第一篇:2.等比数列
第二讲:等比数列
5第二讲:等比数列
等比数列是另一个较基本、简单的数列.高考中等比数列的问题可分类如下:
1.基本量法
例1:(2005年全国I高考试题)设正项等比数列{an}的首项a1=1,前n项和为Sn,且210S30-(210+1)S20+S10=0.2(Ⅰ)求{an}的通项;
(Ⅱ)求{nSn}的前n项和Tn.解析:(Ⅰ)(法一):设等比数列{an}的公比为q,由210S30-(210+1)S20+S10=0210(S30-S20)=S20-S10210(a21+a22+…+a30)=a11+a12+…+a202(a11q+a12q+…+a20q)=a11+a12+…+a202q=1q=
(法二):设等比数列{an}的公比为q,由题知q≠1,设Sn=A(q-1),其中A=
***010n10101010101011nan=();22a110101030≠0,由2S30-(2+1)S20+S10=02A(q-1)q1102010-(2+1)A(q-1)+A(q-1)=0(q-1)[2(q+q+1)-(2+1)(q+1)+1]=02q-q=0q=11nan=();22
nnn(法三):设等比数列{an}的公比为q,S2n=a1+a2+…+an+an+1+an+2+…+a2n=a1+a2+…+an+a1q+a2q+…+anq=a1+a2+…
+an+q(a1+a2+…+an)=(1+q)Sn,同理可得S3n=(1+q+q)Sn,由2S30-(2+1)S20+S10=02(1+q+q)S10-(2+1)(1+q)S10 +S10=02(1+q+q)-(2+1)(1+q)+1=02q-q=0q=
(Ⅱ)由(I)知Sn=1-(***0nnn2n***1nan=();221n1n11n1n)nSn=n-n().数列{n}的前n项和=n(n+1),数列{n()}的前n项和=2-(n+2)(),所22222
1n11n)}的前n项和Tn=n(n+1)-[2-(n+2)()].222以,数列{nSn}的前n项和Tn,即数列{n-n(类题:
1.(2011年大纲高考试题)设等比数列{an}的前n项和为Sn,已知a2=6,6a1+a3=30.求an和Sn.2.(2011年江西高考试题)己知两个等比数列{an},{bn}满足:a1=a(a>0),b1-a1=1,b2-a2=2,b3-a3=3.(Ⅰ)若a=1,求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)若数列{an}唯一,求a的值.3.等比性质
例3:(2009年山东高考试题)等比数列{an}的前n项和为Sn,己知对任意的n∈N*,点(n,Sn)均在函数y=bx+r(b>0,且b≠1,b,r均为常数)的图象上.(Ⅰ)求r的值;
(Ⅱ)当b=2时,记bn=n1(n∈N*),求数列{bn}的前n项和Tn.4an
解析:(Ⅰ)由题知Sn=bn+ra1=S1=b+r,且当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(bn+r)-(bn-1+r)=(b-1)bn-1,又由a2
a1(b1)ba3 bra2
=br=-1;
(Ⅱ)由(I)知,当b=2时,an=2,bn=
2n-11n+11213141n+1113n1=(n+1)()Tn=2()+3()+4()+…+(n+1)()Tn=2()+ 4an22222223()+4(415141n+21121n+2131n+1121n+2)+…+(n+1)(),两式相减得Tn=2()-(n+1)()+[()+()+…+()]=()-(n+1)()2222222222
11()2[1()n]1213141n+1121n+23131n3131n+[()+()+()+…+()]=()-(n+1)()+=-(n+)()Sn=-(n+)().***12
类题:
1.(2013年陕西高考试题)设{an}是首项为q的等比数列.(Ⅰ)推导{an}的前n项和公式;
(Ⅱ)设q≠1,证明:数列{an+1}不是等比数列.2.(2011年四川高考试题)设d是非零实数,an=
1122n-1n-1nn
[Cnd+2Cnd+…+(n-1)Cnd+nCnd](n∈N+).n
(Ⅰ)写出a1,a2,a3,并判断{an}是否为等比数列?若是,给出证明;若不是,说明理由;(Ⅱ)设bn=ndan(n∈N+),求数列{bn}的前n项和公式Sn.3.等比判定
