高中数学一轮复习等比数列及数列综合:第1节等比数列概念
等比数列(第一课时:等比数列的概念)
2.4等比数列(第一课时:等比数列的概念)--------高二数学组李丁丁教学目标1、知识与技能:理解等比数列的概念,推导并掌握通项公式。
2、过程与方法:通过公式的探索、发现,在知识发生、发展以及形成过程中培养学生观察、联想、归纳、分析和逻辑推理能力。
3、情感、态度与价值观:通过等比数列概念的归纳,进一步培养学生严密的思维习惯以及实事求是的科学态度。
教学重点与难点重点:等比数列的定义、通项公式的推导。
难点:等比数列通项公式的初步应用。
教学过程一、问题情境首先请同学们看以下几个事例(幻灯片展示)情境1、国王奖赏国际象棋发明者的事例,发明者要求:第1个方格放1颗麦粒,第2个方格放2颗麦粒,第3个方格放4颗麦粒,第4个方格放8颗麦粒,以此类推,直到第64个方格,应该放多少颗麦粒,国王能否满足他的要求?情境2、“一尺之锤,日取其半,万世不竭。
”情境3、一种计算机病毒可以查找计算机中的地址簿,通过邮件进行传播。
如果把病毒制造者发送病毒称为第一轮。
邮件接收者发送病毒称为第二轮,以此类推,假设每一台计算机感染20台计算机,那么在不重复的情况下,这种病毒每一轮感染的计算机构成什么样的数列?问题1:上述例子可以转化为什么样的数学问题?问题2:上述例子有何共同特点?二、学生活动通过观察、联想、发现:1、上述例子可以与数列联系起来(有等差数列的学习做基础)2、得到以下3个数列:① 1,2,22,…,263② 1,,,4121…,n21⎪⎭⎫ ⎝⎛,… ③ 1,20,202,203,…,通过讨论,得到这些情境的共同特点是从第二项起,每一项与它前面一项的比都相等(等于同一个常数)三、 数学建构1、问题:①②③这样的数列和等差数列一样是一类重要的数 列,谁能试着给这样的数列取个名字?(学生通过联想、尝试、得出最恰当的命名:等比数列)2、归纳总结,形成等比数列的概念一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数,这个数列就叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,通常用字母q 表示(q ≠0)(引导学生经过类比等差数列的定义得出)3、对等比数列概念的深化理解问题1:上述三例的公比分别是什么?问题2、刚才我们得到了等比数列的概念,是用文字语言来表达的,但是在使用时往往需要符号化,请同学们类比等差数列,将等比数列定义的内容用数学表达式写出(由学生活动得出,判定方法:)(1为常数q q a a nn =+ 问题3、在学习等差数列时,我们可以用公差d ,项数n 以及首项1a 表示数列的任一项,也就是可以表示它的通项公式n a ,那么在等比数列中,要表示该数列,需先确定几个条件?怎样用这些条件表示这个等比数列的每一项?(启发引导,引导学生类比等差数列大胆尝试,讨论回答)归纳法:根据等比数列的定义:3134212312q q q a a a q a a a q a a =====,, ,…,∴11-=n n q a a (分析式子结构:1、只要知道q a ,1可求等比数列 中的任一项;2、任一项都可表示成q a 和1的形式,知三求一)四、 数学运用例3、一个等比数列的第3项和第4项分别是12和18,求它的第1项和第2项。
等比数列及其前n项和讲义-高三数学一轮复习
