第6章 第3节 等比数列-【优化探究】2027年高考数学一轮复习高考总复习配套课件(人教版 基础版)
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教辅
摘要:
该高中数学高考复习课件聚焦“等比数列”专题,覆盖概念、通项公式、前n项和公式、性质及函数关系等核心考点,对接高考评价体系,分析基本量运算、判定证明、性质应用等高频考点权重,归纳选择、填空、解答题常考题型,体现备考针对性与实用性。
课件亮点在于“真题引领+方法总结+素养提升”,如以2025全国二卷等比数列求和真题为例,详解“知三求二”方程法和“片段和”性质应用技巧,培养学生数学思维(推理能力)和数学语言(模型观念),帮助学生掌握得分关键,教师可据此精准教学,提升复习效率。
内容正文:
第三节 等比数列
第六章 数列
1.理解等比数列的概念,掌握等比数列的通项公式与前n项和公式. 2.能在具体的问题情境中识别数列的等比关系,并能用有关知识解决相应的问题. 3.体会等比数列与指数函数的关系.
学习要求
必备知识 自主梳理
内容索引
关键能力 重点探究
3
必备知识 自主梳理
知识梳理
知识点一 等比数列的有关概念
1.定义
如果一个数列从 起,每一项与它的前一项的比都等于 ,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 表示(显然q≠0).
2.等比中项
如果在a与b中间插入一个数G,使a,G,b成等比数列,那么 叫做a与b的等比中项,此时 .
第2项
同一个常数
公比
q
G
G2=ab
知识点二 等比数列的有关公式
1.通项公式
等比数列{an}的通项公式为an= .
2.等比数列的前n项和公式
等比数列{an}的公比为q(q≠0),其前n项和为Sn,
当q=1时,Sn= ;
当q≠1时,Sn==.
a1qn-1
na1
知识点三 等比数列与函数的关系
等比数列的通项公式可整理为an=·qn,当q>0且q≠1时,等比数列{an}的第n项an是函数f(x)=·qx(x∈R)当x=n时的函数值,即an=f(n).
知识点四 等比数列的性质
1.若m+n=p+q,则 ,其中m,n,p,q∈N*.特别地,若2w=m+n,则
,其中m,n,w∈N*.
2.ak,ak+m,,…仍是等比数列,公比为 (k,m∈N*).
3.若数列{an},{bn}是两个项数相同的等比数列,则数列{an·bn},{pan·qbn}和{}也是等比数列(p,q≠0).
aman=apaq
aman=
qm
知识点四 等比数列的性质
4.若或则等比数列{an}递 .
若或则等比数列{an}递 .
5.等比数列前n项和的常用性质
若等比数列{an}的前n项和为Sn,则Sn,S2n-Sn,S3n-S2n仍成等比数列(公比q=-1且n为偶数除外),其公比为qn.
增
减
常用结论
1.等比数列中所有奇数项的符号相同,所有偶数项的符号相同.
2.数列{an}是等比数列,Sn是其前n项和.若数列{an}的项数为2n,则=q;若项数为2n+1,则=q或=q.
自我评价
1.在等比数列{an}中,a1=1,a5=4,则a3=( )
A.2 B.-2
C.±2 D.2
解析:由等比数列的性质可知,
=a1a5=4,所以a3=±2.
又因为=q2>0,所以a3=2.
A
2.(多选)设数列{an}是各项均为正数的等比数列,则( )
A.a3,a5,a7成等比数列
B.{}是等比数列
C.{lg an}是等比数列
D.{}是等比数列
ABD
解析:设等比数列{an}的首项为a1,公比为q(q≠0).
对于A,=(a1q4)2=q8,a3a7=(a1q2)·(a1q6)=q8,所以=a3a7,则a3,a5,a7成等比数列,A正确;
对于B,因为=q3,所以{}是等比数列,B正确;
对于C,不妨设等比数列{an}为an=1,则lg an=0,所以{lg an}不是等比数列,C错误;
对于D,因为==,所以{}是等比数列,D正确.
3.(人A选择性必修第二册P37T3改编)在等比数列{an}中,已知a2=6,6a1+a3=30,则an= .
解析:设等比数列{an}的公比为q,
由题意得
解得
故an=3·2n-1或an=2·3n-1.
3·2n-1或2·3n-1
4.数列{an}的通项公式是an=an(a≠0),则其前n项和Sn=
.
解析:因为a≠0,an=an,所以{an}是以a为首项,a为公比的等比数列.当a=1时,Sn=n;当a≠1时,Sn=.
关键能力 重点探究
考点一 等比数列基本量的运算
[例1] (多选)(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= B.a5=
C.S5=8 D.an+Sn=8
AD
[解析] 对于A,由题意得结合q>0,解得(舍去),故A正确;
对于B,a5=a1q4=4×()4=,故B错误;
对于C,S5===,故C错误;
对于D,an=4×()n-1=23-n,Sn==8-23-n,
则an+Sn=23-n+8-23-n=8,故D正确.
方法总结
等比数列基本量运算的解题策略
1.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)解决.
2.在利用等比数列的前n项和公式时,要注意讨论公比q.
跟踪训练
1.(2026·湖南邵阳模拟)记等比数列{an}的前n项和为Sn,若a2=1,S6=S3,则a1=( )
A.3 B.2 C.- D.-
解析:设等比数列{an}的公比为q,若q=1,则S6=2S3,故q≠1,
由S6=S3可得=×,
化简得q3=-,解得q=-,则a1===-.
D
2.(2026·安徽滁州模拟)已知首项为负数的等比数列{an}的前n项和为Sn,若S2=3,S6=63,则a4=( )
A.8 B.16
C.24 D.48
解析:设数列{an}的公比为q,则S2=a1+a2=a1(1+q)=3.
