内容正文:
1.项的性质:在等差数列{an}中,若m+n=p+q
(m,n,p,q∈N∗ ),则am+an=ap+aq.
2.和的性质:在等差数列{an}中,Sn 为其前n 项
和,则
(1)S2n=n(a1+a2n)==n(an+an+1);
(2)S2n-1=(2n-1)an.
(3)依次k项和成等差数列,即Sk,S2k-Sk,S3k-
S2k,成等差数列.
3.求等差数列前n项和的最值,常用的方法:
(1)邻项变号法,利用等差数列的单调性,求出其正
负转折项,或者利用性质求其正负转折项,便可
求得和的最值;
(2)函数法,利用公差不为零的等差数列的前n项
和Sn=An2+Bn(A≠0)为二次函数,通过二次
函数的性质求最值.
1.在等差数列{an}中,2(a1+a3+a5)+3(a8+a10)=
36,则a6= ( )
A.8 B.6 C.4 D.3
解析:D [由等差数列的性质可知2(a1+a3+a5)+3
(a8+a10)=2×3a3+3×2a9=6×2a6=36,得a6=3.]
2.[多选](2025龙岩模拟)等差数列{an}的前n项
和为Sn,a1+5a3=S8,则下列结论一定正确的是
( )
A.a10=0
B.当n=9或10时,Sn 取最大值
C.|a9|<|a11|
D.S6=S13
解析:AD [因为等差数列{an}的前n项和为Sn,
a1+5a3=S8,所以a1+5(a1+2d)=8a1+
8×7
2 d
,
解得a1=-9d.故a10=a1+9d=0,故 A 正确;该
数列的前n项和Sn=na1+
n(n-1)
2 d=
d
2
n2-
19
2d
n,它的最值,还跟d的值有关,不能推出当n
=9或10时,Sn 取最大值,故B错误;因为|a9|=|
a1+8d|=|-d|=|d|,|a11|=|a1+10d|=|d|,
故有|a9|=|a11|,故C错误;由于S6=6a1+
6×5
2 d
=-39d,S13=13a1+
13×12
2 d=-39d
,故S6=
S13,故 D正确.]
§6.3 等比数列
★[考试要求]
1.理解等比数列的概念.2.掌握等比数列的通项公式与前n项和公式.3.了解等比数列与指数函数的关系.
学生用书 P101
1.等比数列的有关概念
(1)定义:如果一个数列从第2项起,每一项与它的前
一项的比等于同一常数(不为零),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,定义的数学表达式为
an+1
an
=q
(n∈N∗ ,q为非零常数).
(2)等比中项:如果a,G,b成等比数列,那么G 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⇒G2=ab.
2.等比数列的有关公式
(1)通项公式:an=a1qn-1=amqn-m.
(2)前n项和公式:
Sn=
na1(q=1),
a1(1-qn)
1-q =
a1-anq
1-q
(q≠1).
ì
î
í
ïï
ï
等比数列的几个常用结论
(1)若{an},{bn}(项数相同)是等比数列,则{λan}(λ≠0),
1
an{ },{a
2
n},{anbn},
an
bn{ }仍是等比数列.
(2)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qk.
(3)一个等比数列各项的k次幂,仍组成一个等比数
列,新公比是原公比的k次幂.
(4){an}为等比数列,若a1a2an=Tn,则Tn,
T2n
Tn
,T3n
T2n
,成等比数列.
(5)当q≠0,q≠1时,Sn=k-kqn(k≠0)是{an}成等
比数列的充要条件,此时k=
a1
1-q.
251
高考总复习 数学 A版
(6)有穷等比数列中,与首末两项等距离的两项的
积相等.特别地,若项数为奇数时,还等于中间
项的平方.
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或
“×”)
(1)等比数列的公比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=
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. (×)
2.已知等比数列{an},a1=1,a5=4,则a3= ( )
A.2 B.-2 C.±2 D.2 2
解析:A [由等比数列的性质可知,a23=a1a5=
4,所以a3=±2,又因为
a3
a1
=q2>0,所以a3=2.]
