《2021高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第6章 數(shù)列 第3節(jié) 等比數(shù)列及其前n項(xiàng)和教學(xué)案 理 北師大版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2021高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第6章 數(shù)列 第3節(jié) 等比數(shù)列及其前n項(xiàng)和教學(xué)案 理 北師大版(9頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第三節(jié)等比數(shù)列及其前n項(xiàng)和最新考綱1.理解等比數(shù)列的概念.2.掌握等比數(shù)列的通項(xiàng)公式與前n項(xiàng)和公式.3.能在具體的問題情境中識(shí)別數(shù)列的等比關(guān)系,并能用等比數(shù)列的有關(guān)知識(shí)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1等比數(shù)列的有關(guān)概念(1)定義:如果一個(gè)數(shù)列從第2項(xiàng)起,每一項(xiàng)與它的前一項(xiàng)的比都等于同一個(gè)常數(shù)(不為零),那么這個(gè)數(shù)列就叫做等比數(shù)列這個(gè)常數(shù)叫做等比數(shù)列的公比,通常用字母q表示,定義的數(shù)學(xué)表達(dá)式為q(nN,q為非零常數(shù))(2)等比中項(xiàng):如果在a與b中間插入一個(gè)數(shù)G,使得a,G,b成等比數(shù)列,那么根據(jù)等比數(shù)列的定義,G2ab,G,那么G叫作a與b的等比中項(xiàng)即:G是a與b的等比中項(xiàng)a,
2、G,b成等比數(shù)列G2ab.2等比數(shù)列的有關(guān)公式(1)通項(xiàng)公式:ana1qn1amqnm.(2)前n項(xiàng)和公式:Sn等比數(shù)列的常用性質(zhì)1在等比數(shù)列an中,若mnpq2k(m,n,p,q,kN),則amanapaqa.2若數(shù)列an,bn(項(xiàng)數(shù)相同)是等比數(shù)列,則an(0),a,anbn,仍然是等比數(shù)列3等比數(shù)列an的前n項(xiàng)和為Sn,則Sn,S2nSn,S3nS2n仍成等比數(shù)列,其公比為qn,其中當(dāng)公比為1時(shí),n為偶數(shù)時(shí)除外一、思考辨析(正確的打“”,錯(cuò)誤的打“”)(1)滿足an1qan(nN,q為常數(shù))的數(shù)列an為等比數(shù)列()(2)G為a,b的等比中項(xiàng)G2ab.()(3)若an為等比數(shù)列,bna2n
3、1a2n,則數(shù)列bn也是等比數(shù)列()(4)數(shù)列an的通項(xiàng)公式是anan,則其前n項(xiàng)和為Sn.()(5)數(shù)列an為等比數(shù)列,則S4,S8S4,S12S8成等比數(shù)列()答案(1)(2)(3)(4)(5)二、教材改編1在等比數(shù)列an中,a32,a78,則a5等于()A5B5C4D4Caa3a72816,a54.又a5a3q20,a54.2等比數(shù)列an的前n項(xiàng)和為Sn,已知S3a210a1,a59,則a1()A.B.C.D.CS3a210a1,a1a2a3a210a1,a39a1,即公比q29,又a5a1q4,a1.故選C.3在數(shù)列an中,a12,an12an,Sn為an的前n項(xiàng)和若Sn126,則n_
4、.6a12,an12an,數(shù)列an是首項(xiàng)為2,公比為2的等比數(shù)列又Sn126,126,解得n6.4一種專門占據(jù)內(nèi)存的計(jì)算機(jī)病毒開機(jī)時(shí)占據(jù)內(nèi)存1 MB,然后每3秒自身復(fù)制一次,復(fù)制后所占內(nèi)存是原來的2倍,那么開機(jī)_秒,該病毒占據(jù)內(nèi)存8 GB(1 GB210 MB)39由題意可知,病毒每復(fù)制一次所占內(nèi)存的大小構(gòu)成一等比數(shù)列an,且a12,q2,an2n,則2n8210213,n13.即病毒共復(fù)制了13次所需時(shí)間為13339(秒)考點(diǎn)1等比數(shù)列的基本運(yùn)算等比數(shù)列基本量運(yùn)算的解題策略(1)等比數(shù)列的通項(xiàng)公式與前n項(xiàng)和公式共涉及五個(gè)量a1,an,q,n,Sn,已知其中三個(gè)就能求另外兩個(gè)(簡(jiǎn)稱“知三求二”