例3:(2012年湖南高考试题)己知数列{an}的各项均为正数.记A(n)=a1+a2+…+an,B(n)=a2+a3+…+an+1,C(n)=a3+a4+…
+an+2,n=1,2,….(Ⅰ)若a1=1,a2=5,且对任意n∈N+,三个数A(n),B(n),C(n)成等差数列,求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)证明:数列{an}是公比为q的等比数列的充要条件是:对任意n∈N+,三个数A(n),B(n),C(n)组成公比为q的等比数列.解析:(Ⅰ)设数列{an}的前n项和为Sn,则A(n)=Sn,B(n)=Sn+1-a1,C(n)=Sn+2-(a1+a2),由A(n),B(n),C(n)成等差数列
A(n)+C(n)=2B(n)Sn+Sn+2-(a1+a2)=2(Sn+1-a1)(Sn+2-Sn+1)-(Sn+1-Sn)=a2-a1an+2-an+1=4an=4n-3;
(Ⅱ)三个数A(n),B(n),C(n)组成公比为q的等比数列B(n)=qA(n),C(n)=qA(n)Sn+1-a1=qSn,Sn+2-(a1+a2)=q(Sn+1-a1)
Sn+1=qSn+a1…①,Sn+2=qSn+1+a1+a2-a1q…②;
由①Sn+2=qSn+1+a1,由②:a2-a1q=0a2=qa1,此时,①②;
由Sn+1=qSn+a1,Sn+2=qSn+1+a1Sn+2-Sn+1=q(Sn+1-Sn)an+2=qan+1,结合a2=qa1an+1=qan{an}是公比为q的等比数列;反之,由an+1=qanSn+1=a1+a2+a3+…+an+1=a1+q(a1+a2+…+an)=a1+qSn①成立②成立.类题:
1.(2008年天津高考试题)己知数列{an}中,a1=1,a2=2,且an+1=(1+q)an-qan-1(n≥2,q≠0).(Ⅰ)设bn=an+1-an(n∈N*),证明:{bn}是等比数列;(Ⅱ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅲ)若a3是a6与a9的等差中项,求的q值,并证明:对任意的n∈N*,an是an+3与an+6的等差中项.2.(2007年天津高考试题)在数列{an}中,a1=2,an+1=4an-3n+1,n∈N*.(Ⅰ)证明:数列{an-n}是等比数列;(Ⅱ)求数列{an}的前n项和Sn;
(Ⅲ)证明:不等式Sn+1≤4Sn,对任意n∈N*皆成立.4.求和上界
例4:(2013年湖北高考试题)己知等比数列{an}满足:|a2-a3|=10,a1a2a3=125.(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;(Ⅱ)是否存在正整数m,使得
111++…+≥1?若存在,求m的最小值;若不存在,说明理由.a1a2am
解析:(Ⅰ)设等比数列{an}的公比为q,由a1a2a3=125a23=125a2=5;又由|a2-a3|=10|5-5q|=10q=3,或-1;当
q=3时,an=5×3;当q=-1时,an=5(-1);(Ⅱ)①当an=5×
3n-2n-2
n-2
1[1()m]
31n-191m911111n-23时,=()++…+=5=[1-()]<<1;②当an=5(-1)时,=-
an53a1a2an10310am
13
[1(1)m]
111111n-1m
(-1)++…+==-[1-(-1)](当m为偶数时,该式=0;当m为奇数时,该式=-)<1.综上,a1a251051(1)am
不存在正整数m,使得
++…+≥1.a1a2am
类题:
1.(2007年陕西高考试题)己知实数列{an}是等比数列,其中a7=1,且a4,a5+1,a6成等差数列.(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)数列{an}的前n项和记为Sn,证明:Sn<128(n=1,2,3,…).2.(2013年天津高考试题)己知首项为(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;(Ⅱ)证明:Sn+
131
≤(n∈N+).Sn6的等比数列{an}的前n项和为Sn(n∈N+),且-2S2,S3,4S4成等差数列.2
