内容正文:
4.解:∵an+1=
2an
an+2
,a1=1,∴an≠0,
∴ 1an+1
=1an
+12
,即 1
an+1
-1an
=12
,
又a1=1,则
1
a1
=1,
∴ 1an{ }是以1为首项,
1
2
为公差的等差数列.
∴1an
=1a1
+(n-1)×12=
n
2+
1
2
,
∴an=
2
n+1
(n∈N∗ ).
第2节
夯实必备知识 必备知识
1.(1)2 同一个常数 公差 (2)a+b2 2.
(1)a1+(n-1)d
(n-m)d (2)na1+
n(n-1)
2 d 3.
(2)递增 递减 常数
列 (3)md 4.大 小
思考辨析 (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)√
小题查验
1.C 2.B 3.C 4.12 5.95
跃升关键能力 考点一
1.C [设公差为d,则a4+a5=a1+3d+a1+4d=24,S6
=6a1+
6×5
2 d=48
,联立得
2a1+7d=24 ①,
6a1+15d=48 ②,{ ①×3-②得(21-15)d=24,6d=
24,所以d=4.]
2.A [五 人 分 得 的 鹿 构 成 等 差 数 列 {an},d<0.a1 =
1+23=
5
3
,S5=5,∴5×
5
3+
5×4
2 d=5
,解得d=-13
,
∴a5=
5
3-
1
3×4=
1
3.
]
3.B [因为S3=3a2=6,所以a2=2,因为S5=5a3=-5,
所以a3=-1,所以{an}的公差d=a3-a2=-3,所以a1
=5,所以S6=6a1+15d=6×5-15×3=-15.]
考点二
[母题] [解] (1)证明:当n≥2时,由an+2SnSn-1=0,
得Sn-Sn-1=-2SnSn-1,所以
1
Sn
- 1Sn-1
=2,
又 1
S1
= 1a1
=2,故 1Sn{ } 是 首 项 为 2,公 差 为 2 的 等 差
数列.
(2)由(1)可得1Sn
=2n,∴Sn=
1
2n.
当n≥2时,
an=Sn-Sn-1=
1
2n-
1
2(n-1)=
n-1-n
2n(n-1)
=- 12n(n-1).
当n=1时,a1=
1
2
不适合上式.
故an=
1
2
,n=1,
- 12n(n-1)
,n≥2.
ì
î
í
ïï
ï
[子题1] 解:(1)证明:当n≥2时,an=Sn-Sn-1且Sn(Sn
-an)+2an=0.
∴Sn[Sn-(Sn-Sn-1)]+2(Sn-Sn-1)=0,
即SnSn-1+2(Sn-Sn-1)=0.
即1
Sn
- 1Sn-1
=12.
又1
S1
=1a1
=12.
故数列 1
Sn{ }是以首项为
1
2
,公差为1
2
的等差数列.
(2)由(1)知1Sn
=n2
,∴Sn=
2
n
,当n≥2时,
an=Sn-Sn-1=-
2
n(n-1)
当n=1时,a1=2不适合上式,
故an=
2,n=1,
- 2n(n-1)
,n≥2.{
[子题2] 解:一、选择条件①③
已知{an}为等差数列,a2=3a1,设公差为d,
则a2=3a1=a1+d,即d=2a1,
因为Sn=na1+
n(n-1)
2 d=n
2a1,
则 Sn= a1n(a1>0),
所以数列{ Sn}为等差数列.
二、选择条件①②
已知{an}为等差数列,数列{ Sn}为等差数列,设{an}的
公差为d,则an=a1+(n-1)d,Sn=na1+
n(n-1)
2 d=
1
2n
2d+ a1-
d
2( )n,若数列{ Sn}为等差数列,则a1=
d
2
,所以a2=a1+d=3a1.
三、选择条件②③
已知数列{ Sn}为等差数列,a2=3a1,设公差为d,
则 S2- S1=d,即 4a1- a1=d,
则a1=d2, Sn= S1+(n-1)d=nd,
则Sn=n2d2,
an=Sn-Sn-1=2d2n-d2,
所以数列{an}为等差数列.
考点三
[典例] (1)B [因为数列{an}为等差数列,所以a4+2a9
+a20=2a12+2a9=24,所 以a12+a9=12,所 以 S20=
20(a1+a20)
2 =10
(a1+a20)=10(a12+a9)=120.]
(2)[解析] 由题意,可知
S偶 +S奇 =354,
S偶
S奇 =
32
27
,{
∴
S偶 =192,
S奇 =162.{
又项数为12的等差数列中S偶 -S奇 =6d=192-162,
∴d=5.
