格物学 第四章 数列4.3 等比数列

等比数列前n项和的应用-4.3 等比数列知识点教师选题进阶自测题答案-广西壮族自治区等高二数学选择必修,平均正确率50.0%

2025-06-27
等比数列前n项和的应用-4.3 等比数列知识点教师选题进阶自测题答案-广西壮族自治区等高二数学选择必修,平均正确率50.0%
1、['数列在日常经济生活中的应用', '等比数列前n项和的应用', '指数方程与指数不等式的解法', '等比模型', '数列与不等式的综合问题']

正确率40.0%在流行病学中,基本传染数$${{R}_{0}}$$是指在没有外力介入,同时所有人都没有免疫力的情况下,一个感染者平均传染的人数$${{.}{{R}_{0}}}$$一般由疾病的感染周期、感染者与其他人的接触频率、每次接触过程中传染的概率决定.假定某种传染病的基本传染数$$R_{0}=3,$$那么感染人数由$${{1}}$$增加到$${{2}{0}{0}{0}}$$及以上,至少需要的传染轮数为(
注:初始感染者传染$${{R}_{0}}$$个人为第一轮传染,这$${{R}_{0}}$$个人再分别传染另外$${{R}_{0}}$$个人为第二轮传染.

C

A.$${{5}}$$

B.$${{6}}$$

C.$${{7}}$$

D.$${{8}}$$

2、['函数的最大(小)值', '向量坐标与向量的数量积', '等比数列的通项公式', '平面向量基本定理', '等比数列前n项和的应用']

正确率40.0%下列说法中正确的是$${{(}{)}}$$

C

A.与平面向量$$\overrightarrow{a}=( 3, 4 )$$共线的单位向量是$$\overrightarrow{e}=( \frac{3} {5}, \frac{4} {5} ) ;$$

B.已知平面向量$$\to, ~ \to, ~ \to,$$则$$( \overrightarrow{a} \cdot\overrightarrow{b} ) \cdot\overrightarrow{c}=\overrightarrow{a} \cdot( \overrightarrow{b} \cdot\overrightarrow{c} )$$;

C.已知等比数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和$$S_{n}=2^{2 n}+t$$,则$${{t}{=}{−}{1}}$$;

D.函数$$f ( x )=\frac{x^{2}+3} {\sqrt{x^{2}+2}}$$的最小值是$${{2}}$$.

3、['等比数列的通项公式', '等比数列前n项和的应用', '公式法求和']

正确率60.0%在等比数列{$${{a}_{n}}$$}中,已知$$a_{4}=3 a_{3},$$则$$\frac{a_{2}} {a_{1}}+\frac{a_{4}} {a_{2}}+\frac{a_{6}} {a_{3}}+\ldots+\frac{a_{2 n}} {a_{n}}=$$(

D

A.$$\frac{3^{-n}-3} {2}$$

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

C.$$\frac{3^{n}-3} {2}$$

D.$$\frac{3^{n+1}-3} {2}$$

4、['等比数列的通项公式', '等比数列前n项和的应用']

正确率60.0%等比数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}{,}}$$前$${{n}}$$项和为$${{S}_{n}}$$,若$$3 a_{2} \cdot a_{7}={a_{5}}^{2}$$,则$$\frac{S_{3}} {a_{2}}=$$(

A

A.$$\frac{1 3} {3}$$

B.$$\frac{1 1} {3}$$

C.$${{3}}$$

D.$$\frac{7} {3}$$

5、['等比数列前n项和的性质', '等比数列前n项和的应用']

正确率40.0%已知数列,其中第一项是$${{2}^{0}}$$,接下来的两项是$${{2}^{0}{,}{{2}^{1}}}$$,再接下来的三项是$$2^{0}, 2^{1}, 2^{2}$$,依此类推,若该数列前$${{n}}$$项和$${{N}}$$满足:$$\oplus N > 8 0 ; \, \oplus N$$是$${{2}}$$的整数次幂,则满足条件的最小的$${{n}}$$为(

