内容正文:
第3节 等比数列
[课程标准要求]
1.理解等比数列的概念.
2.掌握等比数列的通项公式与前n项和公式.
3.能在具体的问题情境中识别数列的等比关系,并能用有关知识解决相应的
问题.
4.了解等比数列与指数函数的关系.
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1.等比数列的有关概念
同一个常数
2
公比
(2)等比中项:如果a,G,b成等比数列,那么 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⇒ .
2.等比数列的有关公式
等比数列{an}的首项为a1,公比为q.
(1)通项公式:an= .
G
G2=ab
a1qn-1
(2)前n项和公式:
3.等比数列的常用性质
(1)通项公式的推广:an=am· (n,m∈N*).
(2)若m+n=p+q=2k(m,n,p,q,k∈N*),则am·an= = .
qn-m
ap·aq
(4)在等比数列{an}中,等距离取出若干项也构成一个等比数列,即an,an+k,an+2k,
an+3k,…为等比数列,公比为qk.
(5)在等比数列{an}中,若Sn为其前n项和,则Sn,S2n-Sn,S3n-S2n也成等比数列(n为偶数且q≠-1).
(1)任意两个实数不一定都有等比中项,只有同号的两个非零实数才有等比中项.
D
AD
A
3.在等比数列{an}中,若a3=1,a11=25,则a7等于( )
A.5 B.-5 C.±5 D.±25
A.2n-1 B.2-21-n
C.2-2n-1 D.21-n-1
B
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等比数列的基本量运算
1.(多选题)已知等比数列{an}的公比为q,a3=4且a2,a3+1,a4成等差数列,则q的值可能为( )
AC
2.等比数列{an}中,a1+a2+a3=3,a4+a5+a6=6,则{an}的前12项和为( )
A.90 B.60 C.45 D.32
C
3.(多选题)设Sn为等比数列{an}的前n项和,已知a2=6,a5=48,则下列结论正确的是( )
A.a3=9
B.an=3×2n-1
C.Sn=3n-1
D.Sn=3×(2n-1)
BD
4.已知等比数列{an}的前n项和为Sn,若S4=1,S12=13,则a13+a14+a15+a16等于( )
A.27 B.64
C.-64 D.27或-64
解析:设等比数列{an}的公比为q,显然q≠1,
所以S4=a1+a2+a3+a4=1,
S12=a1+a2+a3+a4+…+a12
=(a1+a2+a3+a4)+q4·(a1+a2+a3+a4)+q8·(a1+a2+a3+a4)=1+q4+q8=13,
解得q4=3或q4=-4(舍去),
则a13+a14+a15+a16=a1q12+a2·q12+a3·q12+a4·q12=(a1+a2+a3+a4)·q12=q12=27.
A
(1)等比数列中有五个量a1,n,q,an,Sn,一般可以“知三求二”,通过列方程
(组)便可迎刃而解.
等比数列的证明与判断
[例1] 已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2an-3n(n∈N*).
(1)求a1,a2,a3的值;
解:(1)当n=1时,S1=a1=2a1-3,解得a1=3,
当n=2时,S2=a1+a2=2a2-6,解得a2=9,
当n=3时,S3=a1+a2+a3=2a3-9,
解得a3=21.
[例1] 已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2an-3n(n∈N*).
(2)是否存在常数λ,使得{an+λ}为等比数列?若存在,求出λ的值和通项公式an;若不存在,请说明理由.
解:(2)假设{an+λ}是等比数列,则(a2+λ)2=(a1+λ)·(a3+λ),
即(9+λ)2=(3+λ)(21+λ),解得λ=3.
下面证明{an+3}为等比数列.
因为Sn=2an-3n,所以Sn+1=2an+1-3n-3,所以an+1=Sn+1-Sn=2an+1-2an-3,
即an+1=2an+3,所以an+1+3=2(an+3),
又a1+3=6≠0,所以存在λ=3,使得数列{an+3}是首项为a1+3=6,公比为2的等比数列,所以an+3=6×2n-1,即an=3(2n-1).
等比数列的四种判断方法
(1)定义法:an+1=qan(a1≠0,q≠0)⇔{an}是等比数列.
(2)等比中项法:{an}各项均不为0,=anan+2⇔{an}是等比数列.
(3)通项公式法:an=Aqn-1(Aq≠0)⇔{an}是等比数列.
(4)前n项和公式法:Sn=Aqn-A(Aq≠0,q≠1)⇔{an}是等比数列.
注意:证明一个数列是等比数列,一般只能