[答案] 5
(3)解:①由于
2Sn
n +n=2an+1
,变形为2Sn=2nan+n-
n2,记为i式,又当n≥2时,2Sn-1=2(n-1)an-1+n-
1-(n-1)2,记为ⅱ式,
ⅰ-ⅱ可得(2n-2)an-(2n-2)an-1=2n-2,
n≥2,n∈N∗ ,
即an-an-1=1,n≥2,n∈N∗ ,
所以{an}是等差数列.
②由题意可知a27=a4a9,即(a1+6)2=(a1+3)(a1+8),解得
a1=-12,所以an=-12+(n-1)×1=n-13,其中a1<a2
<<a12<0,a13=0,
则Sn 的最小值为S12=S13=-78.
第3节
夯实必备知识 必备知识
1.(1)2 同一个 公比 q (2)等比中项 ± ab
2.(1)a1qn-1 (2)
a1(1-qn)
1-q 3.
(1)apaq (2)递增
递减 常数列 (3)qm (4)qn
思考辨析 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)×
523
参考答案
小题查验
1.D 2.D 3.A 4.C 5.2
跃升关键能力 考点一
1.B [设等比数列{an}的公比为q,则由a1=3,a1+a3+
a5=21,得3(1+q2+q4)=21,解得q2=-3(舍去)或q2
=2,于是a3+a5+a7=q2(a1+a3+a5)=2×21=42.]
2.AD [由题可知
a1+a1q+a1q2=7
a1q2=1
q>0
{ ,解得 q=
1
2
a1=4{
所以an=4×
1
2( )
n-1
= 12( )
n-3
,则a5= ( 12 )
5-3
=
1
4
,S5=
4× [1- ( 12 )
5
]
1-12
=314
,
an+Sn= ( 12 )
n-3
+
4× [1- ( 12 )
n
]
1-12
= ( 12 )
n-3
+8-
8× ( 12 )
n
=8.]
3.解析:S6=3+6+12+24+48+96=189.
答案:189
考点二
[典例] [解] (1)由条件可得an+1=
2(n+1)
n an.
将n=1代入得,a2=4a1,而a1=1,所以a2=4.
将n=2代入得,a3=3a2,所以a3=12.
从而b1=1,b2=2,b3=4.
(2){bn}是首项为1,公比为2的等比数列.
由条件可得
an+1
n+1=
2an
n
,即bn+1=2bn,又b1=1,
所以{bn}是首项为1,公比为2的等比数列.
(3)由(2)可得
an
n =2
n-1,所以an=n2n-1.
跟踪训练
解:(1)证明:由题意得a1=S1=1+λa1,
故λ≠1,a1=
1
1-λ
,a1≠0.
由Sn=1+λan,Sn+1=1+λan+1,得an+1=λan+1-λan,即
an+1(λ-1)=λan,
由a1≠0,λ≠0,得an≠0,所以
an+1
an
= λλ-1.
因此{an}是首项为
1
1-λ
,公比为 λ
λ-1
的等比数列,
于是an=
1
1-λ
λ
λ-1( )
n-1
.
(2)由(1)得Sn=1-
λ
λ-1( )
n
.
由S5=
31
32
,得1- λλ-1( )
5
=3132
,即 λ
λ-1( )
5
=132.
解得λ=-1.
考点三
[典例] (1)A [由等差数列性质得a2+a12=2a7,所以
4a7-a27=0,又a7≠0,所以a7=4,b7=4,由等比数列性
质得b3b11=b27=16.]
(2)[解析] 设数列{an}的公比为q,
由a1a2a3=4=a31q3 与a4a5a6=12=a31q12,
可得q9=3,an-1anan+1=a31q3n-3=324,
因此q3n-6=81=34=q36,所以n=14.
[答案] 14
(3)[解析] 因为函数f(x)=x2-4x+4的零点为2,所以
等比数列{an}的公比q=2.因为a27=a5a9=4,所以a7=2,
所以a12=a7q5=26,所以log2a12=log226=6.
[答案] 6
跟踪训练
1.C [各项均为正数的等比数列{an}中,因为(a1+a3)(a5
+a7)=4a24 成立,即a1a5+a1a7+a3a5+a3a7=4a24 成立.利
用等比数列的定义和性质化简可得a23+a24+a24+a25=
4a24,进一步化简得a23+a25=2a24.设公比为q,则得a21q4
+a21q8=2a21q6,化简可得1+q4=2q2,即(q2-1)2=0,所
以q2=1,故q=1(由于各项均为正数的等比数列,故q=
-1舍去).故此等比数列是常数列.]
