《高考數(shù)學(xué) 一輪復(fù)習(xí)學(xué)案訓(xùn)練課件北師大版理科: 第5章 數(shù)列 第3節(jié) 等比數(shù)列及其前n項(xiàng)和學(xué)案 理 北師大版》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《高考數(shù)學(xué) 一輪復(fù)習(xí)學(xué)案訓(xùn)練課件北師大版理科: 第5章 數(shù)列 第3節(jié) 等比數(shù)列及其前n項(xiàng)和學(xué)案 理 北師大版(6頁(yè)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
[考綱傳真] (教師用書(shū)獨(dú)具)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(wèn)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(wèn)題.4.了解等比數(shù)列與指數(shù)函數(shù)的關(guān)系.
(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第84頁(yè))
[基礎(chǔ)知識(shí)填充]
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)的比等于同一個(gè)常數(shù)(不為零),那么這個(gè)數(shù)列就叫作等比數(shù)列.這個(gè)常數(shù)叫作等比數(shù)列的公比,通常用字母q表示,定義的表達(dá)式為=q(n∈N+,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,
2、G,b成等比數(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(xiàng).即:G是a與b的等比中項(xiàng)?a,G,b成等比數(shù)列?G2=ab.
2.等比數(shù)列的有關(guān)公式
(1)通項(xiàng)公式:an=a1qn-1.
(2)前n項(xiàng)和公式:
Sn=
3.等比數(shù)列的常用性質(zhì)
(1)通項(xiàng)公式的推廣:an=amqn-m(n,m∈N+).
(2)若m+n=p+q=2k(m,n,p,q,k∈N+),則aman=apaq=a;
(3)若數(shù)列{an},{bn}(項(xiàng)數(shù)相同)是等比數(shù)列,則{λan},,{a},{anbn},(λ≠0)仍然是等比數(shù)列;
(4)在等比數(shù)列{an}中,等距離取出若干項(xiàng)也
3、構(gòu)成一個(gè)等比數(shù)列,即an,an+k,an+2k,an+3k,…為等比數(shù)列,公比為qk.
[基本能力自測(cè)]
1.(思考辨析)判斷下列結(jié)論的正誤.(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“”)
(1)滿(mǎn)足an+1=qan(n∈N+,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)?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(xiàng)公式是an=an,則其前n項(xiàng)和為Sn=.( )
[答案] (1) (2) (3) (4)
2.已知{an}是等比數(shù)列,a2=2,a5=,則公比q=( )
4、
A.- B.-2 C.2 D.
D [由通項(xiàng)公式及已知得a1q=2①,a1q4=,②
由②①得q3=,解得q=.故選D.]
3.(20xx北京高考)若等差數(shù)列{an}和等比數(shù)列{bn}滿(mǎn)足a1=b1=-1,a4=b4=8,則=________.
1 [設(shè)等差數(shù)列{an}的公差為d,等比數(shù)列{bn}的公比為q,
則由a4=a1+3d,得d===3,
由b4=b1q3得q3===-8,∴q=-2.
∴===1.]
4.(教材改編)在9與243中間插入兩個(gè)數(shù),使它們同這兩個(gè)數(shù)成等比數(shù)列,則這兩個(gè)數(shù)為_(kāi)_________.
27,81 [設(shè)該數(shù)列的公比為q,由
5、題意知,
243=9q3,q3=27,∴q=3.
∴插入的兩個(gè)數(shù)分別為93=27,273=81.]
5.(20xx全國(guó)卷Ⅰ)在數(shù)列{an}中,a1=2,an+1=2an,Sn為{an}的前n項(xiàng)和.若Sn=126,則n=__________.
6 [∵a1=2,an+1=2an,
∴數(shù)列{an}是首項(xiàng)為2,公比為2的等比數(shù)列.
又∵Sn=126,∴=126,解得n=6.]
(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第85頁(yè))
等比數(shù)列的基本運(yùn)算
(1)在等比數(shù)列{an}中,a3=7,前3項(xiàng)和S3=21,則公比q的值為( )
A.1 B.-
C.1或- D.-1或
(2)
6、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(xiàng)和等于__________.
(1)C (2)2n-1 [(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)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] 解決等比數(shù)列有關(guān)問(wèn)題的兩種常用思想
(1)方程的思想:等比數(shù)列中有五個(gè)量a1,n,q,an,Sn,一般可以“知三求二”,通過(guò)列方程(組)求關(guān)鍵量a1和q,問(wèn)題可迎刃而解.
(2)分類(lèi)討論的思想:等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式涉及對(duì)公比q的分類(lèi)討論,當(dāng)
7、q=1時(shí),{an}的前n項(xiàng)和Sn=na1;當(dāng)q≠1時(shí),{an}的前n項(xiàng)和Sn==.
[跟蹤訓(xùn)練] (1)我國(guó)古代數(shù)學(xué)名著《算法統(tǒng)宗》中有如下問(wèn)題:“遠(yuǎn)望巍巍塔七層,紅光點(diǎn)點(diǎn)倍加增,共燈三百八十一,請(qǐng)問(wèn)尖頭幾盞燈?”意思是:一座7層塔共掛了381盞燈,且相鄰兩層中的下一層燈數(shù)是上一層燈數(shù)的2倍,則塔的頂層共有燈( )
A.1盞 B.3盞
C.5盞 D.9盞
(2)(20xx廣州綜合測(cè)試(二))在各項(xiàng)都為正數(shù)的等比數(shù)列{an}中,已知a1=2,a+4a=4a,則數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式an=________.
