1、第3节 等比数列及其前n项和,最新考纲 1.理解等比数列的概念,掌握等比数列的通项公式与前n项和公式; 2.能在具体的问题情境中识别数列的等比关系,并能用有关知识解决相应的问题;3.了解等比数列与指数函数的关系.,知 识 梳 理,1.等比数列的概念,(1)如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比都等于_非零常数,那么这个数列叫作等比数列.,同一个,q,等比数列,2. 等比数列的通项公式及前n项和公式,(1)若等比数列an的首项为a1,公比是q,则其通项公式为an_; 通项公式的推广:anamqnm.,a1qn1,3.等比数列的性质,已知an是等比数列,Sn是数列an的前n项和. (1)若
2、klmn(k,l,m,nN+),则有akal_. (2)相隔等距离的项组成的数列仍是等比数列,即ak, akm,ak2m,仍是等比数列,公比为_. (3)当q1,或q1且n为奇数时,Sn,S2nSn,S3nS2n,仍成等比数列,其公比为_.,aman,qm,qn,微点提醒,2.由an1qan,q0,并不能立即断言an为等比数列,还要验证a10. 3.在运用等比数列的前n项和公式时,必须注意对q1与q1分类讨论,防止因忽略q1这一特殊情形而导致解题失误.,基 础 自 测,1.判断下列结论正误(在括号内打“”或“”),(1)等比数列公比q是一个常数,它可以是任意实数.( ) (2)三个数a,b,c
3、成等比数列的充要条件是b2ac.( ),(4)数列an为等比数列,则S4,S8S4,S12S8成等比数列.( ),解析 (1)在等比数列中,q0. (2)若a0,b0,c0满足b2ac,但a,b,c不成等比数列. (3)当a1时,Snna. (4)若a11,q1,则S40,S8S40,S12S80,不成等比数列. 答案 (1) (2) (3) (4),答案 D,3.(必修5P23例2改编)在9与243中间插入两个数,使它们同这两个数成等比数列,则这两个数为_.,解析 设该数列的公比为q,由题意知, 2439q3,q327,q3. 插入的两个数分别为9327,27381. 答案 27,81,4.
4、(2019马鞍山质检)已知等比数列an满足a11,a3a54(a41),则a7的值为( ),答案 B,答案 D,6.(2015全国卷)在数列an中,a12,an12an,Sn为an的前n项和.若Sn126,则n_.,答案 6,考点一 等比数列基本量的运算,【例1】 (1)(2017全国卷)设等比数列an满足a1a21,a1a33,则a4_.,解析 (1)由an为等比数列,设公比为q.,显然q1,a10,,所以a4a1q31(2)38.,(2)设数列an首项为a1,公比为q(q1),,答案 (1)8 (2)32,【训练1】 (1)等比数列an中各项均为正数,Sn是其前n项和,且满足2S38a13
5、a2,a416,则S4( ) A.9 B.15 C.18 D.30,答案 (1)D (2)1,考点二 等比数列的判定与证明 【例2】 (2016全国卷)已知数列an的前n项和Sn1an,其中0.,(1)证明an是等比数列,并求其通项公式;,由Sn1an,Sn11an1, 得an1an1an, 即an1(1)an,,规律方法 1.证明一个数列为等比数列常用定义法与等比中项法,其他方法只用于选择题、填空题中的判定;若证明某数列不是等比数列,则只要证明存在连续三项不成等比数列即可. 2.在利用递推关系判定等比数列时,要注意对n1的情形进行验证.,【训练2】 (2019广东省级名校联考)已知Sn是数列
6、an的前n项和,且满足Sn2ann4.,(1)证明:Snn2为等比数列; (2)求数列Sn的前n项和Tn.,(1)证明 因为anSnSn1(n2), 所以Sn2(SnSn1)n4(n2), 则Sn2Sn1n4(n2), 所以Snn22Sn1(n1)2(n2), 又由题意知a12a13, 所以a13,则S1124, 所以Snn2是首项为4,公比为2等比数列.,(2)解 由(1)知Snn22n1, 所以Sn2n1n2, 于是Tn(22232n1)(12n)2n,考点三 等比数列的性质及应用 【例3】 (1)等比数列an的各项均为正数,且a5a6a4a718,则log3a1log3a2log3a10