3.已知{an}是等比数列,且an>0,a2a4+2a3a5+a4a6
=25,那么a3+a5 的值为 ( )
A.5 B.10 C.15 D.20
解析:A [根据等比数列的性质,得a2a4=a23,a4a6
=a25,
∴a2a4+2a3a5+a4a6=a23+2a3a5+a25=(a3+a5)2.
而a2a4+2a3a5+a4a6=25,∴(a3+a5)2=25,
∵an>0,∴a3+a5=5.]
4.一种专门占据内存的计算机病毒开机时占据内存
1MB,然后每3秒自身复制一次,复制后所占内存
是原来的2倍,那么开机 秒,该病毒占据
内存8GB(1GB=210MB).
解析:由题意可知,病毒每复制一次所占内存的大
小构成一等比数列{an},
且a1=2,q=2,∴an=2n,
则2n=8×210=213,∴n=13.
即病毒共复制了13次.
∴所需时间为13×3=39(秒).
答案:39
学生用书 P101
等比数列基本量的运算
[例1] (1)已知等比数列{an}中,a1=1,Sn 为{an}
前n项和,S5=5S3-4,则S4 可以是 ( )
A.7 B.9 C.15 D.30
[解析] 等比数列{an}中,设公比为q,a1=1,Sn
为{an}前n项和,S5=5S3-4,当q=1时,5=15-
4,矛盾,不成立,当q=-1时,1=5-4,S4=0,当q
≠±1时,可得1-q
5
1-q=5
1-q
3
1-q-4
,解得q2=4,
即q=2或q=-2,所以当q=2时,S4=
1-q4
1-q=
1-16
1-2=15.
当q=-2时,S4=
1-q4
1-q=
1-16
1+2=-
5,没有选项.
[答案] C
(2)[多选]已知正项等比数列{an}满足a1=2,a4=
2a2+a3.若设其公比为q,前n项和为Sn,则 ( )
A.q=2 B.an=2n
C.S10=2047 D.an+an+1<an+2
[解析] 因为a1=2,a4=2a2+a3,公比为q,所以
2q3=4q+2q2,得q2-q-2=0,解得q=2(负值舍
去),故 A 正确;an=2×2n-1=2n,故 B正确;Sn=
2×(2n-1)
2-1 =2
n+1-2,所以S10=2046,故C错误;
an+an+1=2n+2×2n=3an,而an+2=4an>3an,故
D正确.
[答案] ABD
解决等比数列有关问题的两种常用思想
(1)方程思想,等比数列中有五个量a1,n,q,an,
Sn,一般可以“知三求二”,通过列方程(组)求
关键量a1 和q,问题可迎刃而解.
(2)分类讨论思想,等比数列的前n项和公式涉及
对公比q 的分类讨论,当q=1时,{an}的前n
项和Sn=na1;当q≠1时,{an}的前n项和Sn
=
a1(1-qn)
1-q =
a1-anq
1-q .
[多选]已知等比数列{an}的各项均为正数,且3a1,
1
2a3
,2a2 成等差数列,则下列说法正确的是( )
A.a1>0 B.q>0
C.
a3
a2
=3或
a3
a2
=-1 D.
a6
a4
=9
351
第六章 数列
解析:ABD [设等比数列{an}的公比为q,
因为数列{an}的各项均为正数,所以a1>0,且q>
0,故 A,B正确;
由题 意 得 2× 12a3 =3a1 +2a2
,即 a1q2 =3a1
+2a1q.
两边除以a1 得q2-2q-3=0,解得q=3或q=-1
(舍去),
所以
a3
a2
=q=3,
a6
a4
=q2=9,故C错误,D正确.]
等比数列的判定与证明
[例2] (2025开封质检)已知数列{an}的首项a1
>0,an+1=
3an
2an+1
(n∈N∗ ),且a1=
2
3.