5.求和递推
例5:(2001年上海春招试题)己知{an}是首项为2,公比为的等比数列,Sn为它的前n项和.(Ⅰ)用Sn表示Sn+1;
(Ⅱ)是否存在自然数c和k,使得
Sk1c
>2成立.Skc
解析:(Ⅰ)an=2()n-1Sn+1=a1+a2+a3+…+an+1=a1+a1()+a2()+…+an()=a1+(a1+a2+…+an)=2+Sn;
c(Sk2)
33111k1k2>0(c-Sk)[c-(Sk-2)]<0(因Sk-(Sk-2)=2-Sk=2-×4[1-()]=()>0 222222Skc
Sc
(Ⅱ)k1>2
Skc
Sk>(33
5Sk-2))(Sk-2) 1k31k11313)]<4,(Sk-2)=6[1-()]-2≥6(1-)-2=,① 4当k≥3时,Sk=4[1-(和k,满足题意.类题: 1.(2004年全国Ⅲ高考试题)己知{an}是等比数列,a2=6,a5=162.(Ⅰ)求{an}的通项公式; (Ⅱ)设Sn是{an}的前n项和,证明: SnSn2 ≤1.Sn1 2.(1995年全国高考试题)设{an}是由正数组成的等比数列,Sn是其前n项和.(Ⅰ)证明: lgSnlgSn2 lg(Snc)lg(Sn2c) =lg(Sn+1-c)成立?并证明你的结论.(Ⅱ)是否存在常数c>0,使得: 6.最值问题 例6:(2013年天津高考试题)己知首项为 S3+a3,S5+a5,S4+a4成等差数列.(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;(Ⅱ)设Tn=Sn-1 (n∈N+),求数列{Tn}的最大项的值和最小项的值.Sn的等比数列{an}不是递减数列,其前n项和为Sn(n∈N+),且2 解析:(Ⅰ)设等比数列{an}的公比为q,由S3+a3,S5+a5,S4+a4成等差数列(S3+a3)+(S4+a4)=2(S5+a5)(S5-S3)+(S5-S4)= a3+a4-2a5a5+a4+a5=a3+a4-2a54a5=a3q= a511131n-1 =q=-(当q=时,数列{an}为递减数列)an=(-);a342222 31n [1()]31n-11n1n3(Ⅱ)由an=(-)Sn==1-(-):①当n为偶数时,Sn=1-()(是n的单调递增函数)∈[,1);②当 1222241() n为奇数时,Sn=1+(1n31)(是n的单调递减函数)∈(1,];因函数f(x)=x-在(0,+∞)内单调递增{Tn}的最大项=T1= 22x 325347 -=,最小项T2=-=-.2364312 类题: 1.(2010年上海高考试题)已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=n-5an-85,n∈N*.(Ⅰ)证明:{an-1}是等比数列; (Ⅱ)求数列{Sn}的通项公式,并求出n为何值时,Sn取得最小值,并说明理由.2.(2009年全国高中数学甘肃初赛联赛试题)设a1、a2、a3成等差数列,a1+a2+a3=15;b1、b2、b3成等比数列,b1b2b3=27.若a1+b1、a2+b2、a3+b3是正整数且成等比数列,求a3的最大值. 等比数列 【做一做1】 等比数列3,6,12,24的公比q=__________.2.通项公式 等比数列{an}的首项为a1,公比为q,则通项公式为an=______(a1≠0,q≠0). 【做一做2】 等比数列{an}中,a1=2,q=3,则an等于() n-1A.6B.3×2 n-1nC.2×3D.6 【做一做3】 4与9的等比中项为() A.6B.-6C.±6D.36 题型一求等比数列的通项公式 【例题1】 在等比数列{an}中,已知a5-a1=15,a4-a2=6,求an.分析:设公比q,列出关于a1和q的方程组来求解. 题型二等比数列的判定和证明 【例题2】 已知数列{an}满足lg an=3n+5,求证:{an}是等比数列. 反思:证明数列是等比数列常用的方法: ①定义法:an+1anq(q≠0,且是常数)或q(q≠0,且是常数)(n≥2)anan-1{an}为等比 数列.此法适用于给出通项公式的数列,如本题. *②等比中项法:a2n+1=an·an+2(an≠0,n∈N){an}为等比数列.