = 1$$ 也符合通项公式。

因此 $$a_n^2 = (2^{n-1})^2 = 4^{n-1}$$。

数列 $$\{a_n^2\}$$ 的前 $$n$$ 项和为 $$\frac{1 \cdot (4^n - 1)}{4 - 1} = \frac{4^n - 1}{3}$$。

正确答案是 D。

4. 解析:

等比数列 $$\{a_n\}$$ 中,$$a_1 = 1$$,$$a_5 = 4a_3$$。

设公比为 $$r$$,则 $$r^4 = 4r^2$$,解得 $$r = \pm 2$$。

前 $$n$$ 项和 $$S_n = \frac{1 \cdot (r^n - 1)}{r - 1}$$。

若 $$r = 2$$,则 $$S_m = 2^m - 1 = 63$$,解得 $$m = 6$$。

若 $$r = -2$$,$$S_m = \frac{(-2)^m - 1}{-3} = 63$$ 无整数解。

正确答案是 A。

5. 解析:

由递推关系 $$a_n + a_{n+1} = 3 \cdot \left(\frac{1}{2}\right)^n$$,设 $$a_n = k \cdot \left(\frac{1}{2}\right)^n$$。

代入得 $$k \cdot \left(\frac{1}{2}\right)^n + k \cdot \left(\frac{1}{2}\right)^{n+1} = 3 \cdot \left(\frac{1}{2}\right)^n$$,解得 $$k = 2$$。

因此 $$a_n = 2 \cdot \left(\frac{1}{2}\right)^n = \left(\frac{1}{2}\right)^{n-1}$$。

$$a_5 = \left(\frac{1}{2}\right)^4 = \frac{1}{16}$$。

正确答案是 C。

6. 解析:

等比数列 $$\{a_n\}$$ 的前 $$n$$ 项和 $$S_n = a_1 \cdot \frac{1 - q^n}{1 - q}$$($$q \neq 1$$)。

由 $$S_{2n} < 3S_n$$ 得 $$\frac{1 - q^{2n}}{1 - q} < 3 \cdot \frac{1 - q^n}{1 - q}$$,化简得 $$1 + q^n < 3$$,即 $$q^n < 2$$。

对所有 $$n \in \mathbb{N}^*$$ 成立,需 $$q \in (0, 1]$$。

正确答案是 A。

7. 解析:

由 $$S_3 = 13$$ 和 $$a_{n+1} = 2S_n + 1$$,递推得:

$$a_1 = S_1 = 1$$,$$a_2 = 2S_1 + 1 = 3$$,$$a_3 = 2S_2 + 1 = 9$$,$$a_4 = 2S_3 + 1 = 27$$,$$a_5 = 2S_4 + 1 = 81$$。

计算 $$S_n$$ 并比较 $$S_n > a_5 = 81$$,发现 $$S_6 = 1 + 3 + 9 + 27 + 81 + 243 = 364 > 81$$。

最小的 $$n$$ 值为 6。

正确答案是 C。

8. 解析:

由递推关系 $$S_n = 2a_n - 1$$,得 $$a_n = 2a_n - 2a_{n-1}$$($$n \geq 2$$),即 $$a_n = 2a_{n-1}$$。

又 $$a_1 = S_1 = 2a_1 - 1$$,解得 $$a_1 = 1$$。

因此 $$a_n = 2^{n-1}$$,$$a_5 = 2^4 = 16$$。

正确答案是 B。

9. 解析:

正项等比数列 $$\{a_n\}$$ 中,设公比为 $$r$$。

由 $$a_1 + a_4 + a_7 = a_1(1 + r^3 + r^6) = 2$$,$$a_3 + a_6 + a_9 = a_1 r^2 (1 + r^3 + r^6) = 18$$。

两式相除得 $$r^2 = 9$$,即 $$r = 3$$。

代入第一式得 $$a_1 = \frac{2}{1 + 27 + 729} = \frac{2}{757}$$(注:此处可能有误,实际应为 $$1 + r^3 + r^6 = 757$$,但 $$a_1$$ 的计算不影响最终求和)。

前 9 项和 $$S_9 = a_1 \cdot \frac{r^9 - 1}{r - 1} = \frac{2}{757} \cdot \frac{19683 - 1}{2} = 26$$。

正确答案是 C。

10. 解析:

由 $$a_1 + a_4 = a_1(1 + q^3) = 18$$,$$a_2 + a_3 = a_1 q (1 + q) = 12$$。

解得 $$q = 2$$,$$a_1 = 2$$。

验证选项:

A 正确;

B:$$S_n + 2 = 2(2^n - 1) + 2 = 2^{n+1}$$ 是等比数列,正确;

C:$$S_8 = 2(2^8 - 1) = 510$$,正确;

D:$$\lg a_n = \lg 2 + (n-1) \lg 2$$,公差为 $$\lg 2 \neq 2$$,错误。

正确答案是 D。

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