(1)求证:1an
-1{ }是等比数列,并求出{an}的通项
公式;
(2)求数列 1an{ }的前n 项和Tn.
[解] (1)记bn=
1
an
-1,
则
bn+1
bn
=
1
an+1
-1
1
an
-1
=
2an+1
3an
-1
1
an
-1
=
2an+1-3an
3-3an
=
1-an
3(1-an)
=13
,
又b1=
1
a1
-1=32-1=
1
2
,
所以 1
an
-1{ }是首项为12,公比为
1
3
的等比数列.
所以1
an
-1=12
1
3
æ
è
ç
ö
ø
÷
n-1
,
即an=
23n-1
1+23n-1
.
当n=1时,a1=
23°
1+23°=
2
3
成立,
所以数列{an}的通项公式为an=
23n-1
1+23n-1
.
(2)由(1)知,1an
-1=12
1
3
æ
è
ç
ö
ø
÷
n-1
,
即1
an
=12
1
3
æ
è
ç
ö
ø
÷
n-1
+1.
所以数列 1
an{ }的前n 项和
Tn=
1
2 1-
1
3n
æ
è
ç
ö
ø
÷
1-13
+n=34 1-
1
3n
æ
è
ç
ö
ø
÷+n.
等比数列的三种常用判定方法
1.定义法:若
an+1
an
=q(q 为非零常数,n∈N∗ )或
an
an-1
=q(q为非零常数且n≥2,n∈N∗ ),则{an}
是等比数列.
2.等比中项法:若数列{an}中,an≠0且a2n+1=an
an+2(n∈N∗ ),则{an}是等比数列.
3.通项公式法:若数列{an}的通项公式可写成an
=cqn-1(c,q均是不为0的常数,n∈N∗ ),则
{an}是等比数列.
[多选]已知数列{an}的前n项和为Sn,下列说法正
确的是 ( )
A.若b2=ac,则a,b,c成等比数列
B.若{an}为等差数列,则{2an}为等比数列
C.若Sn=3n-1,则数列{an}为等比数列
D.若a1=1,a2=2,3an+1=an+2an+2(n∈N∗ ),则
{an+1-an}为等比数列
解析:BCD [对于 A,当a=b=c=0时有b2=ac,
此时a,b,c不成等比数列,故 A 错;
对于B,若{an}为等差数列,设其公差为d,则此时
有2
an+1
2an
=2an+1-an=2d>0,
所以数列{2an}为等比数列,故B对;
对于C,若Sn=3n-1,则a1=S1=2,
an=Sn-Sn-1=3n-1-(3n-1-1)=3n-3n-1=2
3n-1(n≥2),
a1=2显然满足an=23n-1,所以数列{an}为等比
数列,故C正确;
对于 D:因 为 3an+1 =an +2an+2,所 以 2(an+2 -
an+1)-(an+1-an)=0,
而a1=1,a2=2,因此数列{an+1-an}是首项为1,
公比为1
2
的等比数列,故 D正确.]
451
高考总复习 数学 A版
等比数列性质
▶[角度1] 等比数列项的性质
[例3-1] 在等比数列{an}中,a3,a15是方程x2+6x
+2=0的两根,则
a2a16
a9
的值为 ( )
A.-2 B.- 2
C.2 D.- 2或 2
[解析] 设等比数列{an}的公比为q,因为a3,a15
是方程x2+6x+2=0的根,所以a3a15=a29=2,
a3+a15=-6,又a3、a15同号,所以a3<0,a15<0,
则a9=- 2,所以
a2a16
a9
=
a29
a9
=a9=- 2.