此法适用于通项公 式不明确的数列. n-1*③通项法:an=a1q(其中a1,q为非零常数,n∈N){an}为等比数列.此法适用于 做选择题和填空题. 题型四易错辨析 【例题4】 23与2-3的等比中项是__________.已知等比数列{an}满足a1+a2=3,a2+a3=6,则a7等于() A.243B.128C.81D.64 111,则其第8项是__________. ,248 9123在等比数列{an}中,a1=,an=,公比q=,则n=__________.8332(2011·浙江杭州一模)已知等比数列前3项为 课题:等比数列及其前N项和 学习目标:掌握等比数列的定义,通项公式和前n项和的公式,并能利用这些知识解决有关 问题,培养学生的化归能力 重点、难点: 对等比数列的判断,通项公式和前n项和的公式及性质的应用 知识梳理: 1.等比数列的定义 由定义可推导等比数列的单调性为2.等比数列的是通项公式(如何推导?)通项公式的推广: 3.等比中项 问题探究1:b2=ac是a,b,c成等比数列的什么条件? 4.等比数列的常用性质 (1)若{ab12n},{n}(项数相同)是等比数列,则{λan}(λ≠0),an,{an},{an·bn},abn 是否是等比数列. (2)若{an}为等比数列,且m+n=p+q,则(m,n,p,q∈N*).(3)若{an}是等比数列,公比为q,则ak,ak+m,ak+2m,…(k,m∈N*)是公比为的等比数列.(4)若{an}为等比数列,则数列Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…是否是等比数列 5.等比数列的前n项和公式(如何推导?) 若已知首项a1,公比是q,则Sn=,或首项是a1,末项an,Sn=.6.问题探究2:如何用函数的观点认识等比数列{an}的通项公式an及前n项和Sn? 典型例题: 考向一 等比数列基本量的计算 【例1】设等比数列{an}的前n项和为Sn,已知a2=6,6a1+a3=30.求an和Sn.考向二 等比数列的判定或证明 【例2】已知数列{aaan+an+1n}满足1=1,a2=2,an* +2=2,n∈N.(1)令bn=an+1-an,证明:{bn}是等比数列;(2)求{an}的通项公式. 考向三等比数列性质的应用 【例3】已知等比数列前n项的和为2,其后2n项的和为12,求再往后3n项的和.达标训练: 1.等比数列{an}满足:a1+a6=11,a3·a32 4= 9,且公比q∈(0,1). (1)求数列{an}的通项公式; (2)若该数列前n项和Sn=21,求n的值. 2.在等比数列{a}中,若a1 n1=2a4=-4,则公比q=________;|a1|+|a2|+…+|an|=________.3、已知数列{an}是等比数列,且a* n>0,nN,a3a52a4a6a5a781,则a4a6. 【收获总结】 怀仁十一中高中部数学学案导学(三十三——1) 2.3 等比数列主备人袁永红 教学目的: 1.掌握等比数列的定义.2.理解等比数列的通项公式及推导 教学重点:教学难点:学习关键: 自学指导 1.等比数列:一般地,如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数,那么 a这个数列就叫做等比数列.这个常数叫做等比数列的公比;公比通常用字母q表示(q≠0),n=qan 1(q≠01“从第二项起”与“前一项”之比为常数(q){an}成等比数列an1=q(nN,q≠0).an 2 隐含:任一项an0且q0、“an≠0”是数列{an}成等比数列的必要非充分条件. 3 q= 1时,{an}2.等比数列的通项公式1: ana1qn1(a1q0)由等比数列的定义,有: a2a1q;a3a2q(a1q)qa1q2;a4a3q(a1q2)qa1q3; „ „ „ „ „ „ „ anan1qa1qn1(a1q03.等比数列的通项公式2: anamqm1(a1q0) 4.既是等差又是等比数列的数列:非零常数列. 5.证明数列{an}为等比数列: ①定义:证明an1an1an22aa或=常数,②中项性质:an 1nn2anan1an 尝试练习 1.求下面等比数列的第4项与第5项: (1)5,-15,45,„„;(2)1.2,2.4,4.8,„„;(3),.,;(4)2,1,2.