内容正文:
开始
落实必备知识
01
02
03
目
录
强化关键能力
浸润学科素养和核心价值
2
4.3.3 等比数列的前n项和
明学习目标 知结构体系
课标
要求 1.探索并掌握等比数列的前n项和公式及前n项和的性质.
2.理解等比数列的通项公式与前n项和公式的关系.
3.能运用等比数列的前n项和公式解决一些简单的实际问题.
重点
难点 重点:等比数列前n项和公式及性质的应用.
难点:掌握几种数列求和的方法.
1.等比数列的前n项和公式
第1课时 等比数列的前n项和
na1
na1
2.等比数列前n项和的性质
(1)若Sn表示数列{an}的前n项和,且Sn=A-Aqn(Aq≠0,q≠1),则数列{an}是等比数列.
(2)若数列{an}为公比不为-1或公比为-1且n为奇数的等比数列,Sn为其前n项和,则Sn,S2n-Sn,S3n-S2n,…仍构成等比数列.
(3)若{an}是公比为q的等比数列,则Sn+m=Sn+qnSm(n,m∈N*).
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)×
2.已知等比数列{an}的首项a1=3,公比q=2,则S5等于 ( )
A.93 B.-93
C.45 D.-45
答案:A
3.在等比数列{an}中,公比q=-2,S5=44,则a1的值为 ( )
A.4 B.-4 C.2 D.-2
答案:A
等比数列前n项和公式的基本运算
[典例] 在等比数列{an}中,
[方法技巧]
等比数列前n项和运算的注意点
(1)在等比数列的通项公式和前n项和公式中,共涉及五个量:a1,an,n,q,Sn,其中首项a1和公比q为基本量,且“知三求二”,常常列方程组来解答.
在解决与前n项和有关的问题时,首先要对公比q=1或q≠1进行判断,若两种情况都有可能,则要分类讨论.
2.设数列{an}是等比数列,其前n项和为Sn,且S3=3a3,则公比q的值为________.
等比数列前n项和性质的应用
[典例] (1)在等比数列{an}中,已知Sn=48,S2n=60,求S3n.
(2)一个等比数列的首项是1,项数是偶数,其奇数项的和为85,偶数项的和为170,求此数列的公比和项数.
[方法技巧]
解决有关等比数列前n项和的问题时,若能恰当地使用等比数列前n项和的相关性质,则可以避繁就简.不仅可以减少解题步骤,而且可以使运算简便,同时还可以避免对公比q的讨论.
1.等比数列{an}的前n项和为Sn,S2=7,S6=91,则S4为 ( )
A.28 B.32 C.21 D.28或-21
答案:A
解析:∵{an}为等比数列,∴S2,S4-S2,S6-S4也为等比数列,
即7,S4-7,91-S4成等比数列,∴(S4-7)2=7(91-S4),解得S4=28或S4=-21.
∴S4=a1+a2+a3+a4=a1+a2+a1q2+a2q2=(a1+a2)(1+q2)=S2(1+q2)>S2,∴S4=28.
[对点训练]
2.已知等比数列{an}中,前10项和S10=10,前20项和S20=30,求S30.
3.一个项数为偶数的等比数列,全部项之和为偶数项之和的4倍,前3项之积为64,求该等比数列的通项公式.
解:设数列{an}的首项为a1,公比为q,所有奇数项、偶数项之和分别记作S奇,S偶,
由题意可知,S奇+S偶=4S偶,即S奇=3S偶.
等比数列前n项和的实际应用问题
[典例] 一个热气球在第1 min上升了25 m的高度,在以后的每1 min里,它上升的高度都是它在前1 min上升高度的80%.这个热气球上升的高度能达到125 m吗?
[方法技巧]
[对点训练]
某电扇厂去年实现利润300万元,计划在以后5年中每年比上一年利润增长10%.问从今年起第5年的利润是多少?这5年的总利润是多少?(结果精确到1万元)
解:根据题意,可知每年的利润组成一个首项a1=300,公比q=1+10%=1.1的等比数列.
所以从今年起第5年的利润为a6=a1q6-1=300×1.15≈483(万元).
一、在典题训练中内化学科素养
等比数列求和是对数列研究的深入,数列求和的很多问题都与等比数列有关.对于等比数列求和问题,熟练掌握基本量之间的关系是关键,同时进一步强化与等差数列的综合.考查数学运算、逻辑推理的核心素养.
1.(2021·全国甲卷)等比数列{an}的公比为q,前n项和为Sn.设甲:q>0,乙:{Sn}是递增数列,则 ( )
A.甲是乙的充分条件但不是必要条件
B.甲是乙的必要条件但不是充分条件
C.甲是乙的充要条件
D.甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件
答案:B
2.(2021·全国甲卷)记Sn为等比数列{an}的前n项和.若S2=4,S4=6,