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第五章 数列
5.3.2 等比数列的前n项和
第1课时 等比数列的前n项和公式
[学习任务]
1.掌握等比数列的前n项和公式及公式证明思路.
2.会用等比数列前n项和公式的有关性质解题.
3.会用数列的前n项和公式判断等比数列.
第1课时 等比数列的前n项和公式
[对应学生用书第22页]
知识点一 等比数列的前n项和公式
已知量 首项、公比与项数 首项、公比与末项
求和公式 Sn= Sn=
第1课时 等比数列的前n项和公式
判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”).
(1)等比数列前n项和Sn不可能为0. ( × )
(2)若首项为a的数列既是等比数列又是等差数列,则其前n项和等于na. ( √ )
(3)若a∈R,则1+a+a2+…+an-1=. ( × )
×
√
×
第1课时 等比数列的前n项和公式
知识点二 等比数列前n项和的性质
1.数列{an}为公比不为-1的等比数列(或公比为-1,且n不是偶数),Sn为其前n项和,则Sn,S2n-Sn,S3n-S2n仍构成等比数列.
2.若{an}是公比为q的等比数列,则Sn+m=Sn+ qnSm (n,m∈N+).
qnSm
第1课时 等比数列的前n项和公式
3.若{an}是公比为q的等比数列,S偶,S奇分别是数列的偶数项和与奇数项和,则:
(1)在其前2n项中,= q ;
(2)在其前2n+1项中,S奇-S偶=a1-a2+a3-a4+…-a2n+a2n+1= = (q≠-1).
q
第1课时 等比数列的前n项和公式
1.若数列{an}为等比数列,且a1+a2=1,a3+a4=4,则a9+a10= .
解析 ∵{an}是等比数列,
∴a1+a2,a3+a4,a5+a6,a7+a8,a9+a10为等比数列,
且公比q==4,∴a9+a10=1×44=256.
答案 256
第1课时 等比数列的前n项和公式
2.已知一个等比数列首项为1,项数是偶数,其奇数项之和为85,偶数项之和为170,则这个数列的公比为 .
解析 设公比是q,项数为n(n为偶数),
由题意得a1+a3+…+an-1=85,a2+a4+…+an=170,a1q+a3q+…+an-1q=170,
∴(a1+a3+…+an-1)q=170,解得q=2.
答案 2
第1课时 等比数列的前n项和公式
[对应学生用书第22页]
探究一 等比数列前n项和公式的基本运算
[例1] 在等比数列{an}中:
(1)若a1=1,a5=16,且q>0,求S7;
(2)若a3=,S3=,求a1和公比q.
第1课时 等比数列的前n项和公式
[解] (1)∵{an}为等比数列,且a1=1,a5=16,
∴a5=a1q4.∴16=q4.∴q=2(q=-2,舍去).
∴S7===127.
第1课时 等比数列的前n项和公式
(2)①当q≠1时,S3==.
又a3=a1·q2=,∴a1(1+q+q2)=,
即(1+q+q2)=,
解得q=-(q=1,舍去),∴a1=6.
第1课时 等比数列的前n项和公式
②当q=1时,S3=3a1,∴a1=.
综上得或
第1课时 等比数列的前n项和公式
在等比数列{an}的五个量a1,q,an,n,Sn中,a1与q是最基本的元素,当条件与结论间的联系不明显时,均可以用a1与q表示an与Sn,从而列方程组求解,在解方程组时经常用到两式相除达到整体消元的目的.这是方程思想与整体思想在数列中的具体应用.
第1课时 等比数列的前n项和公式
1.在等比数列{an}中:
(1)若q=2,S4=1,求S8;
(2)若a1+a3=10,a4+a6=,求a4和S5.
第1课时 等比数列的前n项和公式
解 (1)设首项为a1,∵q=2,S4=1,
∴=1,即a1=,
∴S8===17.
第1课时 等比数列的前n项和公式
(2)设公比为q,由通项公式及已知条件得
即
第1课时 等比数列的前n项和公式
∵a1≠0,1+q2≠0,∴②÷①得q3=,
即q=,∴a1=8.∴a4=a1q3=8×=1,
S5===.
第1课时 等比数列的前n项和公式
探究二 等比数列前n项和的性质
[例2] (1)在等比数列{an}中,若S2=7,S6=91,则S4= .
(2)已知等比数列{an}共有2n项,其和为-240,且(a1+a3+…+a2n-1)-(a2+a4+…+a2n)=80,则公比q= .
第1课时 等比数列的前n项和公式
[解析] (1)∵数列{an}是等比数列,且易知公比q≠-1,
∴S2,S4-S2,S6-S4也构成等比数列,
即7,S4-7,91-S4构成等比数列,
∴(S4-7)2=7(91-S