5、)(2)運(yùn)用等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式時(shí),注意分q1和q1兩類分別討論1.設(shè)Sn為等比數(shù)列an的前n項(xiàng)和,已知3S3a42,3S2a32,則公比q()A3B4C5D6B因?yàn)?S3a42,3S2a32,所以兩式相減,得3(S3S2)(a42)(a32),即3a3a4a3,得a44a3,所以q4.2(2019全國(guó)卷)記Sn為等比數(shù)列an的前n項(xiàng)和若a1,aa6,則S5_.設(shè)等比數(shù)列的公比為q,由已知a1,aa6,所以2q5,又q0,所以q3,所以S5.3等比數(shù)列an的各項(xiàng)均為實(shí)數(shù),其前n項(xiàng)和為Sn,已知a3,S3,則a2_.3或法一:(直接法)數(shù)列an是等比數(shù)列,當(dāng)q1時(shí),a1a2a3,顯然S33a3
6、.當(dāng)q1時(shí),由題意可知解得q或q1(舍去)a2(2)3.綜上可知a23或.法二:(優(yōu)解法)由a3得a1a23.3,即2q2q10,q或q1.a23或.4(2018全國(guó)卷)等比數(shù)列an中,a11,a54a3.(1)求an的通項(xiàng)公式;(2)記Sn為an的前n項(xiàng)和,若Sm63,求m.解(1)設(shè)an的公比為q,由題設(shè)得anqn1.由已知得q44q2,解得q0(舍去),q2或q2.故an(2)n1或an2n1(nN)(2)若an(2)n1,則Sn.由Sm63得(2)m188,此方程沒有正整數(shù)解若an2n1,則Sn2n1.由Sm63得2m64,解得m6.綜上,m6.抓住基本量a1, q,借用方程思想求解是
7、解答此類問題的關(guān)鍵,求解中要注意方法的擇優(yōu),如T3,方法二避免了討論考點(diǎn)2等比數(shù)列的判定與證明判定一個(gè)數(shù)列為等比數(shù)列的常見方法(1)定義法:若q(q是不為零的常數(shù)),則數(shù)列an是等比數(shù)列;(2)等比中項(xiàng)法:若aanan2(nN,an0),則數(shù)列an是等比數(shù)列;(3)通項(xiàng)公式法:若anAqn(A,q是不為零的常數(shù)),則數(shù)列an是等比數(shù)列設(shè)數(shù)列an中,a11,a2,an2an1an,令bnan1an(nN)(1)證明:數(shù)列bn是等比數(shù)列;(2)求數(shù)列an的通項(xiàng)公式解(1)an2an1an,an2an1(an1an),而bnan1an,bn1bn,又b1a2a1,bn是首項(xiàng)為,公比為的等比數(shù)列(2)
8、由(1)知bnn1n,anan1n1,an(anan1)(an1an2)(a2a1)a112n133n.逆向問題已知數(shù)列an的前n項(xiàng)和為Sn,且Sn2an3n(nN)(1)求a1,a2,a3的值;(2)是否存在常數(shù),使得an為等比數(shù)列?若存在,求出的值和通項(xiàng)公式an,若不存在,請(qǐng)說明理由解(1)當(dāng)n1時(shí),S1a12a13,解得a13,當(dāng)n2時(shí),S2a1a22a26,解得a29,當(dāng)n3時(shí),S3a1a2a32a39,解得a321.(2)假設(shè)an是等比數(shù)列,則(a2)2(a1)(a3),即(9)2(3)(21),解得3.下面證明an3為等比數(shù)列:Sn2an3n,Sn12an13n3,an1Sn1Sn
9、2an12an3,即2an3an1,2(an3)an13,2,存在3,使得數(shù)列an3是首項(xiàng)為a136,公比為2的等比數(shù)列an362n1,即an3(2n1)(nN)(1)證明一個(gè)數(shù)列為等比數(shù)列常用定義法與通項(xiàng)公式法,其他方法只用于選擇、填空題中的判定;若證明某數(shù)列不是等比數(shù)列,則只要證明存在連續(xù)三項(xiàng)不成等比數(shù)列即可(2) 已知等比數(shù)列求參數(shù)的值,常采用特殊到一般的方法求解,如本例的逆向問題教師備選例題設(shè)數(shù)列an的前n項(xiàng)和為Sn,已知a11,Sn14an2.(1)設(shè)bnan12an,證明:數(shù)列bn是等比數(shù)列;(2)求數(shù)列an的通項(xiàng)公式解(1)證明:由a11及Sn14an2,有a1a2S24a12.