等比数列及其前n项和一.学习目标1.理解等比数列的概念.2.掌握等比数列的通项公式与前n项和公式.3.体会等比数列与指数函数的关系.二.知识整合1.等比数列的有关概念等比数列的定义如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于,那么这个数列就叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,通常用字母q(q≠0)表示,符号表示为a n+1a n=q(n∈N∗)等比中项如果在a与b中间插入一个数G,使a,G,b成等比数列,那么G叫做a与b的等比中项,此时提醒:由a n+1=qa n,q≠0,并不能立即断定{a n}为等比数列,还要验证a1≠0.2.等比数列的有关公式通项公式a n=;推广:a n=a m⋅q n−m(m,n∈N∗)前n项和公式S n={ ,q=1,q≠1提醒:在运用等比数列的前n项和公式时,必须注意对q=1与q≠1分类讨论,防止因忽略q=1这一特殊情况而导致解题失误.知识拓展:(1)当q≠0,q≠1时,S n=k−k⋅q n(k≠0)是{a n}成等比数列的充要条件,此时k=a11−q.(2)等比数列的单调性当{a 1>0,q >1 或{a 1<0,0<q <1时,等比数列{a n } 是递增数列. 当{a 1>0,0<q <1 或{a 1<0,q >1时,等比数列{a n } 是递减数列. 当q =1 时,等比数列{a n } 是常数列.当q =−1 时,等比数列{a n } 是摆动数列.三.典型例题考点一 等比数列基本量的运算例1(1) 已知等比数列{a n } 的前3项和为168,a 2−a 5=42 ,则a 6= ( )A. 14B. 12C. 6D. 3(2) 已知等比数列{a n } 的前n 项和为S n ,a 1=1 ,a 5=8a 2 ,若S n =31 ,则n = .方法感悟:等比数列基本量运算的解题策略(1)方程思想:等比数列基本量的运算是等比数列中的一类基本问题,等比数列中有五个量a 1 ,n ,q ,a n ,S n ,一般可以“知三求二”,通过列方程(组)求关键量a 1 和q ,问题便可迎刃而解.(2)分类讨论思想:等比数列{a n } 的前n 项和公式涉及对公比q 的分类讨论,当q =1 时,{a n } 的前n 项和S n =na 1 ;当q ≠1 时,{a n } 的前n 项和S n =a 1(1−q n )1−q =a 1−a n q 1−q .考点二 等比数列的判定与证明例2已知数列{a n } 的首项a 1=12 ,且满足a n+1=a n3−2a n (n ∈N ∗) .(1) 证明:{1a n −1} 是等比数列,并求数列{a n } 的通项公式;(2) 记b n =n (1a n −1) ,求{b n } 的前n 项和S n .变式:已知各项都为正数的数列{a n } 满足a n+1+a n =3⋅2n ,a 1=1 .(1) 若b n =a n −2n ,求证:{b n } 是等比数列;(2) 求数列{a n } 的通项公式.方法感悟:判定等比数列的四种常用方法定义法 若a n+1a n =q (q 为非零常数,n ∈N ∗ )或a n a n−1=q (q为非零常数,且n ≥2 ,n ∈N ∗ ),则{a n } 是等比数列等比中项法 在数列{a n } 中,若a n ≠0 且a n+12=a n ⋅a n+2(n ∈N ∗) ,则{a n } 是等比数列通项公式法 若数列{a n } 的通项公式可以写成a n =c ⋅q n (c ,q均是不为0的常数,n ∈N ∗ )的形式,则{a n } 是等比数列前n 项和公式法 若数列{a n } 的前n 项和S n =k ⋅q n −k (k 为常数,且k ≠0 ,q ≠0 ,q ≠1 ),则{a n } 是等比数列五.达标练习1.如果-1,a ,b ,c ,-9成等比数列,那么( )A .b =-3,ac =9B .b =3,ac =9C .b =-3,ac =-9D .b =3,ac =-92.已知等比数列{a n }的前3项和为168,a 2-a 5=42,则a 6= ( )A .14B .12C .6D .33.