7、( ),A.12 B.10 C.8 D.2log35 (2)已知数列an是等比数列,Sn为其前n项和,若a1a2a34,a4a5a68,则S12( ) A.40 B.60 C.32 D.50,解析 (1)由等比数列的性质知a5a6a4a7,又a5a6a4a718,所以a5a69,则原式log3(a1a2a10)log3(a5a6)510. (2)数列S3,S6S3,S9S6,S12S9是等比数列,即数列4,8,S9S6,S12S9是首项为4,公比为2的等比数列,则S9S6a7a8a916,S12S9a10a11a1232,因此S1248163260. 答案 (1)B (2)B,规律方法 1.在
8、解决等比数列的有关问题时,要注意挖掘隐含条件,利用性质,特别是性质“若mnpq,则amanapaq”,可以减少运算量,提高解题速度. 2.在应用相应性质解题时,要注意性质成立的前提条件,有时需要进行适当变形.此外,解题时注意设而不求思想的运用.,【训练3】 (1)(2019西安质检)在等比数列an中,若a3,a7是方程x24x20的两根,则a5的值是( ),解析 (1)根据根与系数之间的关系得a3a74, a3a72,由a3a740, 所以a30,a70,即a50,,(2)法一 由等比数列的性质S3,S6S3,S9S6仍成等比数列,由已知得S63S3,,思维升华 1.等比数列基本量的运算是等比
9、数列中的一类基本问题,数列中有五个量a1,n,q,an,Sn,一般可以“知三求二”,通过列方程(组)便可迎刃而解. 2.(1)方程思想:如求等比数列中的基本量. (2)分类讨论思想:如求和时要分q1和q1两种情况讨论,判断单调性时对a1与q分类讨论. 易错防范 1.特别注意q1时,Snna1这一特殊情况. 2.Sn,S2nSn,S3nS2n未必成等比数列(例如:当公比q1且n为偶数时,Sn,S2nSn,S3nS2n不成等比数列;当q1或q1时且n为奇数时,Sn,S2nSn,S3nS2n成等比数列),但等式(S2nSn)2Sn(S3nS2n)总成立.,数学运算、数学抽象等差(比)数列性质的应用,
10、1.数学运算是指在明析运算对象的基础上,依据运算法则解决数学问题的素养.本系列数学运算主要表现为:理解数列问题,掌握数列运算法则,探究运算思路,求得运算结果.通过对数列性质的学习,发展数学运算能力,促进数学思维发展. 2.数学抽象是指能够在熟悉的情境中直接抽象出数学概念和规则,能够在特例的基础上归纳形成简单的数学命题,能够在解决相似的问题中感悟数学的通性通法,体会其中的数学思想.,类型1 等差数列两个性质的应用,在等差数列an中,Sn为an的前n项和: (1)S2n1(2n1)an; (2)设an的项数为2n,公差为d,则S偶S奇nd.,显然可得am0,所以am2. 代入上式可得2m119,解
11、得m10. (2)设等差数列的前12项中奇数项和为S奇,偶数项的和为S偶,等差数列的公差为d.,答案 (1)10 (2)5,类型2 等比数列两个性质的应用,在等比数列an中,(1)若mnpq(m,n,p,qN+),则anamapaq;(2)当公比q1时,Sn,S2nSn,S3nS2n,成等比数列(nN+).,【例2】 (1)等比数列an中,a42,a55,则数列lg an的前8项和等于( ) A.6 B.5 C.4 D.3 (2)设等比数列an中,前n项和为Sn,已知S38,S67,则a7a8a9等于( ),解析 (1)数列lg an的前8项和S8lg a1lg a2lg a8lg(a1a2a8)lg(a1a8)4lg(a4a5)4lg(25)44.,答案 (1)C (2)A,类型3 等比数列前n项和Sn相关结论的活用,(1)项的个数的“奇偶”性质:等比数列an中,公比为q. 若共有2n项,则S偶S奇q. (2)分段求和:SnmSnqnSm(q为公比).,【例3】 (1)已知等比数列an共有2n项,其和为240,且奇数项的和比偶数项的和大80,则公比q_.,
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