10、a25,b1a22a13.又,得an14an4an1(n2),an12an2(an2an1)(n2)bnan12an,bn2bn1(n2),故bn是首項(xiàng)為3,公比為2的等比數(shù)列(2)由(1)知bnan12an32n1,故是首項(xiàng)為,公差為的等差數(shù)列(n1),故an(3n1)2n2.(2019全國(guó)卷)已知數(shù)列an和bn滿足a11,b10,4an13anbn4,4bn13bnan4.(1)證明:anbn是等比數(shù)列,anbn是等差數(shù)列;(2)求an和bn的通項(xiàng)公式解(1)證明:由題設(shè)得4(an1bn1)2(anbn),即an1bn1(anbn)又因?yàn)閍1b11,所以anbn是首項(xiàng)為1,公比為的等比數(shù)列
11、由題設(shè)得4(an1bn1)4(anbn)8,即an1bn1anbn2.又因?yàn)閍1b11,所以anbn是首項(xiàng)為1,公差為2的等差數(shù)列(2)由(1)知,anbn,anbn2n1.所以an(anbn)(anbn)n,bn(anbn)(anbn)n.考點(diǎn)3 等比數(shù)列性質(zhì)的應(yīng)用等比數(shù)列性質(zhì)的應(yīng)用可以分為3類(1)通項(xiàng)公式的變形(2)等比中項(xiàng)的變形(3)前n項(xiàng)和公式的變形根據(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(1)一題多解已知數(shù)列an為等比數(shù)列,a4a72,a5a68,則a1a10等于()A7B5 C5D7(2)設(shè)Sn是等比數(shù)列an的前n項(xiàng)和,若3,則()A2BCD1或2(3)
12、已知等比數(shù)列an共有2n項(xiàng),其和為240,且奇數(shù)項(xiàng)的和比偶數(shù)項(xiàng)的和大80,則公比q_.(1)D(2)B(3)2(1)法一:(基本量法)設(shè)數(shù)列an的公比為q,則由題意得所以或所以a1a10a1(1q9)7.法二:(性質(zhì)法)由解得或所以或所以a1a10a1(1q9)7.(2)設(shè)S2k,S43k,數(shù)列an為等比數(shù)列,S2,S4S2,S6S4也為等比數(shù)列,又S2k,S4S22k,S6S44k,S67k,故選B.(3)由題意,得解得所以q2.在解決等比數(shù)列的有關(guān)問題時(shí),要注意挖掘隱含條件,特別關(guān)注項(xiàng)an或和Sn的下角標(biāo)數(shù)字間的內(nèi)在關(guān)系,活用性質(zhì),減少運(yùn)算量,提高解題速度教師備選例題數(shù)列an是一個(gè)項(xiàng)數(shù)為偶
13、數(shù)的等比數(shù)列,所有項(xiàng)之和是偶數(shù)項(xiàng)之和的4倍,前三項(xiàng)之積為64,則此數(shù)列的通項(xiàng)公式an_. 12n1設(shè)此數(shù)列an的公比為q,由題意,知S奇S偶4S偶,所以S奇3S偶,所以q.又a1a2a364,即a1(a1q)(a1q2)aq364,所以a1q4.又q,所以a112,所以ana1qn112n1.1.已知數(shù)列an是等比數(shù)列,若a21,a5,則a1a2a2a3anan1(nN)的最小值為()AB1C2D3C由已知得數(shù)列an的公比滿足q3,解得q,a12,a3,故數(shù)列anan1是以2為首項(xiàng),公比為的等比數(shù)列,a1a2a2a3anan1,故選C.2等比數(shù)列an滿足an0,且a2a84,則log2a1log2a2log2a3log2a9_.9由題意可得a2a8a4,a50,所以a52,則原式log2(a1a2a9)9log2a59. 9