内容正文:
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
学习任务目标
1.掌握等比数列的前n项和公式及其应用.(数学运算)
2.会用错位相减法求数列的和.(数学运算)
3.掌握等比数列的一些简单性质及应用.(数学运算、逻辑推理)
(1)已知等差数列{an}中,a1=3,d=4,则S6=78.
(2)已知等比数列{an}中,a3a6=18,则a1a8=18.
知识点一 等比数列的前n项和
已知量
首项a1、公比q(q≠1)与项数n
首项a1、末项an与公比q(q≠1)
首项a1、公比q=1
求和
公式
Sn=
Sn=
Sn=na1
[微训练]
1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”).
(1)求等比数列{an}的前n项和时,可直接套用公式Sn=. (×)
(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=. (×)
2.已知数列{an}是公比为正数的等比数列,Sn是其前n项和,a2=2,a4=8,则S7=( )
A.31 B.63 C.127 D.255
C 解析:由题意,设数列{an}的公比为q>0,则⇒所以S7==127.
3.在等比数列{an}中,a1=1,a5=16,且q>0,则S7=________.
127 解析:因为等比数列{an}中,a1=1,a5=16,且q>0,所以q4===16,所以q=2,所以S7==127.
知识点二 等比数列前n项和的性质
(1)若数列{an}为非常数列的等比数列,且其前n项和Sn=A·qn+B(A≠0,B≠0,q≠0,q≠1),则必有A+B=0;反之,若某一非常数列的前n项和Sn=A·qn-A(A≠0,q≠0,q≠1),则该数列必为等比数列.
(2)如果公比q≠-1或虽q=-1但n为奇数时,Sn,S2n-Sn,S3n-S2n构成等比数列.
(3)当等比数列{an}的项数为偶数时,偶数项的和与奇数项的和之比=q.
[微训练]
1.设等比数列{an}中,前n项和为Sn,已知S3=8,S6=7,则a7+a8+a9=( )
A. B.- C. D.
A 解析:因为a7+a8+a9=S9-S6,在等比数列中S3,S6-S3,S9-S6也成等比数列,即8,-1,S9-S6成等比数列,所以有8(S9-S6)=1,即a7+a8+a9=S9-S6=.
2.等比数列{an}共有2n+1项,其中a1=2,偶数项的和为84,奇数项的和为170,则q=________.
2 解析:根据题意,等比数列{an}中,
a1+a3+…+a2n+1=170,
a2+a4+…+a2n=84,
又由a1=2,则a3+…+a2n+1=170-2=168,
则q==2.
知识点三 错位相减法求和
推导等比数列前n项和的方法是错位相减法,一般适用于求一个等差数列与一个等比数列对应项乘积的前n项和.
[微训练]
1.下列数列中,可以用错位相减法求和的是(C)
A.{n2} B.{n+3n}
C. D.
2.数列{n×2n-1 }的前n项和为( )
A.-3+(n+1)×2n
B.3+(n+1)×2n
C.1+(n+1)×2n
D.1+(n-1)×2n
D 解析:设数列{n×2n-1 }的前n项和为Tn,
则Tn=1×20+2×21+3×22+…+n×2n-1,
2Tn=1×21+2×22+3×23+…+n×2n,
两式作差得-Tn=1+2+22+…+2n-1-n×2n=-n×2n=-1+(1-n)×2n,
故Tn=1+(n-1)×2n.
等比数列前n项和的有关计算
1.已知等比数列{an}的前n项和为Sn,若a2=,S3=,则数列{an}的公比q=( )
A.3 B. C.3或 D.以上都不对
C 解析:∵等比数列{an}中,a2=,S3=,
显然q≠1,所以
整理可得,3q2-10q+3=0,
解可得q=3或q=.
2.在等比数列{an}中,a1=2,an=-64,Sn=-42,则公比q等于________.
-2 解析:∵a1=2,an=-64,Sn=-42,
∴=-42,
则公比q=-2.
3.等比数列{an}中,a1=1,a5=4a3.
(1)求{an}的通项公式;
(2)记Sn为{an}的前n项和.若Sm=63,求m.
解:(1)因为等比数列{an}中,a1=1,a5=4a3.设等比数列{an}的公比为q,
∴1×q4=4×(1×q2),解得q=±2(q≠0),
当q=2时,an=2n-1,
当q=-2时,an=(-2)n-1,
∴{an}的通项公式为an=2n-1,或an=(-2)n-1.
(2)记Sn为{an}的前n项和.
当a1=1,q=-2时,Sn==,
由Sm=63,得S