内容正文:
2.5 等比数列的前n项和
一、等比数列的前n项和公式
若等比数列的首项为,公比为,则等比数列的前项和的公式为
.
二、等比数列前n项和公式的函数特性
1.当公比______________时,因为,所以是关于的正比例函数,
则数列的图象是正比例函数图象上的一群孤立的点.
2.当公比______________时,等比数列的前项和公式是,即,
设,则上式可写成的形式,
则数列的图象是函数图象上的一群孤立的点.
由此可见,非常数列的等比数列的前n项和是一个关于n的指数型函数与一个常数的和,且指数型函数的系数与常数项互为相反数.
三、等比数列前n项和的性质
设等比数列的前n项和为,公比为q,则利用等比数列的通项公式及前n项和公式可推得等比数列的前n项和具有以下性质:
(1)当时,______________;当时,.
(2).
(3)若项数为,则,若项数为,则______________.
(4)当时,连续项的和(如)仍组成等比数列(公比为,).注意:这里连续m项的和均非零.
一、 二、 三、
帮—重点
等比数列前n项和公式的应用、基本量的计算
帮—难点
等比数列前n项和的性质及应用、与等差数列的综合问题、数列求和问题
帮—易错
运用前n项和公式时忽略对公比的讨论
1.等比数列的前n项和的相关计算问题
在等比数列问题中共涉及五个量:及,利用等比数列的通项公式及前n项和公式即可“知三求二”.注意方程思想、整体思想及分类讨论等思想的应用.
(1)已知等比数列是递增数列,是的前n项和,若,是方程的两个根,则______________;
(2)在等比数列中,公比为,前n项和为,若,,则______________,______________.
【答案】(1)364;(2),.
【解析】(1)因为,是方程的两个根,且是递增数列,
所以,,则公比,所以.
(2)方法1:由于,所以,由,,可得,
可得,解得,代入得,
所以,.
方法2:因为,且,,所以,解得,由,解得,
所以,.
【名师点睛】本题中,第(2)问中的方法1使用了求和公式,因此要对公比q是否为1作出判断,而方法2避开了使用求和公式,则避免了这一判断.在使用等比数列前n项和公式时,一定要先确定公比q是否等于1,当无法确定时,要对q是否为1作分类讨论.
2.等比数列的前n项和性质的应用
已知等比数列