2023年高考数学真题与模拟训练专题11 等比数列试题含解析.doc
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1、2023年高考数学真题与模拟训练专题11 等比数列第一部分 真题部分一、选择题1(2021浙江高考真题)已知,函数.若成等比数列,则平面上点的轨迹是( )A直线和圆B直线和椭圆C直线和双曲线D直线和抛物线2(2021全国高考真题)设正整数,其中,记则( )ABCD3(2020全国高考真题(文)设是等比数列,且,则( )A12B24C30D324(2020全国高考真题(理)数列中,若,则( )A2B3C4D55(2019全国高考真题(理)已知各项均为正数的等比数列的前4项和为15,且,则( )A16B8C4D2二、填空题6(2021江苏高考真题)已知等比数列的公比为,且,成等差数列,则的值是_.
2、7(2019全国高考真题(理)记Sn为等比数列an的前n项和若,则S5=_8(2020江苏高考真题)设an是公差为d的等差数列,bn是公比为q的等比数列已知数列an+bn的前n项和,则d+q的值是_三、解答题9(2021天津高考真题)已知是公差为2的等差数列,其前8项和为64是公比大于0的等比数列,(I)求和的通项公式;(II)记,(i)证明是等比数列;(ii)证明10(2021浙江高考真题)已知数列的前n项和为,且.(1)求数列的通项;(2)设数列满足,记的前n项和为,若对任意恒成立,求的范围.11(2021全国高考真题(文)设是首项为1的等比数列,数列满足已知,成等差数列(1)求和的通项公
3、式;(2)记和分别为和的前n项和证明:12(2021江苏高考真题)已知数列满足,且.(1)求证:数列为等比数列;(2)求数列的通项公式;(3)求数列的前项和.13(2020山东高考真题)已知公比大于的等比数列满足(1)求的通项公式;(2)记为在区间中的项的个数,求数列的前项和14(2020全国高考真题(文)设等比数列an满足,(1)求an的通项公式;(2)记为数列log3an的前n项和若,求m15(2020全国高考真题(理)设数列an满足a1=3,(1)计算a2,a3,猜想an的通项公式并加以证明;(2)求数列2nan的前n项和Sn16(2020全国高考真题(理)设是公比不为1的等比数列,为,
4、的等差中项(1)求的公比;(2)若,求数列的前项和17(2019上海高考真题)已知等差数列的公差,数列满足,集合.(1)若,求集合;(2)若,求使得集合恰好有两个元素;(3)若集合恰好有三个元素:,是不超过7的正整数,求的所有可能的值.18(2020天津高考真题)已知为等差数列,为等比数列,()求和的通项公式;()记的前项和为,求证:;()对任意的正整数,设求数列的前项和第二部分 模拟训练1已知函数,给出三个条件:;.从中选出一个能使数列成等比数列的条件,在这个条件下,数列的前项和( )ABCD2若数列满足,则称为“梦想数列”,已知正项数列为“梦想数列”,且,则( )ABCD3已知是定义在上的
5、奇函数,且,.数列满足,其中是数列的前项和,则( )ABCD4已知数列的前项和为且满足,下列命题中错误的是( )A是等差数列BCD是等比数列5数列中,若,则_6在正项等比数列中,前三项的和为7,若存在,使得,则的最小值为_.7定义函数,则函数在区间内的所有的零点之和为_.8已知各项都为正数的数列满足(1)证明:数列为等比数列;(2)若,求的通项公式9已知是各项均为正数的等比数列,.(1)求;(2)在平面直角坐标系中,设点列都在函数的图象上,若所在直线的斜率为,且,求数列的通项公式.10对于数列,若从第二项起的每一项均大于该项之前的所有项的和,则称为数列.(1)若数列1,2,8是数列,求实数的取
6、值范围;(2)设数列,是首项为、公差为的等差数列,若该数列是数列,求的取值范围;(3)设无穷数列是首项为、公比为的等比数列,有穷数列、是从中取出部分项按原来的顺序所组成的不同数列,其所有项和分别记为、,求证:当且时,数列不是数列.专题11 等比数列第一部分 真题部分一、选择题1(2021浙江高考真题)已知,函数.若成等比数列,则平面上点的轨迹是( )A直线和圆B直线和椭圆C直线和双曲线D直线和抛物线【答案】C【解析】由题意得,即,对其进行整理变形:,所以或,其中为双曲线,为直线.故选:C.2(2021全国高考真题)设正整数,其中,记则( )ABCD【答案】ACD【解析】对于A选项,所以,A选项