又a1<0,则1+q<0,即q<-1.
又S6=a1+a2+a3+a4+a5+a6=(a1+a2)(1+q2+q4)=63,
即1+q2+q4=21,解得q2=4.
又q<-1,则q=-2,所以a1=-3,a4=a1·q3=-3·(-2)3=24.
C
3.(2026·江西九江模拟)有一款合成2 048游戏.游戏规则如下:在一个4*4的方格中,游戏开始时,方格中会随机出现两个数字小方块,只能是2或4.手指向一个方向(上、下、左、右)滑动,所有含有数字的小方块都会向这个方向移动到不能移动为止,滑动过程中相同数字的两个小方块相撞时数字会相加,称为一次合并运算.每次滑动时,空白处会随机刷新出一个含有数字(只能是2或4)的小方块.当界面中最大数字是2 048时,最少合并运算的次数为 次.
511
解析:由题意可知,算式1 024+1 024=2 048只需出现1次,而算式中有2个
1 024,
故算式512+512=1 024需出现21次,
算式256+256=512需出现22次……以此类推,算式4+4=8需出现28次,
故每次出现的都是数字4,最少合并运算的次数是1+2+22+…+28==29-1=511(次).
考点二 等比数列的判定与证明
[例2] (2025·八省联考)已知数列{an}中,a1=3,an+1=.
(1)证明:数列{1-}为等比数列;
[证明] ∵an+1=,a1=3>0,∴an>0,
∴==+,
∴1-=-=(1-).又1-=≠0,
∴数列,公比为的等比数列.
(2)求{an}的通项公式.
[解] 由(1)知,1-=()n⇒an==.
方法总结
注意:若要判定一个数列不是等比数列,则只需判定存在连续的三项不成等比数列即可.
跟踪训练
4.在数列{an}中,a1=2,an+1=,则下列结论正确的是( )
A.数列{an}的通项公式为an=2n
B.数列{an}为等比数列
C.数列{ln an}为等比数列
D.数列{ln an}为等差数列
C
解析:在数列{an}中,a1=2,an+1=,则a2==22,a3==(22)2=24,显然a1,a2,a3不成等比数列,A,B都错误;
依题意,ln a1=ln 2>0,由an+1=两边取对数得,ln an+1=2ln an,
因此数列{ln an}是首项为ln 2,公比为2的等比数列,C正确,D错误.
考点三 等比数列的性质
角度1 等比数列项的性质
[例3] (2023·全国乙卷)已知{an}为等比数列,a2a4a5=a3a6,a9a10=-8,则a7= .
-2
[解析] 法一:∵{an}为等比数列,
∴a4a5=a3a6,∴a2=1.
又a2a9a10=a7a7a7,∴1×(-8)=(a7)3,
∴a7=-2.
法二: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.
∵a9a10=-8,则a1q8·a1q9=-8,
则q15=(q5)3=-8=(-2)3,
则q5=-2,则a7=a1q·q5=q5=-2.
方法总结
利用等比数列项的性质解题
1.基本思路:充分发挥项的“下标”的指导作用,分析等比数列项与项之间的关系,选择恰当的性质解题.
2.优缺点:简便快捷,但是适用面窄,有一定的思维含量.
角度2 等比数列前n项和的性质
[例4] (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 .
2
[解析] 法一:设该等比数列为{an},其公比为q(q>0),其前n项和为Sn,则S4=4,S8=68,
当q=1时,S4=4a1=4,即a1=1,则S8=8a1=8≠68,显然不成立,舍去;
当q≠1时,则S4==4,S8==68,
两式相除得=,即=17,
则1+q4=17,所以q=2,
所以该等比数列的公比为2.
法二:设该等比数列为{an},其公比为q(q>0),其前n项和为Sn,则S4=4,S8=68,
所以S4=a1+a2+a3+a4=4,
S8=a1+a2+a3+a4+a5+a6+a7+a8
=a1+a2+a3+a4+a1q4+a2q4+a3q4+a4q4
=(a1+a2+a3+a4)(1+q4)=68,
所以4(1+q4)=68,则1+q4=17,因为q>0,所以q=2,
所以该等比数列的公比为2.
1.“片段和”性质Sn,S2n-Sn,S3n-S2n,…成等比数列,注意q=-1且n为偶数时不适用,且记住公比为qn.
2.在等比数列{an}中,若项数为偶数,则有S偶=qS奇,且Sn=S偶+S奇.
3.解题时要注意观察序号之间的联系,发现解题契机,注意应用整体的思想.
方法总结
跟踪训练
5.已知{an}是各项均为正数的等比数列,且a1,a9是关于x的方程x2-mx+4=0的两个实数根,则log2a1+log2a2+log2a3+…+log2a9=( )
A.8 B.9
C.16 D.18
解析:a1,a9是关于x的方程x2-mx+4=0的两个实数根,则a1a9=4,
由等比数列的性质可得,a1a9=a8a2=…=a5a5=4,所以a5=2.
又log2a1+log2a2+…+log2a9=log2(a1·a2·a3·…·a9)=
log2[(a1·a9)·(a2·a8)·(a3·a7)·(a4·a6)·a5]=log2(44×2)=log229=9.
B
6.已知Sn是等比数列{an}的前n项和,S14=3S7,S7+S21=56,则S21=( )
A.14 B.28
C.35 D.49
解析:由Sn是等比数列{an}的前n项和,由题易知S7,S14-S7,S21-S14均不为0,
且S7,S14-S7,S21-S14是等比数列.
因为S14=3S7,所以S14-S7=2S7,可得S21-S14=2(S14-S7)=4S7,所以S21=S14+4S7=7S7,
则S7+S21=8S7=56,解得S7=7,则S21=7×7=49.
D
$