求下列等比数列的公比、第5项和第n项:2133282,„„.2 (1)2,6,18,54,„;(2)7,561428,,;2739 (3)0.3,-0.09,0.027,-0.0081,„;(4)5,5c1,52c1,53c1,.3.数列m,m,m,„m,() A.一定是等比数列B.既是等差数列又是等比数列 C.一定是等差数列不一定是等比数列D.既不是等差数列,又不是等比数列 4.已知数列{an}是公比q≠±1的等比数列,则在{an+an+1},{an+1-an},{ 是等比数列的有() A.1个B.2个C.3个D.4个 5.(1)一个等比数列的第9项是,公比是-,求它的第1项.(2)一个等比数列的第2项是10,第3项是20,求它的第1项与第4项.典例精讲 例1.求下列各等比数列的通项公式: 1.a1=2,a3=8 解:a3a1qq24q24913an}{nan}这四个数列中,an1an(2)2n12n或an(2)(2)n1(2)n 2.a1=5, 且2an1=3an解:qan13an23又:a15an5()n1 2 an1n ann13.a1=5, 且 解:an1an12,ann1a12a32an1 ,,na23an1n 1a1n例2.求出下列等比数列中的未知项: (1)2,a,8;以上各式相乘得:an (2)-4,b,c,.解: (1)根据题意,得 (2)根据题意,得 所以a=4或a=-4. 解得 所以b=2,c=-1. 例3在等比数列{an}中,(1)已知a1=3,q=-2,求a6;(2)已知a3=20,a6=160,求an. 解:(1)由等比数列的通项公式,得 (2)设等比数列的公比为q,那么 所以 例4在243和3中间插入3个数,使这5个数成等比数列. 解设插入的三个数为a2,a3,a4,由题意知243,a2,a3,a4,3成等比数列. 设公比为q,则 因此,所求三个数为81,27,9,或-81,27,-9. 基础训练 1.判断下列数列是否为等比数列: (1)1,1,1,1,1; (2)0,1,2,4,8; (3)1,1111,,.81624 2在等比数列{an}中,(1)已知a1=3,q=-2,求a6; (2)已知a3=20,a6=160,求an.3.在243和3中间插入3个数,使这5个数成等比数列. 4.成等差数列的三个正数之和为15,若这三个数分别加上1,3,9后又成等比数列,求这三个数.能力提升 1.在等比数列{an}中,a3·a4·a5=3,a6·a7·a8=24,则a9·a10·a11的值等于() A.48B.72C.144D.192 2.在等比数列中,已知首项为 3.已知等比数列{an}的公比q=-912,末项为,公比为,则项数n等于______.833aa3a5a71,则13a2a4a6a8 4.已知数列{an}为等比数列,(1)若an>0,且a2a4+2a3a5+a4a6=25,求a3+a5.(2)a1+a2+a3=7,a1a2a3=8,求an.5.已知数列{an}满足:lgan=3n+5,试用定义证明{an}是等比数列.6.有四个数,其中前三个数成等差数列,后三个数成等比数列,并且第一个数与第四个数的和是16,第二个数与第三个数的和是12 学习反思 等比数列 [重点] 等比数列的概念,等比数列的通项公式,等比数列的前n项和公式。1.定义:数列{an}若满足 an 1=q(q0,q为常数)称为等比数列。q为公比。an 2.通项公式:an=a1qn-1(a10、q0)。 na13.前n 4.性质:(man=a2p,(3)记 5a 1和q[难点] 例题选讲1.(湖北),则a ()2.(辽宁),则Sn等于()3.已知a1(1)(2)设(3)记bn= 2,求{bn}数列的前项和Sn,并证明Sn+=1. anan23Tn1 一、选择题 1.在公比q1的等比数列{an}中,若am=p,则am+n的值为() n+1n-1nm+n- 1(A)pq(B)pq(C)pq(D)pq 2.若数列{an}是等比数列,公比为q,则下列命题中是真命题的是()(A)若q>1,则an+1>an(B)若0 3eud教育网 http://教学资源集散地。可能是最大的免费教育资源网! (C)若q=1,则sn+1=Sn(D)若-1 b9bb9b10 (A)8(B)()(C)9(D)()10 aaaa 4.在2与6之间插入n个数,使它们组成等比数列,则这个数列的公比为 ()(A)3(B)1(C)n(D)n 35.