7、正确;对于B选项,取,而,则,即,B选项错误;对于C选项,所以,所以,因此,C选项正确;对于D选项,故,D选项正确.故选:ACD.3(2020全国高考真题(文)设是等比数列,且,则( )A12B24C30D32【答案】D【解析】设等比数列的公比为,则,因此,.故选:D.4(2020全国高考真题(理)数列中,若,则( )A2B3C4D5【答案】C【解析】在等式中,令,可得,所以,数列是以为首项,以为公比的等比数列,则,则,解得.故选:C.5(2019全国高考真题(理)已知各项均为正数的等比数列的前4项和为15,且,则( )A16B8C4D2【答案】C【解析】设正数的等比数列an的公比为,则,解得
8、,故选C二、填空题6(2021江苏高考真题)已知等比数列的公比为,且,成等差数列,则的值是_.【答案】4【解析】因为为等比数列,且公比为,所以,且,.因为,成等差数列,所以,有,解得.故答案为:.7(2019全国高考真题(理)记Sn为等比数列an的前n项和若,则S5=_【答案】.【解析】设等比数列的公比为,由已知,所以又,所以所以8(2020江苏高考真题)设an是公差为d的等差数列,bn是公比为q的等比数列已知数列an+bn的前n项和,则d+q的值是_【答案】【解析】设等差数列的公差为,等比数列的公比为,根据题意.等差数列的前项和公式为,等比数列的前项和公式为,依题意,即,通过对比系数可知,故
9、.故答案为:三、解答题9(2021天津高考真题)已知是公差为2的等差数列,其前8项和为64是公比大于0的等比数列,(I)求和的通项公式;(II)记,(i)证明是等比数列;(ii)证明【答案】(I),;(II)(i)证明见解析;(ii)证明见解析.【解析】(I)因为是公差为2的等差数列,其前8项和为64所以,所以,所以;设等比数列的公比为,所以,解得(负值舍去),所以;(II)(i)由题意,所以,所以,且,所以数列是等比数列;(ii)由题意知,所以,所以,设,则,两式相减得,所以,所以.10(2021浙江高考真题)已知数列的前n项和为,且.(1)求数列的通项;(2)设数列满足,记的前n项和为,若
10、对任意恒成立,求的范围.【答案】(1);(2).【解析】(1)当时,当时,由,得,得,又是首项为,公比为的等比数列,;(2)由,得,所以,两式相减得,所以,由得恒成立,即恒成立,时不等式恒成立;时,得;时,得;所以.11(2021全国高考真题(文)设是首项为1的等比数列,数列满足已知,成等差数列(1)求和的通项公式;(2)记和分别为和的前n项和证明:【答案】(1),;(2)证明见解析.【解析】因为是首项为1的等比数列且,成等差数列,所以,所以,即,解得,所以,所以.(2)证明:由(1)可得,得 ,所以,所以,所以.12(2021江苏高考真题)已知数列满足,且.(1)求证:数列为等比数列;(2)
11、求数列的通项公式;(3)求数列的前项和.【答案】(1)见解析;(2);(3)【解析】(1)由,得,又,是首项为3,公比为3的等比数列. (2),.(3).13(2020山东高考真题)已知公比大于的等比数列满足(1)求的通项公式;(2)记为在区间中的项的个数,求数列的前项和【答案】(1);(2).【解析】(1)由于数列是公比大于的等比数列,设首项为,公比为,依题意有,解得解得,或(舍),所以,所以数列的通项公式为.(2)由于,所以对应的区间为:,则;对应的区间分别为:,则,即有个;对应的区间分别为:,则,即有个;对应的区间分别为:,则,即有个;对应的区间分别为:,则,即有个;对应的区间分别为:,
12、则,即有个;对应的区间分别为:,则,即有个.所以.14(2020全国高考真题(文)设等比数列an满足,(1)求an的通项公式;(2)记为数列log3an的前n项和若,求m【答案】(1);(2).【解析】(1)设等比数列的公比为,根据题意,有,解得,所以;(2)令,所以,根据,可得,整理得,因为,所以,15(2020全国高考真题(理)设数列an满足a1=3,(1)计算a2,a3,猜想an的通项公式并加以证明;(2)求数列2nan的前n项和Sn【答案】(1),证明见解析;(2).【解析】(1)由题意可得,由数列的前三项可猜想数列是以为首项,2为公差的等差数列,即,证明如下:当时,成立;假设时,成立
