内容正文:
第三节 等比数列及其前n项和
第五章 数 列
教材梳理
01
诊断自测
02
典例精讲
03
高考再现
04
目
录
CONTENTS
课时作业
05
教材梳理
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同一常数(不为零)
G
G2=ab
a1qn-1
am·qn-m(n,m∈N*)
amqn-m
ap·aq
qk
q
S3n-S2n
qn
诊断自测
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典例精讲
高考再现
课时作业(三十)
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知识点1 等比数列的定义与等比中项
(1)定义:如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于______________________,那么这个数列就叫做等比数列.这个常数叫做等比数列的公比,通常用字母q表示,定义的表达式为 eq \f(an+1,an) =q.
(2)等比中项:如果a,G,b成等比数列,那么______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⇒___________.
思考:若{an}是首项为1,公比为q的等比数列,那么{an+an+1}也是等比数列吗?
提示:不一定.设bn=an+an+1=(1+q)qn-1显然当q=-1时bn=0.即{bn}不是等比数列.
知识点2 等比数列的有关公式
(1)通项公式:an=________.
(2)通项公式的推广:an=______________________.
(3)前n项和公式:Sn=________________________________.
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(na1,q=1,,\f(a1(1-qn),1-q)=\f(a1-anq,1-q),q≠1.))
知识点3 等比数列的常用性质
(1)项的性质
①an=________.
②若m+n=p+q=2k(m,n,p,q,k∈N*),则am·an=________=a eq \o\al(2,k) .
③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________.
(2)和的性质
①若等比数列{an}有2k(k∈N*)项,则 eq \f(S偶,S奇) =_____.
②公比不为-1的等比数列{an}的前n项和为Sn,则Sn,S2n-Sn,__________仍成等比数列,其公比为______.
[常用结论]
1.等比数列与指数型函数的关系
当q>0且q≠1时,an= eq \f(a1,q) ·qn可以看成函数y=cqx,是一个不为0的常数与指数函数的乘积,因此数列{an}各项所对应的点都在函数y=cqx的图象上;
对于非常数列的等比数列{an}的前n项和Sn= eq \f(a1(1-qn),1-q) =- eq \f(a1,1-q) qn+ eq \f(a1,1-q) ,若设a= eq \f(a1,1-q) ,则Sn=-aqn+a(a≠0,q≠0,q≠1).由此可知,数列{Sn}的图象是函数y=-aqx+a图象上一系列孤立的点.
对于常数列的等比数列,即q=1时,因为a1≠0,所以Sn=na1.由此可知,数列{Sn}的图象是函数y=a1x图象上一系列孤立的点.
2.已知数列{an}的前n项和Sn=Aqn+B其中q≠0,且q≠1,AB≠0,则A=-B是数列{an}为等比数列的充要条件.
思考辨析
1.判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”)
(1)等比数列公比q是一个常数,它可以是任意实数.( )
(2)三个数a,b,c成等比数列的充要条件是b2=ac.( )
(3)数列{an}的通项公式是an=an,则其前n项和为Sn= eq \f(a(1-an),1-a) .( )
(4)数列{an}为等比数列,则S4,S8-S4,S12-S8成等比数列.( )
【解析】 (1)在等比数列中,q≠0.
(2)若a=0,b=0,c=0满足b2=ac,但a,b,c不成等比数列.
(3)当a=1时,Sn=na.
(4)若a1=1,q=-1,则S4=0,S8-S4=0,S12-S8=0,不成等比数列.
【答案】 (1)× (2)× (3)× (4)×
教材衍化
2.(2023·陕西商洛·高二统考期末)若公比为-3的等比数列的前2项和为10,则该等比数列的第3项为( )
A.15
B.-15
C.45
D.-45
【解析】 设该等比数列为{an},则a1+a2=a1-3a1=-2a1=10,a1=-5,所以a3=(-3)2a1=-45.故选D.
【答案】 D
3.等比数列{an}的首项a1=-1,前n项和为Sn,若 eq \f(S10,S5) = eq \f(31,32) ,则{an}的通项公式an=________.
【解析】