演示文稿等比数列求和公式
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
a11+q+q2=155,
解得a1=5, q=5,
a1=180, 或q=-56.
从而
Sn=14×5n+1-54或
1 Sn=
080×[1--56n]
11
.
目前七页\总数九十一页\编于三点
(2)由 Sn=a111--qqn,an=a1·qn-1 以及已知条件得
189=a111--22n, 96=a1·2n-1,
Sn=1·2+2·23+3·25+…+n·22n-1.
①
从而22·Sn=1·23+2·25+3·27+…+n·22n+1.
②
①-②得
(1-22)Sn=2+23+25+…+22n-1-n·22n+1.
即Sn=19[(3n-1)22n+1+2].
目前十七页\总数九十一页\编于三点
跟踪练习
1. 求和 Sn=1a+a22+a33+…+ann. 解:分a=1和a≠1两种情况. 当a=1时,Sn=1+2+3+…+n=nn+ 2 1; 当a≠1时,Sn=1a+a22+a33+…+ann, 上式两边同乘以1a,得 1aSn=a12+a23+…+n-an 1+ann+1,
3.在含字母参数的等比数列求和时,应分 q=1 与 q≠1 两种情况进行讨论.
目前三十六页\总数九十一页\编于三点
随堂练习
1.等比数列{an}的公比 q=2,首项 a1=2,则 Sn 等于
数列{an}是等差数列,a5=
5 2
, a7 =
7 2
.
(1)求{bn}的通向公式。
(2) 若cn=an.bn,n=1,2,3…..求;数列{cn}前n项和Tn
目前二十页\总数九十一页\编于三点
例题讲解
类型三 等比数列的综合应用
[例 5] 设数列{an}的相邻两项 an,an+1 是方程
x2
bn x
3.等比数列前 n 项和的公式是如何推导的? 提示:设 Sn=a1+a2+a3+…+an① 则把①式两边同乘以 q 得: qSn=a1q+a2q+a3q+…+an-1q+anq qSn=a2+a3+a4+…+an+an+1② ①-②得(1-q)Sn=a1-an+1 ∴当 q≠1 时,Sn=a11--aqn+1=a1(11--qqn). 又当 q=1 时,∵a1=a2=…=an,∴Sn=na1.
(优选)等比数列求和公式ppt 讲解
目前一页\总数九十一页\编于三点
新课讲解
等比数列前 n 项和公式 知识点
基本内容
基本 公式
等比数列 前 n 项和公 式
Sn=naqa1≠111-1-qq=qn1=
a1-anq 1-q
根据 q 是否为 1,有两种形式
推导等比 错位相减法:解决由等比数列与
基本
两边乘公比,错
目前十二页\总数九十一页\编于三点
当q=-1时,代入①得a1=2, 通项公式an=2×(-1)n-1; 当q=-2时,代入①得a1=12, 通项公式an=12×(-2)n-1. 综上,当q=-1时,an=2×(-1)n-1. 当q=-2时,an=12×(-2)n-1.
答案:(1)C (2)见解析
目前十三页\总数九十一页\编于三点
数列前 n 项 等差数列对应项的积组成的数
方法
位相减
和的方法 列求和问题
目前二页\总数九十一页\编于三点
公式理解
1.应用等比数列前 n 项和公式时应注意什么事项?
提示:在应用等比数列求和公式时,
应分 q=1 与 q≠1 两种情况分别求解; 若 q≠1,要说明为什么 q≠1.
目前三页\总数九十一页\编于三点
目前五页\总数九十一页\编于三点
例题讲解
类型一 等比数列前 n 项和公式的基本运算 [例 1] 在等比数列{an}中, (1)S2=30,S3=155,求 Sn; (2)若 Sn=189,q=2,an=96,求 a1 和 n.
目前六页\总数九十一页\编于三点
a11+q=30, 解:(1)由题意知
目前二十七页\总数九十一页\编于三点
跟踪练习
1. 水土流失是我国西部大开发中最突出的生态问题.已知 西部某地区有耕地 3 000 万亩需要退耕还林,国家确定 2000 年在该地区退耕还林的土地面积为 300 万亩,以后每年退耕 还林的土地面积比上一年递增 20%.那么从 2000 年起,到哪 一年该地区基本解决退耕还林问题?(计算时取 log1.23=6)
2.当 q≠1 时,等比数列的前 n 项和公式有两种 形式 Sn=a111--qqn及 Sn=a11--aqnq,应用时应如何选择?
