《新版高考數學一輪復習學案訓練課件: 第5章 數列 第3節(jié) 等比數列及其前n項和學案 文 北師大版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《新版高考數學一輪復習學案訓練課件: 第5章 數列 第3節(jié) 等比數列及其前n項和學案 文 北師大版(6頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
1、
1
2、 1
第三節(jié) 等比數列及其前n項和
[考綱傳真] 1.理解等比數列的概念.2.掌握等比數列的通項公式與前n項和公式.3.能在具體的問題情境中識別數列的等比關系,并能用等比數列的有關知識解決相應的問題.4.了解等比數列與指數函數的關系.
(對應學生用書第72頁)
[基礎知識填充]
1.等比數列的有關概念
(1)定義:如果一個數列從第2項起,每一項與它的前一項的比等
3、于同一個常數(不為零),那么這個數列就叫做等比數列.這個常數叫做等比數列的公比,通常用字母q表示,定義的表達式為=q(n∈N*,q為非零常數).
(2)等比中項:如果在a與b中插入一個數G,使得a,G,b成等比數列,那么根據等比數列的定義,=,G2=ab,G=±,那么G叫作a與b的等比中項.即:G是a與b的等比中項?a,G,b成等比數列?G2=aB.
2.等比數列的通項公式與前n項和公式
(1)通項公式:an=a1qn-1.
(2)前n項和公式:
Sn=
3.等比數列的性質
已知{an}是等比數列,Sn是數列{an}的前n項和.
(1)若k+l=m+n(k,l,m,
4、n∈N+),則有ak·al=am·an.
(2)等比數列{an}的單調性:
當q>1,a1>0或0<q<1,a1<0時,數列{an}是遞增數列;
當q>1,a1<0或0<q<1,a1>0時,數列{an}是遞減數列;
當q=1時,數列{an}是常數列.
(3)相隔等距離的項組成的數列仍是等比數列,即ak,ak+m,ak+2m,…仍是等比數列,公比為qm.
(4)當q≠-1,或q=-1且n為奇數時,Sn,S2n-Sn,S3n-S2n仍成等比數列,其公比為qn.
[知識拓展]
1.“G2=ab”是“a,G,b成等比數列”的必要不充分條件.
2.若q≠0,q≠1,則Sn=
5、k-kqn(k≠0)是數列{an}成等比數列的充要條件,此時k=.
[基本能力自測]
1.(思考辨析)判斷下列結論的正誤.(正確的打“√”,錯誤的打“×”)
(1)滿足an+1=qan(n∈N*,q為常數)的數列{an}為等比數列.( )
(2)G為a,b的等比中項?G2=aB.( )
(3)若{an}為等比數列,bn=a2n-1+a2n,則數列{bn}也是等比數列.( )
(4)數列{an}的通項公式是an=an,則其前n項和為Sn=.( )
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)×
2.(20xx·廣州模擬)已知等比數列{an}的公比為-,則的值是
6、( )
A.-2 B.-
C. D.2
A [==-2.]
3.(20xx·東北三省四市一聯)等比數列{an}中,an>0,a1+a2=6,a3=8,則a6=
( ) 【導學號:00090168】
A.64 B.128
C.256 D.512
A [設等比數列的首項為a1,公比為q,
則由
解得或(舍去),
所以a6=a1q5=64,故選A.]
4.(教材改編)在9與243中間插入兩個數,使它們同這兩個數成等比數列,則這兩個數為__________.
27,81 [設該數列的公比為q,由題意知,
243=9×q3
7、,q3=27,∴q=3.
∴插入的兩個數分別為9×3=27,27×3=81.]
5.(20xx·長春模擬)在數列{an}中,a1=2,an+1=2an,Sn為{an}的前n項和.若Sn=126,則n=__________.
6 [∵a1=2,an+1=2an,
∴數列{an}是首項為2,公比為2的等比數列.
又∵Sn=126,∴=126,解得n=6.]
(對應學生用書第72頁)
等比數列的基本運算
(1)(20xx·合肥模擬)已知Sn是各項為正數的等比數列{an}的前n項和,a2·a4=16,S3=7,則a8=( )
A.32 B.64
8、
C.128 D.256
(2)已知數列{an}是遞增的等比數列,a1+a4=9,a2a3=8,則數列{an}的前n項和等于__________.
(1)C (2)2n-1 [(1)∵{an}為等比數列,a2·a4=16,∴a3=4.∵a3=a1q2=4,S3=7,∴S2==3,∴(1-q2)=3(1-q),即3q2-4q-4=0,
∴q=-或q=2.∵an>0,∴q=2,
則a1=1,∴a8=27=128.
(2)設等比數列的公比為q,則有
解得或
又{an}為遞增數列,∴∴Sn==2n-1.]
[規(guī)律方法] 1.等比數列的通項公式與前n項和公式
9、共涉及五個量a1,n,q,an,Sn,一般可以“知三求二”,體現了方程思想的應用.
2.在使用等比數列的前n項和公式時,應根據公比q的情況進行分類討論,在運算過程中,應善于運用整體代換思想簡化運算.