2.解析:由
S10
S5
=3132
,a1=-1,知公比q≠1,
S10-S5
S5
=-132.
由
等比数列前n项和的性质知S5,S10-S5,S15-S10成等比数
列,且公比为q5,故q5=-132
,q=-12.
答案:-12
第4节
夯实必备知识 必备知识
1.(1)
n(a1+an)
2 na1+
n(n-1)
2 d na1
a1(1-qn)
1-q
a1-anq
1-q
思考辨析 (1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)√
小题查验
1.B 2.D 3.A 4.n2+1-1
2n
5.4
跃升关键能力 考点一
1.A [因为a2,a4,a8 成等比数列,所以a24=a2a8,所以
(a1+6)2=(a1+2)(a1+14),解得a1=2.所以Sn=
na1+
n(n-1)
2 d=n
(n+1).]
2.解析:公共项为1,7,13,,数列{an}是以1为首项6为
公差的等差数列,其前n项和为1+6n-52 n=3n
2-2n.
答案:3n2-2n
3.解:(1)设{an}的公比为q(q>0且q≠1),由题设得
2q2=4q+16,即q2-2q-8=0.
解得q=-2(舍去)或q=4.
因此{an}的通项公式为an=2×4n-1=22n-1.
(2)由(1)得bn=(2n-1)log22=2n-1,因此数列{bn}的
前n项和为1+3++2n-1=n2.
考点二
[典例] [解] (1)设等差数列{an}的公差为d(d≠0),
Sn
S2n
=k.
因为a1=1,则n+
n(n-1)
2 d=k 2n+
2n(2n-1)
2 d[ ] ,
整理得(4k-1)dn+(2k-1)(2-d)=0,
因为对任意n∈N∗ 上式均成立,
所以
(4k-1)d=0,
(2k-1)(2-d)=0,{ 解得d=2,k=
1
4
,
所以数列{an}的通项公式为an=2n-1.
因为b2n+1=bnbn+2,b1=2,又
b2
b1
=2,
所以数列{bn}是首项为b1=2,公比为2的等比数列.
所以bn=2n.
(2)由(1)知an=2n-1,bn=2n.
因为cn=an+bn,数列{cn}的前n项和为Tn,
所以Tn = (a1 +a2 + +an)+ (b1 +b2 + +bn)
=[1+3+ + (2n-1)]+ (2+22 + +2n )
=n
[1+(2n-1)]
2 +
2(1-2n)
1-2
=n2+2n+1-2.
所以数列{cn}的前n项和Tn=2n+1+n2-2.
623
艺考生文化课百日冲关数学
第3节 等比数列及其前n项和
课程标准 核心素养 考情聚焦
1.通过生活中的实例,理解等比数列的概念
和通项公式的意义.
2.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.
3.能在具体的问题情境中,发现数列的等比
关系,并解决相应的问题.
4.体会等比数列与指数函数的关系
1.等比数列的基本运算,达成
逻辑推理和数学运算素养.
2.等比数列的判定与证明,发
展 数 学 抽 象 和 数 学 运 算
素养.
3.等比数列的性质及应用,提
升 逻 辑 推 理 和 数 学 运 算
素养
等比数列的定义、通项公
式及前n项和公式,等比数列的
性质,以及求a1、q、an、n、Sn 的
基本运算是高考的热点.高考
考查形式多样,选择题、填空题
主要考查等比数列的基本运算
和性质,难度不大.在解答题中
常与等差数列、数列求和等问
题综合考查,难度中等
[必备知识]
1.等比数列的概念
(1)如果一个数列从第 项起,每一项与它的前
一项的比等于 常数,那么这个数列叫
做等比数列,这个常数叫做等比数列的 ,
公比通常用字母q(q≠0)表示.
数学语言表达式:an
an-1
= (n≥2,q为非零
常数),或an+1
an
=q(n∈N∗ ,q为非零常数).
(2)如果三个数a,G,b成等比数列,那么 G 叫做
a与b的 ,其中G= .
2.等比数列的通项公式及前n项和公式
(1)若等比数列{an}的首项为a1,公比是q,则其通
项公式为an= ;
通项公式的推广:an=amqn-m.
(2)等比数列的前n 项和公式:当q=1时,Sn=
na1;当q≠1时,Sn= =
a1-anq
1-q .
推广:当q≠0,1时,{an}是等比数列⇔Sn=
Aqn-A(A 为常数且A≠0).
3.等比数列的性质
已知{an}是等比 数 列,Sn 是 数 列 {an}的 前n
项和.
