《高考數(shù)學(xué) 一輪復(fù)習(xí)學(xué)案訓(xùn)練課件北師大版文科: 第5章 數(shù)列 第3節(jié) 等比數(shù)列及其前n項和學(xué)案 文 北師大版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考數(shù)學(xué) 一輪復(fù)習(xí)學(xué)案訓(xùn)練課件北師大版文科: 第5章 數(shù)列 第3節(jié) 等比數(shù)列及其前n項和學(xué)案 文 北師大版(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第三節(jié) 等比數(shù)列及其前n項和
[考綱傳真] 1.理解等比數(shù)列的概念.2.掌握等比數(shù)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(shù)列的等比關(guān)系,并能用等比數(shù)列的有關(guān)知識解決相應(yīng)的問題.4.了解等比數(shù)列與指數(shù)函數(shù)的關(guān)系.
(對應(yīng)學(xué)生用書第72頁)
[基礎(chǔ)知識填充]
1.等比數(shù)列的有關(guān)概念
(1)定義:如果一個數(shù)列從第2項起,每一項與它的前一項的比等于同一個常數(shù)(不為零),那么這個數(shù)列就叫做等比數(shù)列.這個常數(shù)叫做等比數(shù)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(shù)).
(2)等比中項:如果在a與b中插入一個數(shù)G,使得a,G,b成等
2、比數(shù)列,那么根據(jù)等比數(shù)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(shù)列?G2=aB.
2.等比數(shù)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(shù)列的性質(zhì)
已知{an}是等比數(shù)列,Sn是數(shù)列{an}的前n項和.
(1)若k+l=m+n(k,l,m,n∈N+),則有akal=aman.
(2)等比數(shù)列{an}的單調(diào)性:
當(dāng)q>1,a1>0或0<q<1,a1<0時,數(shù)列{an}是遞增數(shù)列;
當(dāng)q>1,a1<0或0<q<1,a1>0時,數(shù)列{an}是遞
3、減數(shù)列;
當(dāng)q=1時,數(shù)列{an}是常數(shù)列.
(3)相隔等距離的項組成的數(shù)列仍是等比數(shù)列,即ak,ak+m,ak+2m,…仍是等比數(shù)列,公比為qm.
(4)當(dāng)q≠-1,或q=-1且n為奇數(shù)時,Sn,S2n-Sn,S3n-S2n仍成等比數(shù)列,其公比為qn.
[知識拓展]
1.“G2=ab”是“a,G,b成等比數(shù)列”的必要不充分條件.
2.若q≠0,q≠1,則Sn=k-kqn(k≠0)是數(shù)列{an}成等比數(shù)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(jié)論的正誤.(正確的打“√”,錯誤的打“”)
(1)滿足an+1=qan(n∈N*,q為常數(shù))的數(shù)列
4、{an}為等比數(shù)列.( )
(2)G為a,b的等比中項?G2=aB.( )
(3)若{an}為等比數(shù)列,bn=a2n-1+a2n,則數(shù)列{bn}也是等比數(shù)列.( )
(4)數(shù)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(shù)列{an}的公比為-,則的值是( )
A.-2 B.-
C. D.2
A [==-2.]
3.(20xx東北三省四市一聯(lián))等比數(shù)列{an}中,an>0,a1+a2=6,a3=8,則a6=
( ) 【導(dǎo)學(xué)號:00090
5、168】
A.64 B.128
C.256 D.512
A [設(shè)等比數(shù)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(shù),使它們同這兩個數(shù)成等比數(shù)列,則這兩個數(shù)為__________.
27,81 [設(shè)該數(shù)列的公比為q,由題意知,
243=9q3,q3=27,∴q=3.
∴插入的兩個數(shù)分別為93=27,273=81.]
5.(20xx長春模擬)在數(shù)列{an}中,a1=2,an+1=2an,Sn為{an}的前n項和.若Sn=126,則n=__________.
6 [
6、∵a1=2,an+1=2an,
∴數(shù)列{an}是首項為2,公比為2的等比數(shù)列.
又∵Sn=126,∴=126,解得n=6.]
(對應(yīng)學(xué)生用書第72頁)
等比數(shù)列的基本運算
(1)(20xx合肥模擬)已知Sn是各項為正數(shù)的等比數(shù)列{an}的前n項和,a2a4=16,S3=7,則a8=( )
A.32 B.64
C.128 D.256
(2)已知數(shù)列{an}是遞增的等比數(shù)列,a1+a4=9,a2a3=8,則數(shù)列{an}的前n項和等于__________.
