内容正文:
第三节 等比数列
【课标标准】 1.理解等比数列的概念和通项公式的意义.2.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.3.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.4.体会等比数列与指数函数的关系.
知识梳理
1.等比数列的有关概念
(1)定义:一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的_______都等于__________,那么这个数列叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的________,通常用字母q表示(显然q≠0).数学表达
式为________(n≥2,q为非零常数).
(2)等比中项
如果在a和b中间插入一个数G,使a,G,b成等比数列,那么G叫做a与b的等比中项,此时G2=________.
比
同一个常数
公比
=q
ab
2.等比数列的通项公式与前n项和公式
(1)通项公式:an=________.
(2)前n项和公式:Sn=
3.等比数列的性质
(1)通项公式的推广公式:an=am·qn-m(n,m∈N*).
(2)若k+l=m+n(k,l,m,n∈N*),则ak·al=________.
(3)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________.
(4)当q≠-1或q=-1且k为奇数时,Sk,S2k-Sk,S3k-S2k,…是等比数列,其公比为qk.
(5)当n为偶数时,S偶∶S奇=q.
a1qn-1
na1
am·an
qm
[常用结论]
(1)若等比数列的前n项和Sn=A·qn+B,则A,B满足的关系式为A+B=0.
(2)三个数成等比数列可设三个数分别为,b,bq,四个数成等比数列且公比大于0时,可设四个数分别为,bq,bq3.
(3)若或时,则等比数列{an}是递增数列;
若或时,则等比数列{an}是递减数列.
夯实双基
1.思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)等比数列公比q是一个常数,它可以是任意实数.( )
(2)三个数a,b,c成等比数列的充要条件是b2=ac.( )
(3)数列{an}的通项公式是an=an,则其前n项和为Sn=.( )
(4)数列为等比数列,则S4,S8-S4,S12-S8成等比数列.( )
×
×
×
×
2.(教材改编)等比数列的各项都是正数,若a1=81,a5=16,则它的前5项的和是( )
A.179 B.211
C.243 D.275
答案:B
解析:设公比为q,
因为a1=81,a5=16,所以q4===,且q>0,
∴q=,∴S5===211.故选B.
3.(教材改编)若数列为等差数列,则数列为________数列;若数列为等比数列,且an>0,则数列为________数列.
等比
等差
解析:若数差为等差数列,设其公差为d,则==为等比数列;若数列为等比数列,设其公比为q,则lg an+1-lg an=lg =lg q,
∴为等差数列.
4.(易错)等比数列中,a1=,q=2,则a4与a8的等比中项是( )
A.±4 B.4
C.± D.
答案:A
解析:设a4与a8的等比中项是x.由等比数列的性质可得=a4a8,所以x=±a6.所以a4与a8的等比中项x==±×25=±4.故选A.
5.(易错)已知等比数列{an}共有2n项,其和为-240,且奇数项的和比偶数项的和大80,则公比q=________.
2
解析:由题意,得
解得,
所以q===2.
题型一 等比数列基本量的运算
例1 (1)[2023·安徽马鞍山模拟]等比数列中,已知a1+a4=9,a2+a5=18,则S5=( )
A.31 B.32
C.63 D.127
答案:A
解析:因为等比数列中,已知a1+a4=9,a2+a5=18,设等比数列公比为q,
所以a2+a5=q=9q=18,解得q=2,
所以a1+a1q3=a1+a1×23=9,解得a1=1,
所以S5==31.故选A.
(2)[2023·湖北黄冈模拟]已知等比数列的前n项和为Sn,若S3=4,S6=12,则S12=( )
A.32 B.28
C.48 D.60
答案:D
解析:由S3=4,S6=12可知公比q≠1,所以==⇒1+q3=3⇒q3=2,
因此==1+q6=1+22=5⇒S12=5S6=5×12=60.故选D.
(3)[2023·河南开封模拟]在等比数列中,Sn为其前n项和,若a3=3,S3=9,则的公比为________.
1
解析:当q=1时,满足a3=3,S3=9,此时an=3;
当q≠1时,由a3=3,S3=9,
可得:,解得,此时an=12×n-1.
综上所述,公比q的值为1或-.
题后师说
等比数列