格物学 第四章 数列等比数列

等比数列前n项和的应用-等比数列知识点教师选题进阶自测题解析-广西壮族自治区等高二数学选择必修,平均正确率48.0%

2025-05-20
等比数列前n项和的应用-等比数列知识点教师选题进阶自测题解析-广西壮族自治区等高二数学选择必修,平均正确率48.0%
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', '等比模型']

正确率60.0%小李年初向银行贷款$${{M}}$$万元用于购房,购房贷款的年利率为$${{p}{,}}$$按复利计算,并从借款后次年年初开始归还,分$${{1}{0}}$$次等额还清,每年$${{1}}$$次,则每年应还(

B

A.$$\frac{M} {1 0}$$万元

B.$$\frac{M p ( 1+p )^{1 0}} {( 1+p )^{1 0}-1}$$万元

C.$$\frac{p ( 1+p )^{1 0}} {1 0}$$万元

D.$$\frac{M p ( 1+p )^{9}} {( 1+p )^{9}-1}$$万元

2、['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%在等比数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$中,$${{a}_{1}{=}{1}{,}{{a}_{2}}{=}{2}}$$,则$${{a}_{1}{+}{{a}_{2}}{+}{{a}_{3}}{+}{{a}_{4}}{+}{{a}_{5}}{+}{{a}_{6}}{+}{{a}_{7}}{=}{(}{)}}$$

C

A.$${{2}{8}}$$

B.$${{5}{6}}$$

C.$${{1}{2}{7}}$$

D.$${{1}{2}{8}}$$

3、['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%等比数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$前$${{n}}$$项和为$${{S}_{n}}$$,若$${{S}_{2}{=}{6}{,}{{S}_{4}}{=}{{3}{0}}}$$,则$${{S}_{6}{=}{(}}$$

C

A.$${{6}{2}}$$

B.$${{6}{4}}$$

C.$${{1}{2}{6}}$$

D.$${{1}{2}{8}}$$

4、['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%设首项为$${{1}}$$,公比为$$\frac{4} {5}$$的等比数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和为$${{S}_{n}}$$,则(

A

A.$${{S}_{n}{=}{5}{−}{4}{{a}_{n}}}$$

B.$${{S}_{n}{=}{4}{{a}_{n}}{−}{5}}$$

C.$${{S}_{n}{=}{6}{−}{5}{{a}_{n}}}$$

D.$${{S}_{n}{=}{5}{{a}_{n}}{−}{4}}$$

5、['数列的函数特征', '等比数列的通项公式', '等比数列前n项和的应用', '等比数列的基本量', '利用基本不等式求最值']

正确率40.0%各项均为正数的等比数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和为$${{S}_{n}}$$,若$${{a}_{2}{⋅}{{a}_{6}}{=}{4}{,}{{a}_{3}}{=}{1}}$$,则$$\frac{( S_{n}+\frac{9} {4} )^{2}} {2 a_{n}}$$的最小值为(

C

A.$${{4}}$$

B.$${{6}}$$

C.$${{8}}$$

D.$${{1}{2}}$$

6、['等比数列的通项公式', '等比数列的性质', '等比数列前n项和的应用', '并项求和法']

正确率40.0%已知等比数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和为$${{S}_{n}}$$,则下列结论中一定成立的(

B

A.若$${{a}_{5}{>}{0}}$$,则$$S_{2 0 1 9} < 0$$

B.若$${{a}_{5}{>}{0}}$$,则$$S_{2 0 1 9} > 0$$

C.若$${{a}_{6}{>}{0}}$$,则$$S_{2 0 1 8} < 0$$

D.若$${{a}_{6}{>}{0}}$$,则$$S_{2 0 1 8} > 0$$

7、['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60.0%设等比数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$前$${{n}}$$项和为$${{S}_{n}}$$,若$${{S}_{3}{=}{2}{,}{{S}_{6}}{=}{6}}$$,则$$a_{1 0}+a_{1 1}+a_{1 2}=$$(

B

A.$${{8}}$$

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

C.$${{3}{2}}$$

D.$${{7}{9}}$$

8、['等比数列的通项公式', '等比数列前n项和的应用', '数列中的数学文化问题']

正确率19.999999999999996%$${《}$$算法统宗$${》}$$是明朝程大位所著数学名著,其中有这样一段表述:$${{“}}$$远看巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一$${{”}}$$,其意大致为:有一七层宝塔,每层悬挂的红灯数为上一层的两倍,共有$${{3}{8}{1}}$$盏灯,则塔从上至下的第三层有()盏灯.

B

A.$${{1}{4}}$$

B.$${{1}{2}}$$

C.$${{8}}$$

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

9、['等比数列的通项公式', '等比数列前n项和的应用', '等比模型', '等比数列的定义与证明']

正确率40.0%《推背图》是中华预言第一奇书,传说它是唐太宗李世民为推算大唐国运,下令当时两位著名的道士李淳风和袁天罡编写的$${{.}}$$融合了易学、天文、诗词、谜语、图画为一体$${{.}}$$其实该书很可能是一本出自民国初期的伪书,很可能是伪国学$${{!}}$$但在这本书中的第二象中,有一个有趣的数学问题:在一个盘子中摆满了李子,“累累硕果,莫明其数”$${{.}}$$现假设有一个盘子,摆满了李子,最下一层有$${{8}}$$行$${{8}}$$列李子,从第二层开始,每一层李子的个数都是下一层李子的个数的一半,最上层有一个李子,请问盘子中总共有李子的个数为:$${{(}{)}}$$

C

A.$${{1}{2}{0}}$$

B.$${{1}{2}{6}}$$

C.$${{1}{2}{7}}$$

D.$${{1}{2}{8}}$$

10、['等比数列的性质', '等比数列前n项和的应用']