若 值为((A)60) (2){a2n-1的个数为(A)(7a、b((A)8C,则一AC=B2(9.() (A)10.设n} 中((A(C)至多有一项为零(D)或有一项为零,或有无穷多项为零 11.在由正数组成的等比数列{an}中,若a4a5a6=3,log3a1+log3a2+log3a8+log3a9的值为 43(A)(B)(C)2(D)3 () 4n 112.在正项等比数列{an}中,a1+a2+……an=,则a1+a2+…an的值为 () (A)2n(B)2n-1(C)2n+1(D)2n+1- 213.数列{an}是正数组成的等比数列,公比q=2,a1a2a3……a20=a50,,则a2a4a6……a20的值为(A)230(B)283(C)2170(D)2102-2() 14.在数列{an}中,a1=2,an+1=2an+2,则a100的值为() (A)2100-2(B)2101-2(C)2101(D)21 515.某商品的价格前两年每年递增20%,后两年每年递减20%,最后一年的价格与原来的价格比较,变化情况是() (A 123.已知…,xn,bK,则45.5a7+2,则实数6.若28在n1.已知等比数列{an},公比为-2,它的第n项为48,第2n-3项为192,求此数列的通项公式。 2.数列{an}是正项等比数列,它的前n项和为80,其中数值最大的项为54,前2n项的和为6560,求它的前100项的和。 3.已知a+b+c,b+c-a,c+a-b,a+b-c成等比数列,且公比为q,求证:(1)q3+ q 2+q=1,a (2)q= c 11,从第二项起,{an}是以为公比的等比数列,{an}22的前n项和为Sn,试问:S1,S2,S3…,Sn,…能否构成等比数列?为什么? 4.已知数列{an}满足a1=1,a2=- 5.求Sn=(x+ 111)+(x2+2)+…+(xn+n)(y0)。yyy 6.某企业年初有资金1000万元,如果该企业经过生产经营,50%,但每年年底都要扣除消费基金x资金达到2000万元(扣除消费基金后)(精确到万元)。 7.已知数列{an}满足a1=1,a2n比为q的等比数列(q>0),bn=anan+1,cn=a2n-1+a2n,求cn。 8.7m2,1000/ m2,一次性国家财政补贴28800元,学校补贴14400若付107.5%每年复利一次计算(即本年利息计入次年的本息),那么每年应付款多少元?(参考数据:1.0759 1011 1.921,1.0752.065,1.0752.221) 第八单元等比数列 一、选择题CDACABCDBDABABD 二、填空题 1. 12.50,10,2或2,10,50 3.ab k7k27 4.05.9简解:a3+a9=-,a3a9=a5a7=-,∴(-)=3×+2k=933336、1Ar(1r)n 7.2248、n (1r) 2二、解答题 n 1①ana1(2)48n-1n-1 1.解得a=3(-2)。1=3 ∴an=a1q2n 4192②a2n3a1(2) a1(1qn) ①80 2.∵ n项中又由3.(a c 4.当当当n1(11212S 1n-1n1 ∴Sn=()Sn 1()n {S}可以构成等比数列。 n1n1 2()25、当x1,y1时,11(1)nnyx(1x)xxn11yny1112n n∴Sn=(x+x+…+x)+(+)= n 111x1xyy2ynyy1 y 1yn 当x=1,y1时Sn=n+n n1 yy xxn1 n 当x1,y=1时Sn= 1x 当x=y=1时Sn=2n 6.设an表示第n年年底扣除消费基金后的资金。 a1=1000(1+)-x 21111 a2=[1000(1+)-x](1+)-x=1000(1+)2-x(1+)-x a3类推所得a5则1000,解得x 7、∵bn+1由a1=1,a由a2=r,a∴Cn8依次类推第n则各年付款的本利和{an}为等比数列。 x(11.07510) 元。∴10年付款的本利和为S10= 11.075 个人负担的余额总数为72×1000-28800-14400=28800元。10年后余款的本利和为18800×1.07510 11.07510288001.075100.07510 288001.075解得x=4200元 ∴x10 11.0751.0751第二篇:等比数列题
第三篇:等比数列第一节
第四篇:2.3 等比数列(范文模版)
第五篇:等比数列复习题