内容正文:
第三节 等比数列
一.课标要求,准确定位
1.理解等比数列的概念和通项公式的意义. 探索并掌握等比数列的前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.
2.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.
3.体会等比数列与指数函数的关系.
二.考情汇总,名师解读
本考点内容在高考中既可以以选择题、填空题的形式进行考查,也可以以解答题的形式进行考查,解答题往往与等差数列、数列求和、不等式等问题综合考查,属于中低档题.
1.等比数列的概念
(1)等比数列的定义:一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数,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,公比通常用字母q表示(q≠0),即=q(n∈N*),或=q(n∈N*,n≥2).
(2)等比中项:如果在a与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=ab.
2.等比数列的通项公式与前n项和公式
(1)通项公式:an=a1qn-1. 该式又可以写成an=qn,这表明q≠1时,an是常数与指数函数(关于n)的乘积.
(2)前n项和公式:
Sn=
当q≠1时,该式又可以写成Sn=,这表明q≠1时,Sn的图象是指数型函数y=-Aqx+A图象上一群孤立的点.
3.等比数列的性质
(1)与项有关的性质
①在等比数列{an}中,an=amqn-m(n,m∈N*).
②在等比数列{an}中,若m+n=p+q=2k,m,n,p,q,k∈N*,则aman=apaq=.
③在公比为q的等比数列{an}中,取出项数成等差数列的项ak,ak+d,ak+2d,…,仍可组成一个等比数列,公比是qd.
④m个等比数列,由它们的各对应项之积组成一个新数列,仍然是等比数列,公比是原来每个等比数列对应的公比之积.
⑤若{an},{bn}均为等比数列,公比分别为q1,q2,则{kan}(k≠0)仍为等比数列,且公比为q1;{anbn}仍为等比数列,且公比为q1q2;仍为等比数列,且公比为.
⑥当{an}是公比为q(q>0)的正项等比数列时,数列{lg an}是等差数列,首项为lg a1,公差为lg q.
(2)与和有关的性质
①等比数列连续k项的和仍为等比数列,即Sk,S2k-Sk,S3k-S2k,…,仍为等比数列,且公比为qk(q≠-1,或q=-1且k为奇数).
②在等比数列中,若项数为2n(n∈N*),则=q.
③在等比数列中,当qm≠1时,,n,m∈N*.
④在等比数列中,Sn+m=Sn+qnSm,n,m∈N*.
4.等比数列的单调性
(1)当a1>0,q>1或a1<0,0<q<1时,等比数列{an}是递增数列.
(2)当a1>0,0<q<1或a1<0,q>1时,等比数列{an}是递减数列.
(3)当q=1时,它是一个常数列.
(4)当q<0时,它是一个摆动数列.
【二级结论】
1三个数成等比数列,通常设为,x,xq;四个符号相同的数成等比数列,通常设为,xq,xq3.
2. 数列{an}是等比数列,
3. 在等比数列中,所有奇数项的符号相同,所有偶数项的符号也相同,在运用等比数列性质求某一项的值时,注意根据这一性质进行判断取舍.
4.数列{an}是等比数列,Sn是其前n项和.
(1)若a1a2…an=Tn,则Tn,,…成等比数列.
(2)若数列{an}的项数为2n,则=q;若项数为2n+1,则=q,或=q.
核心考点1 等比数列的基本运算
1. 下列命题是错误的是( )
A. 等比数列的单调性只与q的正负有关
B. 为a,b的等比中项
C. 等比数列前n项和为
D. 如果数列是等比数列,那么,,仍是等比数列
(教材改编题)
2. 在等比数列中,,,则____;公比______.
3. 已知三个数成等比数列,若它们的和等于13,积等于27,则这三个数为_________.
4. 已知等比数列中,,,,则________.
核心考点2 等比数列的判定与证明
5. “”是“,,,成等比数列”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
6. 若数列是等比数列,则( )
A. 数列是等比数列 B. 数列是等比数列
C. 数列等比数列 D. 数列是等比数列
7. 数列满足:,若,则_____.
8. 在数列中,,且,求.
核心考点3 等比数列的性质及其应用
(2020·全国Ⅰ卷)
9. 设是等比数列,且,,则( )
A. 12 B. 24 C. 30 D. 32
(2023·黄山模拟)
10. 在等比数列中,,是方程的两根,则的值为( )
A. B. 3 C. D.
11. 已知数