内容正文:
1.3 等比数列
1.3.3 等比数列的前n项和
第1课时 等比数列的前n项和公式
第1章 数列
课程标准:1.探索并掌握等比数列的前n项和公式,理解等比数列的通项公式与前n项和公式的关系.2.能在具体的问题情境中,发现数列的等比关系,并解决相应的问题.
教学重点:等比数列的前n项和公式及其相关性质.
教学难点:应用等比数列的前n项和公式及其相关性质解决问题.
核心素养:1.通过学习等比数列前n项和公式及其应用,提升数学运算素养和逻辑推理素养.2.通过利用等比数列的前n项和公式解决实际应用问题,提升数学建模素养和数学运算素养.
1
核心概念掌握
PART ONE
q
q
×
√
×
×
211
248
2
核心素养形成
PART TWO
解
题型一 等比数列前n项和的基本计算
解
解
等比数列思想方法的应用
(1)方程思想:等比数列中的“知三求二”问题就是方程思想的重要体现.
(2)分类讨论思想:由等比数列前n项和公式、an与Sn的关系等知识可知,解答数列问题时常常要用到分类讨论思想.
特别注意:等比数列前n项和的计算,要优先讨论公比q=1的情况.
[跟踪训练1] (1)在等比数列{an}中,S3+S6=2S9,则公比q=_______.
答案
解析
答案 2n-2
答案
解析
(3)设等比数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,S6=4S3,则a4=________.
答案 3
答案
解析
例2 (1)一个项数为偶数的等比数列,所有项之和是偶数项之和的4倍,前3项之积为64,求此数列的通项公式.
解
题型二 等比数列前n项和性质的应用
解
(2)在等比数列{an}中,若前10项和S10=10,前20项和S20=30,求前30项和S30.
解
解
[变式探究] 本例(2)中条件不变,能否求a21+a22+…+a30的值呢?
解 由题可知a21+a22+…+a30=S30-S20,由例题可知S30=70,S20=30,所以a21+a22+…+a30=70-30=40.
等比数列前n项和性质的应用
等比数列前n项和的性质是在等比数列的通项公式、前n项和公式及等比数列的性质的基础上推得的,因而利用有关性质可以简化计算,但通项公式、前n项和公式仍是解答等比数列问题最基本的方法.
解
[跟踪训练2] (1)一个等比数列的首项为1,项数是偶数,其奇数项的和为85,偶数项的和为170,求此数列的公比和项数.
解
(2)在等比数列{an}中,公比q=2,前99项和S99=56,求a3+a6+a9+…+a99的值.
解
例3 某公司举办捐步公益活动,参与者通过捐赠每天的运动步数获得公司提供的牛奶,再将牛奶捐赠给留守儿童.此活动不但为公益事业作出了较大的贡献,公司还获得了相应的广告效益.据测算,首日参与活动人数为10000,以后每天人数比前一天都增加15%,30天后捐步人数稳定在第30天的水平,假设此项活动的启动资金为30万元,每位捐步者每天可以使公司收益0.05元(以下人数精确到1,收益精确到1元).
(1)求活动开始后第5天的捐步人数,及前5天公司的捐步总收益;
(2)活动开始第几天后公司的捐步总收益可以收回启动资金并有盈余?
题型三 等比数列前n项和的实际应用
解
解
解数列应用题的注意点
在数列的实际应用中,把数学问题背景中的数列知识挖掘出来(投入资金数列和收入资金数列),然后用数列的知识进行加工和整理是常见的解题方法,应注意合理安排,解题中要明确数学问题的实际意义,以便进行合理取舍.
[跟踪训练3] 某校为扩大教学规模,从今年起扩大招生,现有学生人数为b,以后学生人数的年增长率为4.9‰.该校今年年初有旧实验设备a套,其中需要换掉的旧设备占了一半.学校决定每年以当年年初设备数量的10%的增长率增加新设备,同时每年淘汰x套旧设备.
(1)如果10年后该校学生的人均占有设备的比率正好比目前翻一番,那么每年应淘汰的旧设备是多少套?
(2)依照(1)的更换速度,共需多少年能更换所有需要更换的旧设备?下列数据供计算时参考:
1.19≈2.36 1.00499≈1.04
1.110≈2.60 1.004910≈1.05
1.111≈2.85 1.004911≈1.06
解
解
3
随堂水平达标
PART THREE
答案
解析
2.若数列{an}的前n项和为Sn=3n+a(a为常数),则数列{an}( )
A.是等比数列
B.仅当a=-1时,是等比数列
C.不是等比数列
D.仅当a=0时,是等比数列
答案
解析
3.(多选)已知正项等比数列{an}满足a1=2,a4=2a