内容正文:
专题7.3 等比数列及其前n项和
【考纲要求】
理解等比数列的概念,掌握等比数列的通项公式、前n项和公式,并能够运用这些知识解决一些实际问题.
【考向预测】
1. 等比数列的基本运算
2. 等比数列性质的应用.
3. 等比数列的设项问题.
4. 数列的求和问题
【本节内容结构】
【知识清单】
1. 等比数列的概念
(1)等比数列的定义
如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于同一常数(不为零),那么这个数列叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,通常用字母q表示.
符号语言:=q(n∈N*,q为非零常数).
(2)等比中项:如果a,G,b成等比数列,那么G叫做a与b的等比中项.即:G是a与b的等比中项⇔a,G,b成等比数列⇒G2=ab.
注意:任意两数的等差中项都唯一存在;但只有两个数满足ab>0时,a、b才有等比中项,且有互为相反数的两个.
2.等比数列的有关公式
(1)通项公式:an=a1qn-1=amqn-m.
(2)前n项和公式:Sn=
3.等比数列的主要性质
设数列{an}是等比数列,Sn是其前n项和.
(1)若m+n=p+q,则aman=apaq,其中m,n,p,q∈N*,特别地,若2s=p+r,则apar=a,其中p,s,r∈N*.
(2)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qm(k,m∈N*).
(3)若数列{an},{bn}是两个项数相同的等比数列,则数列{ban},{pan·qbn}和(其中b,p,q是非零常数)也是等比数列.
(4)三个数成等比数列可设三数为,b,bq,四个数成等比数列且公比大于0时,可设四个数为,,bq,bq3.
【考点分类剖析】
考点一 等比数列的基本运算
1. 若数列为等比数列,,,则公比( )
A.-4 B. C.3 D.4
2.已知实数是2、8的等比中项,则( )
A. B. C.4 D.5
3.若公比为的等比数列的前2项和为10,则该等比数列的第3项为( )
A.15 B.-15 C.45 D.-45
4.在等比数列中,已知,,则等于( )
A.128 B.128或-128 C.64或-64 D.64
5.已知等比数列的公比为q,前n项和为.若,,则( )
A.-24 B.-28 C.-30 D.-32
【变式探究】1.若,,成等比数列且公比为,那么,,( )
A.不一定是等比数列 B.一定不是等比数列
C.一定是等比数列,且公比为 D.一定是等比数列,且公比为
2.若-1,2,a,b成等比数列,则 .
3.已知等比数列满足且,则 .
4.已知数列是公比为正数的等比数列,是其前n项和,,,则( )
A.63 B.31 C.15 D.7
5.等比数列{an}中,已知a1=2,a4=16.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若a3、a5分别为等差数列{bn}的第3项和第5项,试求数列{bn}的通项公式及前n项和Sn.
考点二 等比数列性质的应用
1.在等比数列中,若,则的公比( )
A. B.2 C. D.4
2.在等比数列中,若,则( )
A.8 B.6 C.4 D.3
3.等比数列满足,,则( )
A.56 B. C. D.112
4.在等比数列中,若,则的值为( )
A. B. C. D.
5.在正项等比数列{an}中,Sn是其前n项和,若S10=10,S30=130,则S20的值为__ __.
【变式探究】1.已知等比数列满足,,则( )
A.1 B.2 C. D.
2. 记为等比数列的前项和,若则 .
3. 在等比数列中,,则( )
A.1 B.2 C. D.
4.已知数列为等比数列,若,,则( )
A.-4 B.2 C.4 D.
考点三 等比数列的设项问题
例. 三个数成等比数列,它们的和为14,积为64,则这三个数按从小到大的顺序依次为 .
『方法归纳』 等比数列中的设项方法与技巧
(1)若三个数成等比数列,可设三个数为a,aq,aq2或,a,aq.
(2)若四个数成等比数列,可设为a,aq,aq2,aq3;若四个数均为正(负)数,可设,,aq,aq3.
【变式探究】有四个数成等比数列,将这四个数分别减去1,1,4,13,则成等差数列,则这四个数为__ __.
考点四 数列的求和问题
例1. 已知数列.
(1)证明:数列为等差数列;
(2)求数列的前项和.
【方法归纳】 裂项求和法
对于裂项后明显有能够相消的项的一类数列,在求和时常用“裂项法