提示:已知 a1,q,n 且 q≠1 时用 Sn=a111--qqn, 已知 a1,q,an 且 q≠1 时,用公式 Sn=a11--aqnq.
目前四页\总数九十一页\编于三点
目前三十五页\总数九十一页\编于三点
2.在应用公式求和时,应注意到公式的使用条件为 q≠1,而当 q=1 时应按常数列求和,即 Sn=na1,由非常数 列的等比数列的前 n 项和 Sn=a111--qqn=-1-a1 qqn+1-a1 q, 可以看出,式子的组成是由一个指数式与一个常数的和构成 的,而指数式的系数与常数项互为相反数,由此可以根据前 n 项和公式判断等比数列,即非常数列的等比数列是 Sn= aqn-a(a≠0,q≠1,n∈N*)的等价条件.
(2)求数列{an an+1 }的前 n 项和;
(3)求数列{(2n+1) an }的前 n 项和。
[例 4] 设数列{an}满足 a1=2,an+1-an=3·22n-1.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)令 bn=nan,求数列{bn}的前 n 项和 Sn.
目前十五页\总数九十一页\编于三点
2. 已知数列{an},{bn}中,a1= b1=1,a2= b2=2,a3= b3=4, (1)若{an-an-1 }是等差数列,求 an (2)若{bn-bn-1 }是等比数列,求 bn
目前二十三页\总数九十一页\编于三点
例题讲解
类型四 等比数列前 n 项和公式在实际中的应用 [例 6] 已知某地今年年初拥有居民住房的总面积为 a(单位:m2),其中有部分旧住房需要拆除.当地有关部门 决定每年以当年年初住房面积的 10%建设新住房,同时也 拆除面积为 b(单位:m2)的旧住房. (1)分别写出第一年末和第二年末的实际住房面积的 表达式;
目前三十三页\总数九十一页\编于三点
[反思] 在使用等比数列的前 n 项和公式解题时,要注 意对公比 q 是否为 1 进行讨论.当 q=1 时,Sn=na1;当 q≠1 时,Sn=a1(11--qqn).
目前三十四页\总数九十一页\编于三点
知识总结
1.在等比数列的通项公式及前 n 项和公式中共有 a1, an,n,q,Sn 五个量,知道其中任意三个量,都可求出其余 两个量.
目前十一页\总数九十一页\编于三点
(2)由题设知 a1≠0,Sn=a111--qqn(q<1),
a1q2=2 ①
则a11-q4=5×a11-q2 ②
1-q
1-q
由②得 1-q4=5(1-q2),
(q2-4)(q2-1)=0.
(q-2)(q+2)(q-1)(q+1)=0,
因为 q<1,解得 q=-1 或 q=-2.
2. 已知数列{an}等比 (1)若 S3+ S6= 2S9,求 q (2)若 a>0, 比较 S7 a8 与 S8 a7 的大小。
目前十四页\总数九十一页\编于三点
例题讲解
类型二 求和方法——错位相减法
[例 3]
设数列{an}等比,满足
a2=
1 4
,a5=2.
(1)求数列{a3n-1}的前 n 项和;
目前二十四页\总数九十一页\编于三点
(2)如果第五年末该地的住房面积正好比今年年初的住 房面积增加了 30%,则每年拆除的旧住房面积 b 是多少? (计算时取 1.15=1.6)
目前二十五页\总数九十一页\编于三点
解:设第 n 年末实际住房面积为 an(n∈N*). (1)由题意,则 a1=1.1a-b(m2). a2=1.1a1-b=1.1(1.1a-b)-b=1.21a-2.1b(m2) (2)a3=1.1a2-b=1.1(1.12a-1.1b-b)-b=1.13a-1.12b -1.1b-b a4=1.1a3-b=1.1(1.13a-1.12b-1.1b-b)-b =1.14a-1.13b-1.12b-1.1b-b
跟踪练习
1. (1)等比数列{an}中,q=-12,S5=11,则 a1,a5 分别为(
)
A.14,1
B.16,-1
C.16,1
D.14,-1
(2)设等比数列{an}的公比 q<1,前 n 项和为 Sn,已知 a3=2,
S4=5S2,求{an}的通项公式.