记S n 为等比数列{a n }的前n 项和.若a 5-a 3=12,a 6-a 4=24,则S n a n=( )A .2n -1B .2-21-nC .2-2n -1D .21-n -14.在数列{a n }中,满足a 1=2,a 2n =a n -1·a n +1(n ≥2,n ∈N *),S n 为{a n }的前n 项和.若a 6=64,则S 7的值为( )A .126B .256C .255D .2545. 已知正项等比数列{a n}的首项为1,且4a5,a3,2a4成等差数列,则{a n}的前6项和为( )A. 31B. 3132C. 6332D. 636. 数列{a n}中,a1=2,a m+n=a m a n.若a k+1+a k+2+⋯+a k+10= 215−25,则k=( )A. 2B. 3C. 4D. 57. 已知等比数列{a n},其前n项和为S n.若a2=4,S3=14,则a3=.8. 已知等比数列{a n}的公比为−1,前n项和为S n,若{S n−1}也是等比数列,则a1=.9.设等比数列{a n}满足a1+a2=4,a3−a1=8. 记S n为数列{log3a n}的前n项和.若S m+S m+1=S m+3,则m=.10.已知数列{a n}的前n项和为S n,且满足2S n=−a n+n(n∈N∗). (1)证明:数列{a n−12}为等比数列;(2)求数列{a n−1}的前n项和T n.。
等比数列的概念与性质
等比数列的概念与性质等比数列是指一个数列中,从第二项开始,每一项都是前一项与同一常数的乘积。
等比数列的概念与性质在数学中占有重要地位,对于理解数列的变化规律以及解决实际问题都有着重要的意义。
一、等比数列的概念等比数列是指一个数列中,从第二项开始,每一项都是前一项与同一常数的乘积。
设等比数列的首项为a,公比为r(r≠0),则等比数列的前n项可以用以下公式表示:an = a * r^(n-1),其中n为项数。
二、等比数列的性质1. 公比的意义:公比决定了等比数列中相邻两项之间的比值关系。
当公比r大于1时,等比数列呈现递增趋势;当公比r小于1但大于0时,等比数列呈现递减趋势;当公比r等于1时,等比数列的各项相等。
2. 通项公式:等比数列的第n项可以使用通项公式an = a * r^(n-1)来表示,其中a 为首项,r为公比。
3. 前n项和的计算:等比数列的前n项和Sn可以使用等比数列求和公式来计算,公式为:Sn = a * (1 - r^n) / (1 - r),其中n为项数,a为首项,r为公比。
4. 无穷项和的计算:当公比的绝对值小于1时,等比数列的无穷项和可以通过求和公式求得:S∞ = a / (1 - r),其中a为首项,r为公比。
5. 等比数列的性质:等比数列中的任意三项可以构成一个等比比例。
根据这个性质,可以使用等比数列来解决各种实际问题,如利润增长、贷款还款等。
三、等比数列的应用举例1. 财务管理:等比数列的概念和性质在财务管理中有广泛的应用。
例如,某公司的年度利润按等比数列增长,首年利润为10万元,公比为1.2。
我们可以利用等比数列的性质计算出第5年的利润为10万 * 1.2^(5-1) = 18.14万元。
2. 投资与滚动利息:等比数列的应用还可用于计算投资的滚动利息。
假设某人将1000元以5%的年利率存入银行,每年滚动利息再投入银行,求10年后的本息和。
我们可以利用等比数列的性质计算出10年后的本息和为1000 * (1.05^10) = 1628.89元。
2021年高考数学一轮复习等比数列知识点知识点总结
2021年高考数学一轮复习等比数列知识点知识点总结
高考是高中最重要的时期,为了备战高考,为大家带来了等比数列知识点,希望能帮助大家复习本门课程,只有找到适合自己的复习方法,在复习中才会事半功倍!