正确率80.0%已知$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$是等比数列,$${{S}_{n}}$$是其前$${{n}}$$项积,若$$\frac{S_{7}} {S_{2}}=3 2$$,则$${{S}_{9}{=}{(}{)}}$$

B

A.$${{1}{0}{2}{4}}$$

B.$${{5}{1}{2}}$$

C.$${{2}{5}{6}}$$

D.$${{1}{2}{8}}$$

1. 解析:

小李的贷款问题属于等额本息还款模型。设每年还款额为$$x$$万元,则根据复利公式和现值概念,有:

$$M = \frac{x}{1+p} + \frac{x}{(1+p)^2} + \cdots + \frac{x}{(1+p)^{10}}$$

这是一个等比数列求和问题,其和为:

$$M = x \cdot \frac{1 - (1+p)^{-10}}{p}$$

解得:

$$x = \frac{M p (1+p)^{10}}{(1+p)^{10} - 1}$$

因此,正确答案是 B

2. 解析:

等比数列的公比$$q = \frac{a_2}{a_1} = 2$$。前7项和为:

$$S_7 = a_1 \cdot \frac{q^7 - 1}{q - 1} = 1 \cdot \frac{2^7 - 1}{2 - 1} = 127$$

因此,正确答案是 C

3. 解析:

设等比数列的首项为$$a_1$$,公比为$$q$$。由题意:

$$S_2 = a_1(1 + q) = 6$$

$$S_4 = a_1(1 + q + q^2 + q^3) = 30$$

注意到$$S_4 = S_2 (1 + q^2)$$,代入得:

$$6(1 + q^2) = 30 \Rightarrow q^2 = 4 \Rightarrow q = 2$$

代入$$S_2$$得$$a_1 = 2$$。因此:

$$S_6 = 2 \cdot \frac{2^6 - 1}{2 - 1} = 126$$

正确答案是 C

4. 解析:

等比数列的前$$n$$项和公式为:

$$S_n = \frac{1 - \left(\frac{4}{5}\right)^n}{1 - \frac{4}{5}} = 5 - 5 \left(\frac{4}{5}\right)^n$$

注意到$$a_n = \left(\frac{4}{5}\right)^{n-1}$$,因此:

$$S_n = 5 - 4 \cdot \left(\frac{4}{5}\right)^{n-1} = 5 - 4 a_n$$

正确答案是 A

5. 解析:

由$$a_2 \cdot a_6 = a_3 \cdot a_5 = 4$$且$$a_3 = 1$$,得$$a_5 = 4$$。

等比数列公比$$q$$满足$$a_5 = a_3 q^2 \Rightarrow q = 2$$。

首项$$a_1 = \frac{a_3}{q^2} = \frac{1}{4}$$。

前$$n$$项和$$S_n = \frac{\frac{1}{4}(2^n - 1)}{2 - 1} = \frac{2^n - 1}{4}$$。

表达式化简为:

$$\frac{(S_n + \frac{9}{4})^2}{2 a_n} = \frac{\left(\frac{2^n - 1}{4} + \frac{9}{4}\right)^2}{2 \cdot \frac{1}{4} \cdot 2^{n-1}} = \frac{(2^n + 8)^2}{2^{n+1}}$$

设$$t = 2^n$$,则表达式为$$\frac{(t + 8)^2}{2t}$$。

求导或配方法可得最小值为$$8$$,当$$t = 8$$时取得。

正确答案是 C

6. 解析:

等比数列的性质决定了$$a_5$$和$$a_6$$的符号与公比$$q$$有关。

若$$a_6 > 0$$,则$$q > 0$$(因为$$a_n = a_1 q^{n-1}$$)。

对于偶数项和$$S_{2018}$$,若$$q > 0$$且$$a_1 > 0$$,则$$S_{2018} > 0$$。

因此,选项 D 一定成立。

7. 解析:

设等比数列首项为$$a_1$$,公比为$$q$$。由题意:

$$S_3 = a_1 \frac{1 - q^3}{1 - q} = 2$$

$$S_6 = a_1 \frac{1 - q^6}{1 - q} = 6$$

两式相除得:

$$\frac{1 - q^6}{1 - q^3} = 3 \Rightarrow 1 + q^3 = 3 \Rightarrow q^3 = 2$$

因此:

$$a_{10} + a_{11} + a_{12} = a_1 q^9 (1 + q + q^2) = q^6 \cdot S_3 = 8 \cdot 2 = 16$$

正确答案是 B

8. 解析:

设第一层有$$a$$盏灯,则总灯数为等比数列和:

$$S_7 = a \cdot \frac{2^7 - 1}{2 - 1} = 127a = 381 \Rightarrow a = 3$$

第三层灯数为$$a \cdot 2^{2} = 12$$。

正确答案是 B

9. 解析:

李子总数为一个等比数列和,首项为$$1$$,公比为$$2$$,共$$8$$层:

$$S_8 = 1 \cdot \frac{2^8 - 1}{2 - 1} = 255$$

但题目描述可能有误,实际最下层为$$8 \times 8 = 64$$个李子,倒数第二层为$$32$$,依此类推:

$$S = 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1 = 127$$

正确答案是 C

10. 解析:

设等比数列首项为$$a_1$$,公比为$$q$$。前$$n$$项积$$S_n = a_1^n q^{\frac{n(n-1)}{2}}$$。

由题意:

$$\frac{S_7}{S_2} = \frac{a_1^7 q^{21}}{a_1^2 q^1} = a_1^5 q^{20} = 32$$

因此:

$$S_9 = a_1^9 q^{36} = (a_1^5 q^{20})^{9/5} \cdot q^{36 - 36} = 32^{9/5} = 2^9 = 512$$

正确答案是 B

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