(1)若m+n=p+q,则aman= ,其中 m,
n,p,q∈N∗ ,特别地,若2s=p+q,则apaq=
a2s,其中p,s,q∈N∗.
(2)等比数列{an}的单调性
当q>1,a1>0或0<q<1,a1<0时,数列{an}
是 数列;
当q>1,a1<0或0<q<1,a1>0时,数列{an}
是 数列;
当q=1时,数列{an}是 .
(3)相隔等距离的项组成的数列仍是等比数列,即
ak,ak+m,ak+2m,仍是等比数列,公比为
(k,m∈N∗).
(4)当q≠-1,或q=-1且n为奇数时,Sn,S2n-Sn,
S3n-S2n仍成等比数列,其公比为 .
等比数列的主要性质
设数列{an}是首项为a1,公比是q的等比数列,Sn
是其前n项和.
1.若数列{an},{bn}是两个项数相同的等比数列,
则数列{ban},{panqbn}和
pan
qbn{ }(其中b,p,q
是非零常数)也是等比数列.
2.Sm+n=Sn+qnSm=Sm+qmSn.
3.若a1a2an=Tn,则Tn,
T2n
Tn
,T3n
T2n
,成
等比数列.
4.若数列{an}的项数为2n,则
S偶
S奇 =q
;若项数为
2n+1,则
S奇-a1
S偶 =q.
5.等比数列{an}的单调性
当
a1>0,
q>1{ 或
a1<0,
0<q<1{ 时,{an}为递增数列,当
a1>0,
0<q<1{ 或
a1<0,
q>1{ 时,{an}为递减数列.
59
上篇:第五章 数 列
[自主诊断]
[思考辨析]
判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号
里打“√”,错误的打“×”.
(1)若一个数列从第2项起每一项与它的前一项
的比都是常数,则这个数列是等比数列.( )
(2)三 个 数a,b,c 成 等 比 数 列 的 充 要 条 件 是
b2=ac. ( )
(3)满足an+1=qan(n∈N∗ ,q为常数)的数列
{an}为等比数列. ( )
(4)如果{an}为等比数列,bn=a2n-1+a2n,则数
列{bn}也是等比数列. ( )
(5)如果数列{an}为等比数列,则数列{lnan}是
等差数列. ( )
[小题查验]
1.设{an}是等比数列,且a1+a2+a3=1,a2+a3+
a4=2,则a6+a7+a8= ( )
A.12 B.24 C.30 D.32
2.(2025上饶质检)已知等比数列{an}的前3项
和为168,a2-a5=42,则a6= ( )
A.14 B.12 C.6 D.3
3.(2025东营二模)已知正项等比数列{an}中,a1
=1,且-a5,a4,a6 成等差数列,则a2= ( )
A.2 B.3 C.4 D.6
4.(2025济宁三模)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
5.(2025全国一卷)若一个等比数列的各项均为
正数,且前4项的和等于4,前8项的和等于68,
则这个数列的公比等于 .
考点一 等比数列的基本运算(自主练透)
[题组集训]
1.已知等比数列{an}满足a1=3,a1+a3+a5=21,
则a3+a5+a7= ( )
A.21 B.42 C.63 D.84
2.(多选题)(2025全国二卷)记Sn 为等比数列
{an}的前n项和,q为{an}的公比,q>0.若S3=
7,a3=1,则 ( )
A.q=12 B.a5=
1
9
C.S5=8 D.an+Sn=8
3.(2025滁州质检)已知首项为3,公比为2的等
比数列,设等比数列的前n项和为Sn,则S6=
.
解决等比数列有关问题的常用思想方法
(1)方程的思想: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)分类讨论的思想: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 .
提醒:运用等比数列的前n项和公式时,必须
对q=1与q≠1分类讨论.
考点二 等比数列的判定与证明(师生共研)
[典例] 已知数列{an}满足a1=1,nan+1=2(n+1)
an.设bn=
an
n.
(1)求b1,b2,b3;
(2)判断数列{bn}是否为等比数列,并说明理由;
(3)求{an}的通项公式.
逻辑推理———等比数列判定与证明中的核心素养
根据等比数列的定义、性质等对一个数列是否
是等比数列作出判断与证明,是从一般到特殊的推
理,使学生学会有逻辑地思考问题,形成合乎逻辑
的思维品质,是高中生必须具备的最基础又应用最
广的一种核心素养.