(1)C (2)2n-1 [(1)∵{an}為等比數(shù)列,a2a4=16,∴a3
7、=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(shè)等比數(shù)列的公比為q,則有
解得或
又{an}為遞增數(shù)列,∴∴Sn==2n-1.]
[規(guī)律方法] 1.等比數(shù)列的通項公式與前n項和公式共涉及五個量a1,n,q,an,Sn,一般可以“知三求二”,體現(xiàn)了方程思想的應(yīng)用.
2.在使用等比數(shù)列的前n項和公式時,應(yīng)根據(jù)公比q的情況進行分類討論,在運算過程中,應(yīng)善于運用整體代換思想簡化運算.
[變式訓(xùn)練1] (1)在等比數(shù)列{an}
8、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(shè)等比數(shù)列{an}的前n項和為Sn,若27a3-a6=0,則=________.
【導(dǎo)學(xué)號:00090169】
(1)C (2)28 [(1)根據(jù)已知條件得
②①得=3.
整理得2q2-q-1=0,
解得q=1或q=-.
(2)由題可知{an}為等比數(shù)列,設(shè)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(shù)列的判定與證明
(20xx全國
9、卷Ⅲ)已知數(shù)列{an}的前n項和Sn=1+λan,其中λ≠0.
(1)證明{an}是等比數(shù)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(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(shù)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
10、. 12分
[規(guī)律方法] 等比數(shù)列的判定方法
(1)定義法:若=q(q為非零常數(shù),n∈N*),則{an}是等比數(shù)列.
(2)等比中項法:若數(shù)列{an}中,an≠0,且a=anan+2(n∈N*),則數(shù)列{an}是等比數(shù)列.
(3)通項公式法:若數(shù)列通項公式可寫成an=cqn(c,q均是不為0的常數(shù),n∈N*),則{an}是等比數(shù)列.
說明:前兩種方法是證明等比數(shù)列的常用方法,后者常用于選擇題、填空題中的判定.
[變式訓(xùn)練2] 已知數(shù)列{an}的前n項和為Sn,數(shù)列{bn}中,b1=a1,bn=an-
an-1(n≥2),且an+Sn=n.
(1)設(shè)cn=an-1
11、,求證:{cn}是等比數(shù)列;
(2)求數(shù)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=-,
從而cn≠0,∴=.
∴數(shù)列{cn}是以-為首項,為公比的等比數(shù)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(dāng)n≥2時,
bn=an-an-1=1-n-=n.
12、
又b1=a1=,適合上式,故bn=n.12分
等比數(shù)列的性質(zhì)及應(yīng)用
(1)(20xx安徽六安一中綜合訓(xùn)練)在各項均為正數(shù)的等比數(shù)列{an}中,若 am+1am-1=2am(m≥2),數(shù)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.7
(2)設(shè)等比數(shù)列{an}的前n項和為Sn,若=3,則=( ) 【導(dǎo)學(xué)號:00090170】
A.2 B.
C. D.3
(1)B (2)B [(1)由等比數(shù)列的性質(zhì)可知am+1am-1=a=2am(m≥2),所以am=2,即數(shù)列{
13、an}為常數(shù)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(shù)列的性質(zhì)及題意,得S3,S6-S3,S9-S6仍成等比數(shù)列,由已知得S6=3S3,∴=,即S9-S6=4S3,S9=7S3,∴=.
法二:=1+=1+q3=3,所以q3=2.
則===.]
[規(guī)律方法] 1.在解決等比數(shù)列的有關(guān)問題時,要注意挖掘隱含條件,利用性質(zhì),特別是性質(zhì)“若m+n=p+q,則aman=apaq”,可以減少運算量,提高解題速度.
2.等比數(shù)列的性質(zhì)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.
14、根據(jù)題目條件,認(rèn)真分析,發(fā)現(xiàn)具體的變化特征即可找出解決問題的突破口.
[變式訓(xùn)練3] (1)(20xx合肥三次質(zhì)檢)在正項等比數(shù)列{an}中,a1 008a1 009=,則lg a1+lg a2+…+lg a2 016=( )
A.2 015 B.2 016
C.-2 015 D.-2 016
(2)(20xx湖北六校聯(lián)考)在數(shù)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 008a1 009)1 008=lg1 008=lg1 008=-2 016,故選D.
(2)在數(shù)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).]