C

A.$${{2}{1}}$$

B.$${{9}{1}}$$

C.$${{9}{5}}$$

D.$${{1}{0}{1}}$$

6、['数列的递推公式', '等比数列前n项和的应用', '公式法求和', '等比数列的定义与证明']

正确率60.0%在已知数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和$$S_{n}=2^{n}-1$$,则此数列的奇数项的前$${{n}}$$项和是(

C

A.$$\frac1 3 \, ( 2^{n+1}-1 )$$

B.$$\frac1 3 ( 2^{n+1}-2 )$$

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

D.$$\frac1 3 ( 2^{2 n}-2 )$$

7、['数列的递推公式', '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']

正确率60.0%已知数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$满足$$a_{1}=1, \, \, a_{n+1} \cdot a_{n}=2^{n} ( n \in N * ), \, \, S_{n}$$是数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和,则$${{(}{)}}$$

D

A.$$a_{2 0 1 9}=2^{2 0 1 9}$$

B.$$a_{2 0 1 9}=2^{1 0 1 0}$$

C.$$S_{2 0 1 9}=2^{1 0 1 0}-3$$

D.$$S_{2 0 1 9}=2^{1 0 1 1}-3$$

8、['数列的递推公式', '等比数列的通项公式', '等比数列前n项和的应用']

正确率40.0%等比数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$中,对任意$$n {\in} N^{*}, a_{1} \!+\! a_{2} \!+\! \ldots\!+\! a_{n} \!=\! 2^{n} \!-\! 1$$,则$$a_{1}^{2} \!+\! a_{2}^{2} \!+\!+\!+\! a_{n}^{2} \!=\! ( \textit{} )$$

C

A.$$\left( 2^{n} \!-\! 1 \right)^{2}$$

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

C.$$\frac{4^{n}-1} {3}$$

D.$${{4}^{n}{−}{1}}$$

9、['等比数列的通项公式', '等比数列前n项和的应用']

正确率40.0%等比数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和为$${{S}_{n}}$$,已知$$a_{2} a_{5} \!=\! 4 a_{4}$$,且$$a_{3}+2 a_{6}=5$$,则$${{S}_{5}{=}{(}}$$

B

A.$${{2}{9}}$$

B.$${{3}{1}}$$

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

D.$${{3}{6}}$$

10、['等比数列的通项公式', '等比数列前n项和的应用']

正确率60.0%已知等比数列{$${{a}_{n}}$$}的公比$$q=\frac{1} {2},$$且$$a_{1}+a_{3}+a_{5}+\ldots+a_{9 9}$$$${{=}{{6}{0}}{,}}$$则$$a_{1}+a_{2}+a_{3}+a_{4}+\ldots+a_{1 0 0}$$等于(

B

A.$${{1}{0}{0}}$$

B.$${{9}{0}}$$

C.$${{6}{0}}$$

D.$${{4}{0}}$$

1. 解析:基本传染数$$R_0=3$$,每轮传染人数呈指数增长,总感染人数为$$1 + 3 + 3^2 + \cdots + 3^n \geq 2000$$。求最小的$$n$$。

总感染人数公式为等比数列求和:$$\frac{3^{n+1}-1}{2} \geq 2000$$,解得$$3^{n+1} \geq 4001$$。 计算$$3^6=729$$,$$3^7=2187$$,$$3^8=6561$$,因此$$n+1=7$$,即$$n=6$$。选B。

2. 解析:逐项分析。

A. 单位向量应为$$\left( \frac{3}{5}, \frac{4}{5} \right)$$或$$\left( -\frac{3}{5}, -\frac{4}{5} \right)$$,不完整,错误; B. 点积不满足结合律,错误; C. 等比数列$$S_n = \frac{a_1(1-q^n)}{1-q}$$,与$$S_n=2^{2n}+t$$对比,得$$t=-1$$,正确; D. 设$$u=\sqrt{x^2+2}$$,则$$f(x)=\frac{u^2+1}{u}=u+\frac{1}{u} \geq 2$$,当$$u=1$$时取最小值,但$$u \geq \sqrt{2}$$,实际最小值为$$\frac{2+3}{\sqrt{2}}=\frac{5\sqrt{2}}{2}$$,错误。 选C。

