内容正文:
3.2 等比数列的前n项和5种常见考法归类
课程标准
学习目标
1.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,并能解决相应的问题.
3.体会等比数列与指数的函数关系.
1.了解等比数列前n项和公式的推导过程.(逻辑推理、数学运算)
2.掌握与前n项和公式有关的计算.(数学运算)
3.能利用等比数列的通项公式及前n项和公式解决生活中的实际问题.(数学建模、数学运算)
知识点01等比数列的前n项和公式
已知量
首项a1,项数n与公比q
首项a1,末项an与公比q
公式
Sn=
Sn=
注:(1)等比数列前n项和公式分q =1与q≠1两种情况,因此当公比未知时,要对公比进行分类讨论.
(2)q≠1时,公式Sn =与Sn =是等价的,利用an =a1qn -1可以实现它们之间的相互转化.
当已知a1,q与n时,用Sn =较方便;
当已知a1,q与an时,用Sn =较方便.
【即学即练1】(2024·贵州黔东南·高二期末(理))已知等比数列的前项和为,且,,则( )
A.64 B.42 C.32 D.22
【即学即练2】(2024·全国·高二课时练习)设等比数列的前项和为,若公比,,则______.
【即学即练3】(2024·福建省福安市第一中学高二阶段练习)等比数列的各项均为正数,其前n项和为,已知,,则( )
A. B.32 C.64 D.
【即学即练4】(2024上·陕西渭南·高二统考期末)设为正项递增等比数列的前n项和,且,,则( )
A.63 B.64 C.127 D.128
【即学即练5】(2024下·河南南阳·高二社旗县第一高级中学校联考期末)已知等比数列的前项和为,,则( )
A.16 B.8 C.6 D.2
知识点02 等比数列前n项和的性质1.数列{an}为公比不为-1的等比数列(或公比为-1,且n不是偶数),Sn为其前n项和,则Sn,S2n-Sn,S3n-S2n仍构成等比数列.
注意点:等比数列片段和性质的成立是有条件的,即Sn≠0.
2.{an}为等比数列,若a1·a2·…·an=Tn,则Tn,,,…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*)⇔qn=(q为公比).
4.若{an}是公比为q的等比数列,S偶,S奇分别是数列的偶数项和与奇数项和,则:
(1)在其前2n项中,=q;
(2)在其前2n+1项中,S奇-S偶=a1-a2+a3-a4+…-a2n+a2n+1==(q≠-1).
S奇=a1+qS偶.
【即学即练6】(2024·山西·朔州市朔城区第一中学校高二开学考试)记等比数列的前项和为,若,,则( )
A.12 B.18 C.21 D.27
【即学即练7】(2024·全国·高二单元测试)等比数列的前n项和为,若,,则( ).
A.10 B.20 C.20或10 D.20或10
【即学即练8】(2024·全国·高二课时练习)已知各项为正的等比数列的前5项和为3,前15项和为39,则该数列的前10项和为( )
A. B. C.12 D.15
【即学即练9】(2024下·安徽·高二校联考阶段练习)设是等比数列的前n项和,若,则 .
【即学即练10】(2024上·山东聊城·高三山东聊城一中校考期末)已知等比数列的公比,且,则 .
题型一:等比数列前n项和的基本运算
例1:(2024秋·重庆渝中·高二重庆巴蜀中学校考期末)已知等比数列的前项和是,且,则( )
A.24 B.28 C.30 D.32
变式1:(2024秋·贵州黔东南·高二凯里一中校考期末)已知等比数列的前项和为,且公比,,,则( )
A.1 B. C. D.
变式2:(2024·云南曲靖·高二期末)已知等比数列的前n项和为,公比.若,则__________.
变式3:(2024·浙江省杭州第九中学高二期末)已知正项等比数列前项和为,且,,则等比数列的公比为( )
A. B.2 C. D.3
变式4:(2024秋·重庆南岸·高三重庆市第十一中学校校考阶段练习)已知三个数成等比数列,它们的和等于14,积等于64,则这个等比数列的公比是( )
A.2或 B.2或 C.或 D.或
【方法技巧与总结】
(1)在等比数列{an}的五个量a1,q,an,n,Sn中,已知其中的三个量,通过列方程组,就能求出另外两个量,这是方程思想与整体思想在数列中的具体应用.
(2)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.
题型二:等比数列前n项和的性质的应用
(1)