(1)定义式:
(5)等比中项:
若
为
或者
无穷递缩等比数列各项和公式:公比的绝对值小于1的无穷等比数列,当n无限增大时的极限叫做这个无穷等比数列各项的和。
(7)由等比数列组成的新的等比数列的公比:
{an}是公比为q的等比数列
1.若A=a1+a2+……+an
B=an+1+……+a2n
C=a2n+1+ (3)
则,A、B、C构成新的等比数列,公比Q=q
2.若A=a1+a4+a7+……+a3n-2
B=a2+a5+a8+……+a3n-1
C=a3+a6+a9+……+a3n
则,A、B、C构成新的等比数列,公比Q=q
性质
(1)若m、n、p、q∈N_,且m+n=p+q,则am_an=ap_aq。
(2)在等比数列中,依次每k项之和仍成等比数列。
(3)若“G是a、b的等比中项”则”G =ab(G≠0)”。
(4)若{an}是等比数列,公比为q1,{bn}也是等比数列,公比是q2,则
{a2n},{a3n}…是等比数列,公比为q1 ,q1 …
{can},c是常数,{an_bn},{an/bn}是等比数列,公比为q1,q1q2,q1/q2。
(5)等比数列中,连续的,等长的,间隔相等的片段和为等比。
(6)若(an)为等比数列且各项为正,公比为q,则(log以a为底an的对数)成等差,公差为log以a为底q的对数。
[标签:内容]。
【2022高考数学一轮复习(步步高)】第1节 数列的概念与简单表示法
第1节数列的概念与简单表示法考试要求 1.了解数列的概念和几种简单的表示方法(列表、图象、通项公式);2.了解数列是自变量为正整数的一类特殊函数.知识梳理1.数列的定义按照一定顺序排列着的一列数称为数列,数列中的每一个数叫做这个数列的项.2.数列的分类分类标准类型满足条件项数有穷数列项数有限无穷数列项数无限项与项间的大小关系递增数列a n+1>a n其中n∈N*递减数列a n+1<a n常数列a n+1=a n摆动数列从第二项起,有些项大于它的前一项,有些项小于它的前一项的数列数列有三种表示法,它们分别是列表法、图象法和解析法.4.数列的通项公式(1)通项公式:如果数列{a n}的第n项a n与序号n之间的关系可以用一个式子a n =f(n)来表示,那么这个公式叫做这个数列的通项公式.(2)递推公式:如果已知数列{a n}的第1项(或前几项),且从第二项(或某一项)开始的任一项a n与它的前一项a n-1(或前几项)间的关系可以用一个公式来表示,那么这个公式就叫做这个数列的递推公式.[常用结论与微点提醒]1.数列的最大(小)项,可以用⎩⎨⎧a n ≥a n -1,a n ≥a n +1(n ≥2,n ∈N *)⎝ ⎛⎭⎪⎫⎩⎨⎧a n ≤a n -1,a n ≤a n +1(n ≥2,n ∈N *)求,也可以转化为函数的最值问题或利用数形结合求解.2.数列是按一定“次序”排列的一列数,一个数列不仅与构成它的“数”有关,而且还与这些“数”的排列顺序有关.3.易混项与项数的概念,数列的项是指数列中某一确定的数,而项数是指数列的项对应的位置序号.诊 断 自 测1.判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”)(1)相同的一组数按不同顺序排列时都表示同一个数列.( ) (2)1,1,1,1,…,不能构成一个数列.( ) (3)任何一个数列不是递增数列,就是递减数列.( )(4)如果数列{a n }的前n 项和为S n ,则对任意n ∈N *,都有a n +1=S n +1-S n .( ) 解析 (1)数列:1,2,3和数列:3,2,1是不同的数列. (2)数列中的数是可以重复的,可以构成数列. (3)数列可以是常数列或摆动数列. 答案 (1)× (2)× (3)× (4)√2.(老教材必修5P33T4改编)在数列{a n }中,a 1=1,a n =1+(-1)na n -1(n ≥2),则a 5等于( ) A.32B.53C.85D.23解析 a 2=1+(-1)2a 1=2,a 3=1+(-1)3a 2=12, a 4=1+(-1)4a 3=3,a 5=1+(-1)5a 4=23. 答案 D3.(老教材必修5P33T5改编)根据下面的图形及相应的点数,写出点数构成的数列的一个通项公式a n =________.…解析 由a 1=1=5×1-4,a 2=6=5×2-4,a 3=11=5×3-4,…,归纳a n =5n -4. 答案 5n -44.(2020·北京朝阳区月考)数列0,1,0,-1,0,1,0,-1,…的一个通项公式a n 等于( ) A.(-1)n +12B.cos n π2C.cosn +12πD.cosn +22π解析 令n =1,2,3,…,逐一验证四个选项,易得D 正确. 答案 D5.(2019·济南一模)设数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =a 1(4n -1)3,若a 4=32,则a 1=________.解析 由题意,得a 4=S 4-S 3=32. 即255a 13-63a 13=32,解得a 1=12. 答案 126.(2020·成都诊断)数列{a n }中,a n =-n 2+11n (n ∈N *),则此数列最大项的值是________.