[變式訓練1] (1)在等比數列{an}中,a3=7,前3項和S3=21,則公比q的值為
( )
A.1 B.-
C.1或- D.-1或
(2)設等比數列{an}的前n項和為Sn,若27a3-a6=0,則=________.
【導學號:00090169】
(1)C (2)28 [(1)根據已知條件得
②÷①得=3.
整理得2q2-q-1=0,
解得q=
10、1或q=-.
(2)由題可知{an}為等比數列,設首項為a1,公比為q,所以a3=a1q2,a6=a1q5,所以27a1q2=a1q5,所以q=3,由Sn=,得S6=,S3=,所以=·=28.]
等比數列的判定與證明
(20xx·全國卷Ⅲ)已知數列{an}的前n項和Sn=1+λan,其中λ≠0.
(1)證明{an}是等比數列,并求其通項公式;
(2)若S5=,求λ.
[解] (1)證明:由題意得a1=S1=1+λa1, 2分
故λ≠1,a1=,故a1≠0. 3分
由Sn=1+λan,Sn+1=1+λan+1得an+1=λan+1-λan,
即an+1
11、(λ-1)=λan. 5分
由a1≠0,λ≠0得an≠0,所以=.
因此{an}是首項為,公比為的等比數列,
于是an=n-1. 7分
(2)由(1)得Sn=1-n. 9分
由S5=得1-5=,即5=. 10分
解得λ=-1. 12分
[規(guī)律方法] 等比數列的判定方法
(1)定義法:若=q(q為非零常數,n∈N*),則{an}是等比數列.
(2)等比中項法:若數列{an}中,an≠0,且a=an·an+2(n∈N*),則數列{an}是等比數列.
(3)通項公式法:若數列通項公式可寫成an=c·qn(c,q均是不為0的常數,n∈N*),則{an}是等
12、比數列.
說明:前兩種方法是證明等比數列的常用方法,后者常用于選擇題、填空題中的判定.
[變式訓練2] 已知數列{an}的前n項和為Sn,數列{bn}中,b1=a1,bn=an-
an-1(n≥2),且an+Sn=n.
(1)設cn=an-1,求證:{cn}是等比數列;
(2)求數列{bn}的通項公式.
[解] (1)證明:∵an+Sn=n, ①
∴an+1+Sn+1=n+1, ②
②-①得an+1-an+an+1=1,即2an+1=an+1,
∴2(an+1-1)=an-1,即2cn+1=cn. 3分
由a1+S1=1得a1=,∴c1=a1-1=-
13、,
從而cn≠0,∴=.
∴數列{cn}是以-為首項,為公比的等比數列. 6分
(2)由(1)知cn=-×n-1=-n, 7分
又cn=an-1,∴an=cn+1=1-n, 9分
∴當n≥2時,
bn=an-an-1=1-n-=n.
又b1=a1=,適合上式,故bn=n.12分
等比數列的性質及應用
(1)(20xx·安徽六安一中綜合訓練)在各項均為正數的等比數列{an}中,若 am+1·am-1=2am(m≥2),數列{an}的前n項積為Tn,若T2m-1=512,則m的值為( )
A.4 B.5
C.6 D
14、.7
(2)設等比數列{an}的前n項和為Sn,若=3,則=( ) 【導學號:00090170】
A.2 B.
C. D.3
(1)B (2)B [(1)由等比數列的性質可知am+1·am-1=a=2am(m≥2),所以am=2,即數列{an}為常數列,an=
2,所以T2m-1=22m-1=512=29,即2m-1=9,所以m=5,故選B.
(2)法一:由等比數列的性質及題意,得S3,S6-S3,S9-S6仍成等比數列,由已知得S6=3S3,∴=,即S9-S6=4S3,S9=7S3,∴=.
法二:=1+=1+q3=3,所以q3=2.
則===.]
15、 [規(guī)律方法] 1.在解決等比數列的有關問題時,要注意挖掘隱含條件,利用性質,特別是性質“若m+n=p+q,則am·an=ap·aq”,可以減少運算量,提高解題速度.
2.等比數列的性質可以分為三類:一是通項公式的變形;二是等比中項的變形,三是前n項和公式的變形.根據題目條件,認真分析,發(fā)現具體的變化特征即可找出解決問題的突破口.
[變式訓練3] (1)(20xx·合肥三次質檢)在正項等比數列{an}中,a1 008·a1 009=,則lg a1+lg a2+…+lg a2 016=( )
A.2 015 B.2 016
C.-2 015 D.-2 016
(2)(20xx
16、·湖北六校聯考)在數列{an}中,a1=1,an+1=2an,則Sn=a-a+a-a+…+a-a等于( )
A.(2n-1) B.(1-24n)
C.(4n-1) D.(1-2n)
(1)D (2)B [(1)lg a1+lg a2+…+lg a2 016=lg a1a2…a2 016=lg(a1 008·a1 009)1 008=lg1 008=lg1 008=-2 016,故選D.
(2)在數列{an}中,由a1=1,an+1=2an,可得an=2n-1,
則Sn=a-a+a-a+…+a-a
=1-4+16-64+…+42n-2-42n-1
==(1-42n)=(1-24n).]