内容正文:
专题三 数 列
微专题21
等差数列、等比数列
高考必考内容,主要考查等差数列与等比数列的通项公式与前n项和公式以及性质的应用,等差数列、等比数列的判断与证明,常以选择题、填空题或综合解答题的形式考查,属于中档题目.
考情分析
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思维导图
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内容索引
典型例题
热点突破
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考点一 等差、等比数列的基本运算
典例1 (1)(2023·全国乙卷)已知{an}为等比数列,a2a4a5=a3a6,a9a10=
-8,则a7=________.
-2
PART ONE
典型例题
设{an}的公比为q(q≠0),
则a2a4a5=a3a6=a2q·a5q,
显然an≠0,
则a4=q2,即a1q3=q2,
则a1q=1,
因为a9a10=-8,
则a1q8·a1q9=-8,
则q15=(q5)3=-8=(-2)3,
则q5=-2,则a7=a1q·q5=q5=-2.
∵3a2=3a1+a3,
∴3d=a1+2d,解得a1=d,
∴S3=3a2=3(a1+d)=6d,
an=a1+(n-1)d=nd,
即2d2-7d+3=0,
∴an=nd=3n.
②若{bn}为等差数列,且S99-T99=99,求d.
∵{bn}为等差数列,
∴2b2=b1+b3,
解得a1=d或a1=2d,
∵d>1,∴an>0,
又S99-T99=99,
由等差数列的性质知,
99a50-99b50=99,
即a50-b50=1,
解得a50=51或a50=-50(舍去).
当a1=2d时,a50=a1+49d=51d=51,
解得d=1,与d>1矛盾,无解;
当a1=d时,a50=a1+49d=50d=51,
跟踪训练1 (1)(2023·全国甲卷)记Sn为等比数列{an}的前n项和.若8S6=
7S3,则{an}的公比为________.
若q=1,
则由8S6=7S3得8·6a1=7·3a1,
则a1=0,不符合题意.
所以q≠1.
当q≠1时,因为8S6=7S3,
即8(1-q6)=7(1-q3),
即8(1+q3)(1-q3)=7(1-q3),
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设等差数列{an}的公差为d,等比数列{bn}的公比为q,且q>0,
因为b5=b=16,则b1q4=(b1q)4=16,可得q=2,b1=1,
因为cn=an+bn,
所以T9=c1+c2+…+c9=(a1+a2+…+a9)+(b1+b2+…+b9)
典例2 (1)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若a1=2,且S3=S19,则S21等于
A.2 B.3 C.4 D.6
考点二 等差、等比数列的性质
√
因为S3=S19,
所以a1+a2+a3=a1+a2+a3+a4+a5+…+a19,
所以a4+a5+…+a19=8(a4+a19)=0,
即a4+a19=0,
S21=a1+a2+a3+a4+a5+…+a19+a20+a21
=a1+a2+a3+a20+a21
=a1+2(a4+a19)=a1=2.
(2)(2023·新高考全国Ⅱ)记Sn为等比数列{an}的前n项和,若S4=-5,S6=21S2,则S8等于
A.120 B.85 C.-85 D.-120
√
方法一 设等比数列{an}的公比为q,首项为a1,
若q=1,则S6=6a1=3×2a1=3S2,不符合题意,
所以q≠1.
由S4=-5,S6=21S2,
由①可得,1+q2+q4=21,解得q2=4,
方法二 设等比数列{an}的公比为q,
因为S4=-5,S6=21S2,
所以q≠-1,否则S4=0,
从而S2,S4-S2,S6-S4,S8-S6成等比数列,
所以(-5-S2)2=S2(21S2+5),
当S2=-1时,S2,S4-S2,S6-S4,S8-S6,
即为-1,-4,-16,S8+21,
易知S8+21=-64,即S8=-85;
S4=a1+a2+a3+a4=(a1+a2)(1+q2)=(1+q2)S2>0,
与S4=-5矛盾,舍去.
综上,S8=-85.
跟踪训练2
√
由题意得an>0,
∵正项等比数列{an}满足a10=1,根据等比数列的性质得a1·a19=a2·a18=…=a9·a11=1,
根据f(x)+f(-x)=1得
考点三 等差、等比数列的判断与证明
典例3 已知数列{an}和{bn}满足a1=1,b1=0,4an+1=3an-bn+4,4bn+1=3bn-an-4.
(1)证明:{an+bn}是等比数列,{an-bn}是等差数列;
由题设得4(an+1+bn+1)=2(an+bn),
由题设得4(an+1-bn+1)=4(an-bn)+8,即an+1-bn+1=an-b