[答案] B
▶[角度2] 等比数列前n项和的性质
[例3-2] 记Sn 为等比数列{an}的前n项和,若S4
=-5,S6=21S2,则S8= ( )
A.120 B.85 C.-85 D.-120
[解析] 方法一:设等比数列{an}的公比为q(q≠
0),由题意易知q≠1,
则
a1(1-q4)
1-q =-5
,
a1(1-q6)
1-q =21×
a1(1-q2)
1-q
,
ì
î
í
ï
ï
ï
ï
化简整理得
q2=4,
a1
1-q=
1
3.
ì
î
í
ïï
ï
所以S8=
a1(1-q8)
1-q =
1
3
×(1-44)=-85.
方法二:易知S2,S4-S2,S6-S4,S8-S6,为等
比数列,所以(S4-S2)2=S2(S6-S4),解得S2=
-1或S2=
5
4.
当S2=-1时,由(S6-S4)2=(S4
-S2)(S8-S6),解得S8=-85;当S2=
5
4
时,结
合S4 =-5 得
a1(1-q4)
1-q =-5
,
a1(1-q2)
1-q =
5
4
,
ì
î
í
ï
ï
ï
ï
化 简 可 得q2 =
-5,不成立,舍去.所以S8=-85.
[答案] C
应用等比数列性质的两个关注点
(1)转化意识:在等比数列中,两项之积可转化为另
外两项之积或某项的平方,这是最常用的性质.
(2)化归意识:把非等比数列问题转化为等比数列
问题解决,例如有关Sm,S2m,S3m的问题可利用
Sm,S2m -Sm,S3m -S2m (Sn ≠0)成等比数列
求解.
1.已知{an}是等差数列,{bn}是等比数列,若a2+a4
+a6=4π,b2b4b6=3 3,则tan
a1+a7
1+b2b6
= ( )
A.- 3 B.- 33 C.
3
3 D.3
解析:A [因为{an}是等差数列,所以a2+a4+a6
=3a4=4π,故a4=
4π
3
,则a1+a7=2a4=
8π
3
,
因为{bn}是等比数列,所以b2b4b6=b34=3 3,故b4
= 3,则b2b6=b24=3,
所以tan
a1+a7
1+b2b6
=tan2π3=- 3.
]
2.[多选]设等比数列{an}的公比为q,其前n项和为
Sn,前n项积为Tn,且满足条件a1>1,a2024a2025>
1,(a2024-1)(a2025-1)<0,则下列结论正确的是
( )
A.{an}为递减数列
B.S2024+1<S2025
C.T2024是数列{Tn}中的最大项
D.T4049>1
解析:AC [由 (a2024 -1)(a2025 -1)<0,得
a2024-1>0,
a2025-1<0{ 或
a2024-1<0,
a2025-1>0.{ ∵a1>1,a2024a2025
>1,∴a2024和a2025同号,且一个大于1,一个小于
1.∵a1>1,∴a2024>1,a2025<1,即数列{an}的前
2024项都大于1,而从第2025项开始都小于1,公
比q=
a2025
a2024
<1.∵a1>1,∴an=a1qn-1为减函数,故
{an}为递减数列,故 A 正确;∵a2025<1,∴a2025=
S2025-S2024<1,即S2024+1>S2025,故 B错误;等
比数列{an}的 前n 项 积 为Tn,且 数 列 {an}的 前
2024项大于1,而从第2025项开始都小于1,故
T2024是数列{Tn}中的最大项,故 C 正确;T4049=
a1a2a3a4049=a40492025,∵a2025<1,∴a40492025<1,即
T4049<1,故 D错误.]
551
第六章 数列
学生用书 P103
高考中与数列相关的计算与证明问题中经常出现利用递推关系构造新数列问题,此类问题一般含有一定
的技巧性,难度中等.
[典例] (1)设数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=1,
Sn+1-2Sn=1,n∈N∗.则通项公式an= .
[解析] 因为Sn+1-2Sn=1,
所以Sn+1=2Sn+1.
因此Sn+1+1=2(Sn+1),
Sn+1+1
Sn+1
=2.