目前十页\总数九十一页\编于三点
解析:(1)S5=a1[11----12125]=11⇒a1=16, a5=a1·q4=16×(-12)4=1.
目前十八页\总数九十一页\编于三点
两式相减,得(1-1a)Sn=1a+a12+…+a1n-ann+1, 即Sn=aan-an1a--n1a2 -1. 综上所述,得 Sn=anan2n+-a1n1a,--an1=a21-,1,a≠1.
目前十九页\总数九十一页\编于三点
2. 已知数列{bn}前n项和为Sn,且bn=2-2sn,
解:(1)由已知得,当 n≥1 时, an+1=[(an+1-an)+(an-an-1)+…+(a2-a1)]+a1 =3(22n-1+22n-3+…+2)+2 =22(n+1)-1. 而 a1=2, 所以数列{an}的通项公式为 an=22n-1.
目前十六页\总数九十一页\编于三点
(2)由bn=nan=n·22n-1知
目前三十一页\总数九十一页\编于三点
[错因分析] 在上面的求解过程中,没有讨论公比 q 是 否为 1,就直接使用了等比数列的前 n 项和公式 Sn= a1(11--qqn),从而有可能出现漏解情况.
目前三十二页\总数九十一页\编于三点
[正解] 若 q=1,则 S3=3a1=6,符合题意. 此时,q=1,a3=a1=2. 若 q≠1,则由等比数列的前 n 项和公式, 得 S3=a111--qq3=211--qq3=6, 解得 q=1(舍去)或 q=-2. 此时,a3=a1q2=2×(-2)2=8. 综上所述,q=1,a3=2 或 q=-2,a3=8.
目前二十八页\总数九十一页\编于三点
解:设该地区从2000年起每年退耕还林的面积组成一 个数列{an},由题意,得an+1=an(1+20%),
∴{an}是首项为a1=300,公比为1.2的等比数列. 设{an}的前n项和为Sn,则Sn=3 000. ∴3001.12.-2n-1 1=3 000. ∴1.2n=3,解得n=log1.23=6. 故到2005年该地区基本解决退耕还林问题.
目前二十六页\总数九十一页\编于三点
a5=1.1a4-b=1.1(1.14a-1.13b-1.12b-1.1b-b)-b =1.15a-1.14b-1.13b-1.12b-1.1b-b
b1-1.15
=1.6a-
=1.6a-6b
1-1.1
由题意 1.6a-6b=1.3a,解得 b=2a0,所以每年拆除的 旧住房面积为2a0m2.
(1)n 2
0 的两根,又
a1=2
求数列{bn}的前 n 项和 Tn.
目前二十一页\总数九十一页\编于三点
跟踪练习
1.
设数列{an}的首项
a1=a≠
1 4
,且
an1 a12nan ,14n为, n为偶求 a2,a3
(2)判断{bn}是否为等比数列,并证明。
目前二十二页\总数九十一页\编于三点
∴a1·2n=192,即 2n=1a912,
∴189=a1(2n-1)=a1(1a912-1), ∴a1=3,2n-1=936=32,∴n=6.
目前八页\总数九十一页\编于三点
[例 2] 已知等比数列{an}中,an>0,Sn=80,S2n=6560,则 前 n 项中最大项为 54,求 n.
目前九页\总数九十一页\编于三点
目前二十九页\总数九十一页\编于三点
易错点:忽略 q 的取值范围而导致出错 [错题展示] 已知等比数列{an}中,a1=2,S3=6, 求 a3 和 q.
目前三十页\总数九十一页\编于三点
[错解] 由等比数列的前 n 项和公式, 得 S3=a111--qq3=211--qq3=6, 解得 q=-2. 此时,a3=a1q2=2×(-2)2=8, 综上所述,q=-2,a3=8.
