内容正文:
第8讲 等比数列及其前n项和
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同一个非零常数,那么这个数列叫作等比数列.
数学语言表达式:=q(n≥2,q为非零常数).
(2)如果在a与b中插入一个数G,使得a,G,b成等比数列,那么根据等比数列的定义,=,G2=ab,G=±,我们称G为a与b的等比中项.即:G是a与b的等比中项⇔a,G,b成等比数列⇔G2=ab.
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=a1qn-1;
通项公式的推广:an=amqn-m.
(2)等比数列的前n项和公式:当q=1时,Sn=na1;当q≠1时,Sn==.
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k+l=m+n(k,l,m,n∈N+),则有ak·al=am·an.
(2)相隔等距离的项组成的数列仍是等比数列,即ak,ak+m,ak+2m,…仍是等比数列,公比为qm.
(3)当q≠-1,或q=-1且n为奇数时,Sn,S2n-Sn,S3n-S2n,…仍成等比数列,其公比为qn.
4.几个重要的结论
(1)若数列{an},{bn}(项数相同)是等比数列,则数列{c·an}(c≠0),{|an|},{a},,{an·bn},也是等比数列.
(2)由an+1=qan,q≠0,并不能立即断言{an}为等比数列,还要验证a1≠0.
(3)在运用等比数列的前n项和公式时,必须注意对q=1与q≠1分类讨论,防止因忽略q=1这一特殊情形而导致解题失误.
(4)三个数成等比数列,通常设为,x,xq;四个符号相同的数成等比数列,通常设为,,xq,xq3.
考点一 等比数列基本量的运算
例1 已知各项均为正数的等比数列{an}的前4项和为15,且a5=3a3+4a1,则a3=( )
A.16 B.8 C.4 D.2
例2 记Sn为等比数列{an}的前n项和.若a5-a3=12,a6-a4=24,则=( )
A.2n-1 B.2-21—n
C.2-2n—1 D.21—n-1
例3 设Sn为等比数列{an}的前n项和.若a1=,a=a6,则S5=________.
例4 已知公比大于1的等比数列{an}满足a2+a4=20,a3=8.
(1)求{an}