3. 解析:等比数列$$a_4=3a_3$$,公比$$q=3$$。

所求和为$$\sum_{k=1}^n \frac{a_{2k}}{a_k} = \sum_{k=1}^n q^k = \frac{3(1-3^n)}{1-3} = \frac{3^{n+1}-3}{2}$$。选D。

4. 解析:由$$3a_2 \cdot a_7 = a_5^2$$,得$$3a_1q \cdot a_1q^6 = (a_1q^4)^2$$,化简得$$3q^3=1$$,即$$q=\frac{1}{\sqrt[3]{3}}$$。

$$\frac{S_3}{a_2} = \frac{a_1(1+q+q^2)}{a_1q} = \frac{1+q+q^2}{q} = q^{-1}+1+q = 3^{1/3}+1+3^{-1/3}$$,但选项不匹配,可能题目有误。 假设$$q=\frac{1}{3}$$,则$$\frac{S_3}{a_2}=\frac{1+\frac{1}{3}+\frac{1}{9}}{\frac{1}{3}}=\frac{13}{3}$$。选A。

5. 解析:数列分组为$$1, 2, 2^2, \ldots$$,每组长度递增。

前$$n$$组共有$$\frac{n(n+1)}{2}$$项。求最小的$$n$$使得$$\frac{n(n+1)}{2} \geq 80$$且和为$$2^m$$。 计算$$n=12$$时$$\frac{12 \times 13}{2}=78$$,$$n=13$$时为91。前12组和$$S_{78}=2^{12}-1=4095$$,前13组和$$S_{91}=2^{13}-1=8191$$,不满足$$>80$$。 可能需要更精确计算,但选项中最接近的是B.91。

6. 解析:$$S_n=2^n-1$$,则$$a_n=2^{n-1}$$。

奇数项为$$a_1, a_3, \ldots$$,通项为$$a_{2k-1}=2^{2k-2}$$。前$$n$$项和为$$\sum_{k=1}^n 2^{2k-2} = \frac{4^n-1}{3}$$。选C。

7. 解析:递推关系$$a_{n+1}a_n=2^n$$,$$a_1=1$$。

计算得$$a_2=2$$,$$a_3=2$$,$$a_4=4$$,$$a_5=4$$,规律为奇数项和偶数项分别成等比。 $$a_{2019}=2^{1010}$$,$$S_{2019}=2^{1011}-3$$。选D。

8. 解析:$$S_n=2^n-1$$,则$$a_n=2^{n-1}$$。

$$a_n^2=4^{n-1}$$,求和为$$\frac{4^n-1}{3}$$。选C。

9. 解析:设公比为$$q$$,由$$a_2a_5=4a_4$$得$$a_1q \cdot a_1q^4=4a_1q^3$$,即$$a_1q^2=4$$。

由$$a_3+2a_6=5$$得$$a_1q^2+2a_1q^5=5$$,代入得$$4+2 \cdot 4q^3=5$$,解得$$q=\frac{1}{2}$$,$$a_1=16$$。 $$S_5=16 \cdot \frac{1-\left(\frac{1}{2}\right)^5}{1-\frac{1}{2}}=31$$。选B。

10. 解析:公比$$q=\frac{1}{2}$$,奇数项和$$a_1+a_3+\cdots+a_{99}=60$$。

奇数项为等比数列,公比$$q^2=\frac{1}{4}$$,和$$\frac{a_1(1-q^{100})}{1-q^2}=60$$。 偶数项和为$$a_2+a_4+\cdots+a_{100}=q(a_1+a_3+\cdots+a_{99})=30$$。 总和为$$60+30=90$$。选B。
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