因为a1=S1=1,S1+1=2,
所以{Sn+1}是首项为2,公比为2的等比数列.
所以Sn+1=2n,Sn=2n-1.
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n-1,a1=1也满足此式,
故an=2n-1(n∈N∗ ).
[答案] 2n-1(n∈N∗ )
(2)在数列{bn}中,b1=-1,bn+1=
bn
3bn+2
,n∈N∗ ,
则通项公式bn= .
[解析] 对递推式bn+1=
bn
3bn+2
的两边同时取倒数,
得 1
bn+1
=
3bn+2
bn
,即 1
bn+1
=21bn
+3,
因此 1
bn+1
+3=2 1bn
+3æ
è
ç
ö
ø
÷,1
b1
+3=2,
故 1
bn
+3{ }是以2为首项、2为公比的等比数列,
于是1
bn
+3=22n-1=2n,可得bn=
1
2n-3
(n∈N∗).
[答案] 1
2n-3
(n∈N∗ )
(3)在数列{an}中,a1=
1
2
,且an+1=-2an+3n+1
(n∈N∗ ),则通项公式an= .
[解析] 递推式的两边同时除以3n+1,
得到
an+1
3n+1
=-23
an
3n
+1.
令bn=
an
3n
,则bn+1=-
2
3bn+1.
显然有bn+1-
3
5=-
2
3 bn-
3
5
æ
è
ç
ö
ø
÷,b1-
3
5=-
13
30
,
故 bn-
3
5{ }是以-
13
30
为首项,-23
为公比的等比数列.
因此bn-
3
5=-
13
30
-23
æ
è
ç
ö
ø
÷
n-1
,
可得an=-
13
10
(-2)n-1+15
3n+1(n∈N∗ ).
[答案] -1310×
(-2)n-1+15×3
n+1(n∈N∗ )
(1)形如an+1=can+d(c≠0,其中a1=a)型
①若c=1,数列{an}为等差数列;
②若d=0,数列{an}为等比数列;
③若c≠1且d≠0,数列{an}为线性递推数列,
其通项可通过待定系数法构造等比数列来求.
(2)形如an+1=
ran
pan+q
(r,p,q为常数,r>0,p,q,
an≠0)型
an+1=
ran
pan+q
(r,p,q为常数,r>0,p,q,an≠0)的
求解方法是等式两边同时取倒数变形构造出线
性递推式an=Aan-1+B(n≥2,A,B 是常数),
进而求解.
(3)形如an+1=pan+qpn+1(p≠0,1,q≠0)型
an+1=pan+qpn+1(p≠0,1,q≠0)的求解方
法是等式两边同时除以pn+1,即得
an+1
pn+1
-
an
pn
=
q,则数列
an
pn{ }为等差数列.
[多选]已知数列{an}满足a1=1,an+1=
an
2+3an
(n
∈N+ ),则下列结论正确的是 ( )
A.1an
+3{ }为等比数列
B.{an}的通项公式为an=
1
2n-1-3
C.{an}为递增数列
D.1an{ }的前n 项和Tn=2
n+2-3n-4
解析:AD [因为an+1=
an
2+3an
,
所以 1
an+1
=
2+3an
an
=2an
+3,
所以 1
an+1
+3=2 1an
+3æ
è
ç
ö
ø
÷,且1
a1
+3=4≠0,
所以 1
an
+3{ }是以4为首项,2为公比的等比数列,
即1
an
+3=4×2n-1,所以1an
=2n+1-3,
可得an=
1
2n+1-3
,故选项 A 正确,选项B错误;
因为1
an
=2n+1-3单调递增,
所以an=
1
2n+1-3
单调递减,
即{an}为递减数列,故选项C错误;
1
an{ }的前n 项和Tn=(2
2-3)+(23-3)++
(2n+1-3)=(22+23++2n+1)-3n=22×1-2
n
1-2
-3n=2n+2-3n-4.故选项 D正确.]
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高考总复习 数学 A版