解得a1=5, q=5,
a1=180, 或q=-56.
从而
Sn=14×5n+1-54或
1 Sn=
080×[1--56n]
11
.
目前七页\总数九十一页\编于三点
(2)由 Sn=a111--qqn,an=a1·qn-1 以及已知条件得
189=a111--22n, 96=a1·2n-1,
Sn=1·2+2·23+3·25+…+n·22n-1.
①
从而22·Sn=1·23+2·25+3·27+…+n·22n+1.
②
①-②得
(1-22)Sn=2+23+25+…+22n-1-n·22n+1.
即Sn=19[(3n-1)22n+1+2].
目前十七页\总数九十一页\编于三点
跟踪练习
1. 求和 Sn=1a+a22+a33+…+ann. 解:分a=1和a≠1两种情况. 当a=1时,Sn=1+2+3+…+n=nn+ 2 1; 当a≠1时,Sn=1a+a22+a33+…+ann, 上式两边同乘以1a,得 1aSn=a12+a23+…+n-an 1+ann+1,
3.在含字母参数的等比数列求和时,应分 q=1 与 q≠1 两种情况进行讨论.
目前三十六页\总数九十一页\编于三点
随堂练习
1.等比数列{an}的公比 q=2,首项 a1=2,则 Sn 等于
数列{an}是等差数列,a5=
5 2
, a7 =
7 2
.
(1)求{bn}的通向公式。
(2) 若cn=an.bn,n=1,2,3…..求;数列{cn}前n项和Tn
目前二十页\总数九十一页\编于三点
例题讲解
类型三 等比数列的综合应用
[例 5] 设数列{an}的相邻两项 an,an+1 是方程
x2
bn x
3.等比数列前 n 项和的公式是如何推导的? 提示:设 Sn=a1+a2+a3+…+an① 则把①式两边同乘以 q 得: qSn=a1q+a2q+a3q+…+an-1q+anq qSn=a2+a3+a4+…+an+an+1② ①-②得(1-q)Sn=a1-an+1 ∴当 q≠1 时,Sn=a11--aqn+1=a1(11--qqn). 又当 q=1 时,∵a1=a2=…=an,∴Sn=na1.
(优选)等比数列求和公式ppt 讲解
目前一页\总数九十一页\编于三点
新课讲解
等比数列前 n 项和公式 知识点
基本内容
基本 公式
等比数列 前 n 项和公 式
Sn=naqa1≠111-1-qq=qn1=
a1-anq 1-q
根据 q 是否为 1,有两种形式
推导等比 错位相减法:解决由等比数列与
基本
两边乘公比,错
目前十二页\总数九十一页\编于三点
当q=-1时,代入①得a1=2, 通项公式an=2×(-1)n-1; 当q=-2时,代入①得a1=12, 通项公式an=12×(-2)n-1. 综上,当q=-1时,an=2×(-1)n-1. 当q=-2时,an=12×(-2)n-1.
答案:(1)C (2)见解析
目前十三页\总数九十一页\编于三点
数列前 n 项 等差数列对应项的积组成的数
方法
位相减
和的方法 列求和问题
目前二页\总数九十一页\编于三点
公式理解
1.应用等比数列前 n 项和公式时应注意什么事项?
提示:在应用等比数列求和公式时,
应分 q=1 与 q≠1 两种情况分别求解; 若 q≠1,要说明为什么 q≠1.
目前三页\总数九十一页\编于三点
目前五页\总数九十一页\编于三点
例题讲解
类型一 等比数列前 n 项和公式的基本运算 [例 1] 在等比数列{an}中, (1)S2=30,S3=155,求 Sn; (2)若 Sn=189,q=2,an=96,求 a1 和 n.
目前六页\总数九十一页\编于三点
a11+q=30, 解:(1)由题意知
目前二十七页\总数九十一页\编于三点
跟踪练习
1. 水土流失是我国西部大开发中最突出的生态问题.已知 西部某地区有耕地 3 000 万亩需要退耕还林,国家确定 2000 年在该地区退耕还林的土地面积为 300 万亩,以后每年退耕 还林的土地面积比上一年递增 20%.那么从 2000 年起,到哪 一年该地区基本解决退耕还林问题?(计算时取 log1.23=6)
2.当 q≠1 时,等比数列的前 n 项和公式有两种 形式 Sn=a111--qqn及 Sn=a11--aqnq,应用时应如何选择?
