内容正文:
第8课时 等比数列的应用
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1.理解等比数列的定义、通项公式、前n项和公式的性质.
2.能应用等比数列的定义、通项公式、前n项和公式的性质解决相关的数列问题.
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前面我们共同学习了等比数列的定义、通项公式、前n项和公式等基本概念,理解了累差法、归纳法、倒序相加法等,今天我们将共同探究等比数列的定义,通项公式,前n项和公式的相关性质及其应用,这些性质在数列中地位重要.
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等比数列通项公式的性质
(1)对任意的m,n∈N+,an=am· ,q= .
(2)若m+n=p+q,则 ,特别地,若m+n=2p,则
.
(3)am,am+k,am+2k,am+3k,…仍是等比数列,公比为 .
(4)①数列{an}是等比数列,则数列{pan}(p≠0,p是常数)也是等比数列,公比为 .
②若{an}为等比数列,公比为q,则{a2n}也是等比数列,公比为 .
③若{an}为等比数列,公比为q(q≠-1),则{a2n-1+a2n}也是等比数列,公比为 .
④若{an}、{bn}是等比数列,则{anbn}也是等比数列,公比是两等比数列公比之 .
qn-m
am·an=ap·aq
qk
q
q2
q2
积
问题1
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等比数列的前n项和的简单性质
(1)数列Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…也是等比数列,且公比为 (q≠1).
(2)当q≠1时,Sn=Aqn+B(其中A+B= ).
(3)Sn+m=Sm+qmSn(q为公比).
qm
0
问题2
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等比数列的单调性
(1)当a1>0,q>1时,等比数列{an}是递 数列;
(2)当a1<0,0<q<1时,等比数列{an}是递 数列;
(3)当a1>0,0<q<1时,等比数列{an}是递 数列;
(4)当a1<0,q>1时,等比数列{an}是递 数列;
(5)当q<0时,等比数列{an}是 数列;当q=1时,等比数列{an}是 数列.
常
增
减
摆动
B
增
减
问题4
1
数列9,99,999,9999,…的前n项和等于( ).
A.10n-1 B.-n
C.(10n-1) D.(10n-1)+n
【解析】由题意得an=10n-1,∴Sn=a1+a2+…+an=(10-1)+(102-1)+…+(10n-1)=(10+102+…+10n)-n=-n.
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A
126
2
等比数列{an}的前n项和为Sn,若S2=6,S4=30,则S6= .
【解析】在等比数列{an}中,S2、S4-S2、S6-S4成等比数列,
∵S2=6,S4-S2=24,∴S6-S4==96,
∴S6=S4+96=126.
设等比数列{an}的前n项和为Sn,若a2013=3S2012+2014,a2012=3S2011+2014,则公比q等于( ).
A.4 B.1或4
C.2 D.1或2
【解析】由a2013=3S2012+2014与a2012=3S2011+2014相减得,a2013-a2012=3a2012,即q=4,故选A.
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4
已知数列{an}的通项an=2·3n,求由其奇数项所组成的数列的前n项和Sn.
【解析】由an=2·3n得==3,又a1=6,
∴{an}是等比数列,其公比为q=3,首项a1=6,
∴{an}的奇数项也成等比数列,公比为q2=9,首项为a1=6,
∴Sn==(9n-1).
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Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…也是等比数列的应用
在等比数列{an}中,S2=7,S6=91,求S4.
【解析】(法一)∵{an}为等比数列,
∴S2,S4-S2,S6-S4也为等比数列,
∴(S4-7)2=7×(91-S4),解得S4=28或-21.
∵S4=a1+a2+a3+a4=a1+a2+a1q2+a2q2=S2+S2q2=S2(1+q2)>0,∴S4=28.
(法二)∵S2=7,S6=91,∴q≠1.∴
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7
等比数列的证明
得q4+q2-12=0,∴q2=3,∴q=±.
当q=时,a1=,∴S4==28;
当q=-时,a1=-,∴S4==28.
数列{an}满足:a1=1,a2=,an+2=an+1-an(n∈N+).
(1)记dn=an+1-an,求证:{dn}是等比数列.
(2)求数列{an}的通项公式.
【解析】(1)a1=1,a2=,∴a2-a1=-1=,
又an+2-an+1=an+1-an.
∴=,即dn+1=dn.
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二次函数在实际中的应用
故数列{dn}是以为首项,为公比的等比数列.
(2)由(1)得dn=an+1-an=()n,
∴an=(an-a