13、.那么时,也成立.则对任意的,都有成立;(2)由(1)可知,由得:,即.16(2020全国高考真题(理)设是公比不为1的等比数列,为,的等差中项(1)求的公比;(2)若,求数列的前项和【答案】(1);(2).【解析】(1)设的公比为,为的等差中项,;(2)设的前项和为,得,.17(2019上海高考真题)已知等差数列的公差,数列满足,集合.(1)若,求集合;(2)若,求使得集合恰好有两个元素;(3)若集合恰好有三个元素:,是不超过7的正整数,求的所有可能的值.【答案】(1);(2)或;(3)【解析】(1), ,由周期性可知,以为周期进行循环(2),恰好有两个元素或即或或(3)由恰好有个元素可知:
14、当时,集合,符合题意; 当时,或因为为公差的等差数列,故 又,故当时,如图取,符合条件 当时,或因为为公差的等差数列,故 又,故当时,如图取,符合条件当时,或因为为公差的等差数列,故 又,故当时,如图取时,符合条件当时,或因为为公差的等差数列,故 又,故当时,因为对应个正弦值,故必有一个正弦值对应三个点,必然有,即,即,,不符合条件;当时,因为对应个正弦值,故必有一个正弦值对应三个点,必然有,即,即,不是整数,故不符合条件;当时,因为对应个正弦值,故必有一个正弦值对应三个点,必然有或若,即,不是整数,若,即,不是整数,故不符合条件;综上:18(2020天津高考真题)已知为等差数列,为等比数列,
15、()求和的通项公式;()记的前项和为,求证:;()对任意的正整数,设求数列的前项和【答案】(),;()证明见解析;().【解析】()设等差数列的公差为,等比数列的公比为q.由,可得d=1.从而的通项公式为.由,又q0,可得,解得q=2,从而的通项公式为.()证明:由()可得,故,从而,所以.()当n为奇数时,当n为偶数时,对任意的正整数n,有,和 由得 由得,由于,从而得:.因此,.所以,数列的前2n项和为.第二部分 模拟训练1已知函数,给出三个条件:;.从中选出一个能使数列成等比数列的条件,在这个条件下,数列的前项和( )ABCD【答案】D【解析】已知函数,定义域为.若选,则,不是常数,则不
16、是等比数列;若选,则,不是常数,则不是等比数列;若选,则,是常数,则是以为首项,以3为公比的等比数列,则.故选:D.2若数列满足,则称为“梦想数列”,已知正项数列为“梦想数列”,且,则( )ABCD【答案】D【解析】由题意可知,若数列为“梦想数列”,则,可得,所以,“梦想数列”是公比为的等比数列,若正项数列为“梦想数列”,则,所以,即正项数列是公比为的等比数列,因为,因此,.故选:D.3已知是定义在上的奇函数,且,.数列满足,其中是数列的前项和,则( )ABCD【答案】D【解析】由数列满足,当,即所以数列是首项,公比的等比数列,由知函数对称轴为,又是奇函数,所以函数周期为.故选:D.4已知数列
17、的前项和为且满足,下列命题中错误的是( )A是等差数列BCD是等比数列【答案】C【解析】时,因为,所以,所以,所以是等差数列,A正确;,公差,所以,所以,B正确;不适合,C错误;,数列是等比数列,D正确故选:C5数列中,若,则_【答案】3【解析】因为,所以,所以,是等比数列,公比为2所以因为,所以故答案为:36在正项等比数列中,前三项的和为7,若存在,使得,则的最小值为_.【答案】【解析】依题意,依题意存在,使得,即,即,所以,所以.当且仅当时等号成立.所以的最小值为.故答案为:7定义函数,则函数在区间内的所有的零点之和为_.【答案】【解析】当1x时,f(x)12x12,所以,此时当x时,g(
18、x)max0;当x2时,f(x)2412x,所以0;由此可得1x2时,g(x)max0下面考虑2n1x2n且n2时,g(x)的最大值的情况当2n1x32n2且n2时,由函数f(x)的定义知f(x)f()f(),因为1,所以,此时当x32n2时,g(x)max0;当32n2x2n时,同理可知,0由此可得2n1x2n且n2时,g(x)max0综上可得:对于一切的nN*,函数g(x)在区间(2n1,2n上有1个零点,从而g(x)在区间1,2n上有n个零点,且这些零点为xn32n2,因此,所有这些零点成等比数列,所有零点的和为故答案为:8已知各项都为正数的数列满足(1)证明:数列为等比数列;(2)若,
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