内容正文:
第一讲 等差数列与等比数列 ► 对应学生用书P15
考点1 等差、等比数列的基本运算
1.等差数列
(1)Sn==na1+d;
(2)am=an+(m-n)d;
(3)若m,n,p成等差数列,则2an=am+ap.
2.等比数列
(1)Sn==(q≠1);
(2)am=an·qm-n;
(3)若m,n,p成等比数列,则a=am·ap.
【典例】 (1)(2023·全国甲卷)已知正项等比数列{an}中,a1=1,Sn为{an}前n项和,S5=5S3-4,则S4=( )
A.7 B.9
C.15 D.30
解析:选C.由题知1+q+q2+q3+q4=5(1+q+q2)-4,
即q3+q4=4q+4q2,即q3+q2-4q-4=0,即(q-2)(q+1)(q+2)=0.
由题知q>0,所以q=2.
所以S4=1+2+4+8=15.
(2)(2023·山东济宁一模)在等比数列{an}中,a1+a3=1,a6+a8=-32,则=( )
A.-8 B.16
C.32 D.-32
解析:选D.设等比数列{an}的公比为q,
则a6+a8=(a1+a3)q5=1×q5=-32,所以q5=-32,
故==q5=-32.
1.等差(比)数列的运算技巧:(1)在进行等差(比)数列项求和的运算时,若条件和结论间的联系不明显,则均可化成关于a1和d(q)的方程组求解;(2)要注意消元法及整体计算,以减少计算量.
2.由等差数列、等比数列组成的综合问题,首先要根据两数列的概念,设出相应的基本量,充分使用通项公式、求和公式、数列的性质,确定基本量.解综合题的成败在于审清题目,弄懂来龙去脉,揭示问题的内在联系和隐含条件,形成解题策略.
1.(2023·云南师大附中模拟)《九章算术》是我国秦汉时期的一部杰出的数学著作,书中第三章“衰分”有如下问题:“今有大夫、不更、簪袅、上造、公士凡五人,共出百钱.欲令高爵出少,以次渐多,问各几何?”意思是:“今有大夫、不更、簪袅、上造、公士(爵位依次变低)5个人,共出100钱,按照爵位从高到低每人所出钱数成递增等差数列,这5个人各出多少钱?”在这个问题中,若不更出17钱,则公士出的钱数为( )
A.10 B.14
C.23 D.26
解析:选D.设大夫、不更、簪袅、上造、公士所出的钱数依次排成一列,构成数列{an}.由题意可知,在等差数列{an}中,a2=17,前5项和为100,设公差为d(d>0),前n项和为Sn,则S5=5a3=100,解得a3=20,所以d=a3-a2=3,所以公士出的钱数为a5=a3+2d=20+2×3=26.故选D.
2.(2023·四川德阳三模)已知等比数列{an}有前n项和Sn=2n-a(a为常数),则数列{}的前5项和为( )
A.或5 B.或5
C. D.
解析:选C.∵Sn=2n-a,∴a1=S1=2-a,a2=22-a-(2-a)=2,a3=23-a-(22-
a)=4.又数列{an}为等比数列,∴2-a=1,即a=1.∴数列{an}是首项为1,公比为2的等比数列,∴数列{}是首项为1,公比为的等比数列,∴数列{}的前5项和为=.
考点2 等差、等比数列的性质
1.通项性质:若m+n=p+q=2k(m,n,p,q,k∈N*),则对于等差数列,有am+an=ap+aq=2ak,对于等比数列,有aman=apaq=a.
2.前n项和的性质:
(1)对于等差数列有Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…成等差数列;对于等比数列有Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…成等比数列(q=-1且m为偶数时除外).
(2)对于等差数列有S2n-1=(2n-1)an.
[典例](1)(2023·新高考Ⅱ卷)记Sn为等比数列的前n项和,若S4=-5,S6=21S2,则S8=( )
A.120 B.85
C.-85 D.-120
解析:选C.法一 设等比数列{an}的公比为q,首项为a1,
若q=1,则S6=6a1=3×2a1=3S2,与题意不符,所以q≠1;
由S4=-5,S6=21S2可得,=-5,=21×①,
由①可得,1+q2+q4=21,解得q2=4,
所以S8==×(1+q4)=-5×(1+16