内容正文:
第四章 数列
4.3 等比数列
1
4.3.2 等比数列的前项和公式
第1课时 等比数列的前 项和公式
2
甲到乙家借钱,原以为乙会不愿意,谁知乙竟一口答应,但提出如下
附加条件:在30天中,每天供给甲10万元,借钱第一天,甲还给乙1分钱,
第二天还2分钱,以后每天还的钱都是前一天的2倍,30天后互不相欠.甲听
后,觉得挺划算,本想定下来,但又想到乙以吝啬出名,怕上当受骗,所
以很为难.请同学们帮他拿拿主意.
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1.掌握等比数列的前 项和公式及公式推导思路.
2.会用等比数列的前 项和公式解决有关等比数列的一些简单问题.
3.能由等比数列前 项和公式的特点判断等比数列.
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学习目标
4
1
新知学习 探究
2
课堂巩固 自测
5
PART
01
新知学习 探究
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一 等比数列的前 项和公式
思考1 对于等差数列,我们用倒序相加法求得了其前项和 ,那么对
于等比数列,如何求其前项和 呢?
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提示:因为 ,
所以 ,
上式中每一项都乘等比数列的公比可得
,
发现上面两式中有很多相同的项,
两式相减可得 ,
即 ,
当时, ,
当时, .
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思考2 当时,由等比数列的定义得 ,你能依据
上式推导等比数列的前 项和公式吗?
提示:根据等比数列的性质,有 ,所以
,
所以当时, .
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[知识梳理]
已知量 首项、公比与项数 首项、公比与末项
求和公式 公式一:
公式二:
提醒 求等比数列的前<m></m>项和,需对公比分<m></m>与<m></m>两种情况进行讨论,
当<m></m>时,应利用公式<m></m>求和.
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10
[例1] (对接教材例7(1)、(2))在等比数列 中,
(1)若,,求 ;
【解】由已知得, .
(2)若,,,求 .
【解】 因为,所以,解得, .
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求等比数列的前 项和,要确定首项、公比和项数或首项、末项和公
比,正确选用公式,注意公比 时是否成立.
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[跟踪训练1] (1)在等比数列中,若,, ,则
_____.
378
解析: .
(2)等比数列1,,,, 的前10项和 _____.
解析:由题意知该等比数列的公比为 ,首项为1,
所以 .
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二 等比数列前 项和公式的基本运算
[例2] (对接教材例7(3))已知为等比数列的前 项和,则
(1)若,,求 ;
【解】由题意知
解得或从而或 .
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(2)若,,,求和 .
解:方法一:由已知条件得
两式相除解得
方法二:由公式及条件得,解得 ,又由
,得,解得 .
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等比数列前<m></m>项和运算的技巧
(1)在等比数列的通项公式和前<m></m>项和公式中,共涉及五个量:<m></m>,
<m>,</m><m></m>,<m></m>,<m></m>,其中首项<m></m>和公比<m></m>为基本量,且“知三求二”,常列方程
组来解答.
(2)对于基本量的计算,列方程组求解是基本方法,通常用约分或两式
相除的方法进行消元,有时会用到整体代换,如<m></m>,<m></m>都可以看作一个整体.
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[跟踪训练2] 已知数列是等比数列,且其前项和为 .
(1)若,,求 ;
解:,解得 .
(2)若,,求和 ;
解:设的公比为,由题设得
解得或
当,时,, ;
当,时,, .
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17
(3)若,,求 .
解:设等比数列的公比为 ,
当时, ,不符合题意;
当时,由 ,
得 ,
所以,则 ,
则或 (舍去),
解得,所以 .
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应用点 等比数列前 项和特点的应用
[例3] 记数列的前项和 .
(1)当时,求 的通项公式;
【解】当时, ,
所以 ;
当时, .
又不适合上式,所以
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(2)是否存在实数 ,使得为等比数列?若存在,求出 的值,若
不存在,请说明理由.
解:由 ,得 ;
当时, .
若存在实数 ,使得 为等比数列,
则,得 .
故存在实数,使得 为等比数列.
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等比数列前<m></m>项和公式的特点及应用
(1)推导:<m></m>,
令<m></m>,则<m></m>.
(2)应用
①若数列<m></m>的前<m></m>项和<m></m>,<m></m>且<m></m>,<m></m>,则数
列<m></m>是等比数列.
②知道等比数列的前<m></m>项和(含参数),可利用此结论求参数的值.
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[跟踪训练3] (1)已知数列是等比数列,且其前 项和为
,则实数 __.
解析:因为,且为等比数列,所以 ,
即 .
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(2)若数列的前项和,则的通项公式是 ______
_____.
解析:当时,由,得,即;当
时, ,即
,故数列是以1为首项, 为公比的等比数列,从而
.
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23
PART
02
课堂巩固 自测
24
1.数列1,5,,,, 的前10项和为( )
A. B. C. D.
解析:选B.易知题中数列为首项为1,公比为5的等比数列,则
.
√
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25
2.已知等比数列中,,,前项和,则 ( )
A.9 B.8 C.7 D.6
解析:选D.由等比数列的前项和公式,知 ,
解得 .
√
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26
3.已知等比数列的前项和为,且,则 ____.
54
解析:当时, .
当时, .
又因为是等比数列,所以 ,
所以,解得,所以,所以 .
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4.已知数列 是等比数列.
(1)若,求 ;
解:因为 ,
所以,且公比 ,
所以 .
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(2)若,,,求 .
解:设等比数列的公比为 ,
因为, ,
所以,解得 ,
所以 .
所以,解得 .
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1.已学习:(1)等比数列前项和公式的推导及运算;(2)等比数列前
项和公式的结构特点.
2.须贯通:(1)公式的推导可用错位相减法;
(2)计算等比数列的基本量,通常将已知条件转化为首项和公比的方程
(组)求解,这里运用了方程的思想.
3.应注意:等比数列前项和公式分与 两种情况,因此当公比
未知时,要对公比进行分类讨论.
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