【導(dǎo)學(xué)號(hào):79140176】
(3)(20xx洛陽(yáng)統(tǒng)考)設(shè)等比數(shù)列{an}
8、的前n項(xiàng)和為Sn,若a1+8a4=0,則=( )
A.- B.
C. D.
(1)B (2)2 (3)C [(1)設(shè)塔的頂層的燈數(shù)為a1,七層塔的總燈數(shù)為S7,公比為q,則由題意知S7=381,q=2,
所以S7===381,解得a1=3.
故選B.
(2)設(shè)數(shù)列{an}的公比為q(q>0),由a+4a=4a,an>0,得(anq2)2+4a=4(anq)2,整理得q4-4q2+4=0,解得q=或q=-(舍去),所以an=22=2.
(3)在等比數(shù)列{an}中,因?yàn)閍1+8a4=0,所以q=-,所以====.]
等比數(shù)列的判定與證明
(20xx全國(guó)卷Ⅲ)已知數(shù)
9、列{an}的前n項(xiàng)和Sn=1+λan,其中λ≠0.
(1)證明{an}是等比數(shù)列,并求其通項(xiàng)公式;
(2)若S5=,求λ.
[解] (1)證明:由題意得a1=S1=1+λa1,
故λ≠1,a1=,故a1≠0.
由Sn=1+λan,Sn+1=1+λan+1得an+1=λan+1-λan,
即an+1(λ-1)=λan.
由a1≠0,λ≠0得an≠0,所以=.
因此{(lán)an}是首項(xiàng)為,公比為的等比數(shù)列,
于是an=.
(2)由(1)得Sn=1-.
由S5=得1-=,即=.
解得λ=-1.
[規(guī)律方法] 等比數(shù)列的三種常用判定方法
(1)定義法:若=q(q為非零常數(shù),n∈N
10、+),則{an}是等比數(shù)列.
(2)等比中項(xiàng)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(xiàng)公式法:若數(shù)列通項(xiàng)公式可寫(xiě)成an=cqn(c,q均是不為0的常數(shù),n∈N+),則{an}是等比數(shù)列.
易錯(cuò)警示:(1)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.
(2)若要判定一個(gè)數(shù)列不是等比數(shù)列,則只需判定存在連續(xù)三項(xiàng)不成等比數(shù)列即可.
[跟蹤訓(xùn)練] 設(shè)數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,已知a1=1,Sn+1=4an+2.
(1)設(shè)bn=an+1-2an,證明:數(shù)列{bn}是等比數(shù)列;
(2)求數(shù)列{an}的通
11、項(xiàng)公式.
[解] (1)證明:由a1=1及Sn+1=4an+2,
有a1+a2=S2=4a1+2.
∴a2=5,∴b1=a2-2a1=3.
又
①-②,得an+1=4an-4an-1(n≥2),
∴an+1-2an=2(an-2an-1)(n≥2).
∵bn=an+1-2an,∴bn=2bn-1(n≥2),
故{bn}是首項(xiàng)b1=3,公比為2的等比數(shù)列.
(2)由(1)知bn=an+1-2an=32n-1,
∴-=,
故是首項(xiàng)為,公差為的等差數(shù)列.
∴=+(n-1)=,
故an=(3n-1)2n-2.
等比數(shù)列的性質(zhì)及應(yīng)用
(1)已知各項(xiàng)不為0的等差
12、數(shù)列{an}滿(mǎn)足a6-a+a8=0,數(shù)列{bn}是等比數(shù)列,且b7=a7,則b2b8b11=( )
A.1 B.2
C.4 D.8
(2)已知{an}為各項(xiàng)都是正數(shù)的等比數(shù)列,Sn為其前n項(xiàng)和,且S10=10,S30=70,那么S40=( )
【導(dǎo)學(xué)號(hào):79140177】
A.150 B.-200
C.150或-200 D.400或-50
(1)D (2)A [(1)由等差數(shù)列的性質(zhì),得a6+a8=2a7.由a6-a+a8=0,可得a7=2,所以b7=a7=2.由等比數(shù)列的性質(zhì)得b2b8b11=b2b7b12=b=23=8.
(2)依題意,S10,S20-S10,S30-S
13、20,S40-S30成等比數(shù)列,因此(S20-S10)2=S10(S30-S20),即(S20-10)2=10(70-S20),故S20=-20或S20=30.又S20>0,因此S20=30,S20-S10=20,所以S40-S30=S10=80,S40=S30+(S40-S30)=70+80=150.]
[規(guī)律方法] 1.在解決等比數(shù)列的有關(guān)問(wèn)題時(shí),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(yùn)算量,提高解題速度.
2.等比數(shù)列的性質(zhì)可以分為三類(lèi):一是通項(xiàng)公式的變形;二是等比中項(xiàng)的變形,三是前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)
14、具體的變化特征即可找出解決問(wèn)題的突破口.
[跟蹤訓(xùn)練] (1)(20xx??谡{(diào)研)在各項(xiàng)均為正數(shù)的等比數(shù)列{an}中,若amam+2=2am+1(m∈N+),數(shù)列{an}的前n項(xiàng)積為T(mén)n,且T2m+1=128,則m的值為( )
A.3 B.4
C.5 D.6
(2)(20xx合肥二檢)等比數(shù)列{an}滿(mǎn)足an>0,且a2a8=4,則log2a1+log2a2+log2a3+…+log2a9=________.
(1)A (2)9 [(1)因?yàn)閍mam+2=2am+1,所以a=2am+1,即am+1=2,即{an}為常數(shù)列.又T2m+1=(am+1)2m+1,由22m+1=128,得m=3,故選A.
(2)由題意可得a2a8=a=4,a5>0,所以a5=2,則原式=log2(a1a2……a9)=9log2a5=9.]