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.
在等比数列{an}中,
(1)S2=30,S3=155,求Sn;
(2)a1+a3=10,a4+a6=,求S5;
(3)a1+an=66,a2an-1=128,Sn=126,求q.
【答案】见解析
【解析】 (1)由题意知
解得或
从而Sn=×5n+1-或Sn=.
(2)法一:由题意知
解得从而S5==.
法二:由(a1+a3)q3=a4+a6,
得q3=,从而q=.
又a1+a3=a1(1+q2)=10,
所以a1=8,从而S5==.
(3)因为a2an-1=a1an=128,
所以a1,an是方程x2-66x+128=0的两根.
从而或
又Sn==126,所以q为2或.
【名师点睛】1.在等比数列 {an}的五个量a1,q,an,n,Sn中,已知其中的三个量,通过列方程组,就能求出另外两个量,这是方程思想与整体思