69
艺考生文化课百日冲关数学
信息提取 信息解读 数学运算、逻辑推理
已知数列{an}
满足a1=1,
nan+1=2(n+1)
an 的递推关系
式,求b1,b2,b3
先求出a2,
a3,再 利 用
bn =
an
n
求
b1,b2,b3
着眼点1:数学运算:
(1)先求出a2,a3;
(2)再求出b1,b2,b3
判断数列 {bn}
是否为等比数
列,并说明理由
由b1,b2,b3
判断数列的
类型并证明
着眼点2:逻辑推理:
定 义 法 证 明 数 列
{bn}为等比数列
求{an}的通项
公式
先求出数列
{bn}的通项
公式
着眼点3:数学运算:
(1)先求出数列{bn}
的通项公式;
(2)再求出{an}的通
项公式
[尝试解答]
等比数列的判定方法
(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)中项公式法:若数列{an}中,an≠0且a2n+1
=anan+2(n∈N∗ ),则数列{an}是等比
数列.
(3)通项公式法:若数列通项公式可写成an=c
qn-1(c,q均是不为0的常数,n∈N∗),则
{an}是等比数列.
(4)前n项和公式法:若数列{an}的前n项和
Sn=kqn-k(k为常数且k≠0,q≠0,1),
则{an}是等比数列.
提醒:(1)前两种方法是判定等比数列的常用
方法,常用于证明,而后两种方法常用于选择
题、填空题中的判定.
(2)若要判定一个数列不是等比数列,则只需
判定存在连续三项不成等比数列即可.
[跟踪训练]
已知数列{an}的前n项和Sn=1+λan,其中λ
≠0.
(1)证明{an}是等比数列,并求其通项公式;
(2)若S5=
31
32
,求λ.
考点三 等比数列的性质及应用(师生共研)
[典例] (1)已知各项不为0的等差数列{an}满足
2a2-a27+2a12=0,数列{bn}是等比数列,且b7=a7,
则b3b11= ( )
A.16 B.8 C.4 D.2
(2)在正项等比数列{an}中,已知a1a2a3=4,
a4a5a6=12,an-1anan+1=324,则n= .
(3)正项等比数列 {an}的公比恰 好 等 于 函 数
f(x)=x2-4x+4的零点,且a5a9=4,则
log2a12= .
[尝试解答] (1)
(2)
(3)
79
上篇:第五章 数 列
等比数列性质应用中的常见题型与求解策略
题型 求解策略
求基本
量的值
在解决等比数列的有关问题时,
利用性质“若m+n=p+q,则am
an=apaq”可以减少运算量,
提高解题速度.要注意性质成立
的前提条件,有时需要进行适当
变形.此外,解题时注意设而不求
思想的运用
确定
单调性
利用数列相邻两项的大小关系或
求出公比,从而判断单调性
求最大(小)
值或比
较大小
根据题目条件,认真分析,确定首项与
公比,发现具体的变化特征,利用等比
数列的单调性或基本不等式求解
[跟踪训练]
1.在各项均为正数的等比数列{an}中,(a1+a3)(a5+
a7)=4a24,则下列结论中正确的是 ( )
A.数列{an}是递增数列
B.数列{an}是递减数列
C.数列{an}是常数列
D.数列{an}有可能是递增数列也有可能是递减
数列
2.等比数列{an}的首项a1=-1,前n项和为Sn,
若
S10
S5
=3132
,则公比q= .
学习至此,请完成配套训练 课时冲关三十
第4节 数列求和
课程标准 核心素养 考情聚焦
1.熟练掌握等差、等比
数 列 的 前 n 项 和
公式.
2.掌握非等差数列、非
等比数列求和的几
种常见方法
1.公式法求和,达成数学抽象和数学运算素养.
2.分组转化法求和,发展逻辑推理和数学运算
素养.
3.裂项相消法求和,提升逻辑推理和数学运算
素养.
4.错位相减法求和,增强逻辑推理和数学运算
素养
本节主要考查:(1)等差数列
和等比数列的求和.(2)使用裂项
法、错位相减法求和.(3)根据周期
性、奇偶数项的不同的分组求和.
一般以数列的基本问题为先导,在
解决数列基本问题后考查数列求
和,在求和后有时与不等式、函数、
最值等问题综合.以解答题为主,
难度中等或稍难
[必备知识]
求数列的前n项和的方法
(1)公式法
①等差数列的前n项和公式
Sn= = .
②等比数列的前n项和公式
(ⅰ)当q=1时,Sn= ;
(ⅱ)当q≠1时,Sn= = .
(2)分组转化法
把数列适当拆分,分为几个等差、等比数列,先
分别求和,然后再合并,形如:
①{an±bn},其中{an}是等差数列,{bn}是等比
数列;
②an=
f(n),n=2k-1,
g(n),n=2k(k∈N∗).{
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艺考生文化课百日冲关数学