提示:已知 a1,q,n 且 q≠1 时用 Sn=a111--qqn, 已知 a1,q,an 且 q≠1 时,用公式 Sn=a11--aqnq.
目前四页\总数九十一页\编于三点
目前三十五页\总数九十一页\编于三点
2.在应用公式求和时,应注意到公式的使用条件为 q≠1,而当 q=1 时应按常数列求和,即 Sn=na1,由非常数 列的等比数列的前 n 项和 Sn=a111--qqn=-1-a1 qqn+1-a1 q, 可以看出,式子的组成是由一个指数式与一个常数的和构成 的,而指数式的系数与常数项互为相反数,由此可以根据前 n 项和公式判断等比数列,即非常数列的等比数列是 Sn= aqn-a(a≠0,q≠1,n∈N*)的等价条件.
(2)求数列{an an+1 }的前 n 项和;
(3)求数列{(2n+1) an }的前 n 项和。
[例 4] 设数列{an}满足 a1=2,an+1-an=3·22n-1.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)令 bn=nan,求数列{bn}的前 n 项和 Sn.
目前十五页\总数九十一页\编于三点
2. 已知数列{an},{bn}中,a1= b1=1,a2= b2=2,a3= b3=4, (1)若{an-an-1 }是等差数列,求 an (2)若{bn-bn-1 }是等比数列,求 bn
目前二十三页\总数九十一页\编于三点
例题讲解
类型四 等比数列前 n 项和公式在实际中的应用 [例 6] 已知某地今年年初拥有居民住房的总面积为 a(单位:m2),其中有部分旧住房需要拆除.当地有关部门 决定每年以当年年初住房面积的 10%建设新住房,同时也 拆除面积为 b(单位:m2)的旧住房. (1)分别写出第一年末和第二年末的实际住房面积的 表达式;
目前三十三页\总数九十一页\编于三点
[反思] 在使用等比数列的前 n 项和公式解题时,要注 意对公比 q 是否为 1 进行讨论.当 q=1 时,Sn=na1;当 q≠1 时,Sn=a1(11--qqn).
目前三十四页\总数九十一页\编于三点
知识总结
1.在等比数列的通项公式及前 n 项和公式中共有 a1, an,n,q,Sn 五个量,知道其中任意三个量,都可求出其余 两个量.
目前十一页\总数九十一页\编于三点
(2)由题设知 a1≠0,Sn=a111--qqn(q<1),
a1q2=2 ①
则a11-q4=5×a11-q2 ②
1-q
1-q
由②得 1-q4=5(1-q2),
(q2-4)(q2-1)=0.
(q-2)(q+2)(q-1)(q+1)=0,
因为 q<1,解得 q=-1 或 q=-2.
2. 已知数列{an}等比 (1)若 S3+ S6= 2S9,求 q (2)若 a>0, 比较 S7 a8 与 S8 a7 的大小。
目前十四页\总数九十一页\编于三点
例题讲解
类型二 求和方法——错位相减法
[例 3]
设数列{an}等比,满足
a2=
1 4
,a5=2.
(1)求数列{a3n-1}的前 n 项和;
目前二十四页\总数九十一页\编于三点
(2)如果第五年末该地的住房面积正好比今年年初的住 房面积增加了 30%,则每年拆除的旧住房面积 b 是多少? (计算时取 1.15=1.6)
目前二十五页\总数九十一页\编于三点
解:设第 n 年末实际住房面积为 an(n∈N*). (1)由题意,则 a1=1.1a-b(m2). a2=1.1a1-b=1.1(1.1a-b)-b=1.21a-2.1b(m2) (2)a3=1.1a2-b=1.1(1.12a-1.1b-b)-b=1.13a-1.12b -1.1b-b a4=1.1a3-b=1.1(1.13a-1.12b-1.1b-b)-b =1.14a-1.13b-1.12b-1.1b-b
跟踪练习
1. (1)等比数列{an}中,q=-12,S5=11,则 a1,a5 分别为(
)
A.14,1
B.16,-1
C.16,1
D.14,-1
(2)设等比数列{an}的公比 q<1,前 n 项和为 Sn,已知 a3=2,
S4=5S2,求{an}的通项公式.
