内容正文:
第三节 等比数列及其前n项和
授课提示:对应学生用书第132页
1.等比数列的有关概念
(1)定义:
①文字语言:从第2项起,每一项与它的前一项的比都等于同一个常数.
②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(a,G,b不为零).
2.等比数列的有关公式
(1)通项公式:an=a1qn-1.
(2)前n项和公式:
3.等比数列的性质
(1)通项公式的推广:an=am·qn-m(m,n∈N*).
(2)对任意的正整数m,n,p,q,若m+n=p+q,则am·an=ap·aq.
特别地,若m+n=2p,则am·an=a.
(3)若等比数列前n项和为Sn,则Sm,S2m-Sm,S3m-S2m仍成等比数列,即(S2m-Sm)2=Sm(S3m-S2m)(m∈N*,公比q≠-1).
(4)数列{an}是等比数列,则数列{pan}(p≠0,p是常数)也是等比数列.
(5)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.
1.(1)在等比数列求和时,要注意q=1和q≠1的讨论.
(2)当{an}是等比数列且q≠1时,Sn=-·qn=A-A·qn.
2.在等比数列中,当项数是偶数时,S偶=S奇·q;
当项数是奇数时,S奇=a1+S偶·q.
1.等比数列{an}中,a4=4,则a2·a6等于( )
A.4 B.8 C.16 D.32
答案:C
2.设{an}是公比为正数的等比数列.若a1=1,a5=16,则数列{an}前7项的和为( )
A.63 B.64 C.127 D.128
答案:C
3.已知{an}是等比数列,a2=2,a5=,则公比q=( )
A. B. C.- D.
答案:A
4.在3与192中间插入两个数,使它们同这两个数成等比数列,则这两个数为________.
答案:12,48
5.记Sn为数列{an}的前n项和,若Sn=2an+1,则an=________.
答案:-2n-1
授课提示:对应学生用书第133页
题型一 等比数列的基本量的运算
1.(2022·全国乙卷)已知等比数列{an}的前3项和为168,a2-a5=42,则a6=( )
A.14 B.12
C.6 D.3
解析:法一:设{an}的公比为q,
则
得==q(1-q)=,4q2-4q+1=0,即(2q-1)2=0,∴q=,代入①得a1=96,故a6=a1q5=96×=3.
法二:设数列{an}的公比为q,前n项和为Sn.
由a2-a5=42,得q≠1.
由题意得
得=4,即4q2-4q+1=0,
∴(2q-1)2=0,得q=,代入①得a1=96,
∴a6=a1q5=96×5=3.
答案:D
2.(2023·昆明模拟)已知各项均为正数的等比数列{an}的前3项和为14,a1=2,则数列{an}的公比等于( )
A.4 B.3
C.2 D.1
解析:设等比数列{an}的公比为q(q>0),
则由a1=2,a1+a2+a3=14,得2+2q+2q2=14,
解得q=2或q=-3(舍去).
答案:C
3.(一题多法)记Sn为等比数列{an}的前n项和,已知S2=2,S3=-6,则{an}的通项公式为( )
A.an=(-2)n B.an=-2n
C.an=(-3)n D.an=-3n
解析:法一:设等比数列{an}的公比为q,易知q≠1,所以由题设得解得故an=a1qn-1=(-2)×(-2)n-1=(-2)n.
法二:由题设得a3=S3-S2=-6-2=-8.设等比数列{an}的公比为q,由S2=a1+a2=2可得+=2,解得q=-2,所以a1==-2,故an=a1qn-1=(-2)×(-2)n-1=(-2)n.
答案:A
4.设等比数列{an}的前n项和为Sn,若a1=2,S3=6,则S4=__________.
解析:设公比为q.
当q=1时,S3=3a1成立,所以S4=4a1=8.
当q≠1时,S3=a1+a2+a3=2+2q+2q2=6,解得q=-2,所以S4=6+2q3=-10.
所以S4=8或-10.
答案:8或-10
方法总结
解决等比数列有关基本能力问题的常用思想方法
(1)方程思想:
等比数列基本量的运算是等比数列中的一类基本问题,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)可迎刃而解.
(2)分类讨论的思想:
等比数列的前n项和涉及对公比q的分类讨论:
当q=1时,其前n项和Sn=na1;
当q≠1时,其前n项和Sn==.
题型二 等比