目前十页\总数九十一页\编于三点
解析:(1)S5=a1[11----12125]=11⇒a1=16, a5=a1·q4=16×(-12)4=1.
目前十八页\总数九十一页\编于三点
两式相减,得(1-1a)Sn=1a+a12+…+a1n-ann+1, 即Sn=aan-an1a--n1a2 -1. 综上所述,得 Sn=anan2n+-a1n1a,--an1=a21-,1,a≠1.
目前十九页\总数九十一页\编于三点
2. 已知数列{bn}前n项和为Sn,且bn=2-2sn,
解:(1)由已知得,当 n≥1 时, an+1=[(an+1-an)+(an-an-1)+…+(a2-a1)]+a1 =3(22n-1+22n-3+…+2)+2 =22(n+1)-1. 而 a1=2, 所以数列{an}的通项公式为 an=22n-1.
目前十六页\总数九十一页\编于三点
(2)由bn=nan=n·22n-1知
目前三十一页\总数九十一页\编于三点
[错因分析] 在上面的求解过程中,没有讨论公比 q 是 否为 1,就直接使用了等比数列的前 n 项和公式 Sn= a1(11--qqn),从而有可能出现漏解情况.
目前三十二页\总数九十一页\编于三点
[正解] 若 q=1,则 S3=3a1=6,符合题意. 此时,q=1,a3=a1=2. 若 q≠1,则由等比数列的前 n 项和公式, 得 S3=a111--qq3=211--qq3=6, 解得 q=1(舍去)或 q=-2. 此时,a3=a1q2=2×(-2)2=8. 综上所述,q=1,a3=2 或 q=-2,a3=8.
目前二十八页\总数九十一页\编于三点
解:设该地区从2000年起每年退耕还林的面积组成一 个数列{an},由题意,得an+1=an(1+20%),
∴{an}是首项为a1=300,公比为1.2的等比数列. 设{an}的前n项和为Sn,则Sn=3 000. ∴3001.12.-2n-1 1=3 000. ∴1.2n=3,解得n=log1.23=6. 故到2005年该地区基本解决退耕还林问题.
目前二十六页\总数九十一页\编于三点
a5=1.1a4-b=1.1(1.14a-1.13b-1.12b-1.1b-b)-b =1.15a-1.14b-1.13b-1.12b-1.1b-b
b1-1.15
=1.6a-
=1.6a-6b
1-1.1
由题意 1.6a-6b=1.3a,解得 b=2a0,所以每年拆除的 旧住房面积为2a0m2.
(1)n 2
0 的两根,又
a1=2
求数列{bn}的前 n 项和 Tn.
目前二十一页\总数九十一页\编于三点
跟踪练习
1.
设数列{an}的首项
a1=a≠
1 4
,且
an1 a12nan ,14n为, n为偶求 a2,a3
(2)判断{bn}是否为等比数列,并证明。
目前二十二页\总数九十一页\编于三点
∴a1·2n=192,即 2n=1a912,
∴189=a1(2n-1)=a1(1a912-1), ∴a1=3,2n-1=936=32,∴n=6.
目前八页\总数九十一页\编于三点
[例 2] 已知等比数列{an}中,an>0,Sn=80,S2n=6560,则 前 n 项中最大项为 54,求 n.
目前九页\总数九十一页\编于三点
目前二十九页\总数九十一页\编于三点
易错点:忽略 q 的取值范围而导致出错 [错题展示] 已知等比数列{an}中,a1=2,S3=6, 求 a3 和 q.
目前三十页\总数九十一页\编于三点
[错解] 由等比数列的前 n 项和公式, 得 S3=a111--qq3=211--qq3=6, 解得 q=-2. 此时,a3=a1q2=2×(-2)2=8, 综上所述,q=-2,a3=8.