解析 a n =-n 2+11n =-⎝ ⎛⎭⎪⎫n -1122+1214,∵n ∈N *,∴当n =5或n =6时,a n 取最大值30. 答案 30考点一 由a n 与S n 的关系求通项【例1】 (1)(2019·广州质检)已知数列{a n }的前n 项和S n =2n 2-3n ,则a n =________.(2)(2020·德州模拟)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=1,S n =13a n +1-1,则数列{a n }的通项公式为________. 解析 (1)a 1=S 1=2-3=-1,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(2n 2-3n )-[2(n -1)2-3(n -1)]=4n -5, 由于a 1也适合此等式,∴a n =4n -5.(2)由a 1=1,S n =13a n +1-1可得a 1=13a 2-1=1,解得a 2=6,当n ≥2时,S n -1=13a n -1,又S n =13a n +1-1,两式相减可得a n =S n -S n -1=13a n +1-13a n ,即a n +1=4a n (n ≥2),则a n =6·4n -2,又a 1=1不符合上式, 所以a n =⎩⎨⎧1,n =1,6·4n -2,n ≥2.答案 (1)4n -5 (2)a n =⎩⎨⎧1,n =1,6·4n -2,n ≥2规律方法 数列的通项a n 与前n 项和S n 的关系是a n =⎩⎨⎧S 1,n =1,S n -S n -1,n ≥2.①当n =1时,a 1若适合S n -S n -1,则n =1的情况可并入n ≥2时的通项a n ;②当n =1时,a 1若不适合S n -S n -1,则用分段函数的形式表示.【训练1】 (1)设数列{a n }满足a 1+3a 2+…+(2n -1)a n =2n ,则a n =________. (2)(2018·全国Ⅰ卷)记S n 为数列{a n }的前n 项和.若S n =2a n +1,则S 6=________. 解析 (1)因为a 1+3a 2+…+(2n -1)a n =2n , 故当n ≥2时,a 1+3a 2+…+(2n -3)a n -1=2(n -1). 两式相减得(2n -1)a n =2, 所以a n =22n -1(n ≥2).又由题设可得a 1=2,满足上式,从而{a n }的通项公式为a n =22n -1(n ∈N *).(2)由S n =2a n +1,得a 1=2a 1+1,所以a 1=-1. 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2a n +1-(2a n -1+1), 得a n =2a n -1.∴数列{a n }是首项为-1,公比为2的等比数列. ∴S 6=a 1(1-q 6)1-q =-(1-26)1-2=-63.答案 (1)22n -1(n ∈N *) (2)-63 考点二 由数列的递推关系求通项多维探究角度1 累加法——形如a n +1-a n =f (n ),求a n【例2-1】 在数列{a n }中,a 1=2,a n +1=a n +ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1n ,则a n 等于( )A.2+ln nB.2+(n -1)ln nC.2+n ln nD.1+n +ln n解析 因为a n +1-a n =ln n +1n =ln(n +1)-ln n , 所以a 2-a 1=ln 2-ln 1, a 3-a 2=ln 3-ln 2, a 4-a 3=ln 4-ln 3, ……a n -a n -1=ln n -ln(n -1)(n ≥2).把以上各式分别相加得a n -a 1=ln n -ln 1, 则a n =2+ln n (n ≥2),且a 1=2也适合, 因此a n =2+ln n (n ∈N *). 答案 A角度2 累乘法——形如a n +1a n=f (n ),求a n【例2-2】 若a 1=1,na n -1=(n +1)a n (n ≥2),则数列{a n }的通项公式a n =________.解析 由na n -1=(n +1)a n (n ≥2),得a n a n -1=nn +1(n ≥2).所以a n =a n a n -1·a n -1a n -2·a n -2a n -3·…·a 3a 2·a 2a 1·a 1=n n +1·n -1n ·n -2n -1·…·34·23·1=2n +1(n ≥2),又a 1也满足上式,所以a n =2n +1.答案2n +1角度3 构造法——形如a n +1=Aa n +B (A ≠0且A ≠1,B ≠0),求a n【例2-3】 (2020·青岛模拟)已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=3a n +2(n ∈N *),则数列{a n }的通项公式为________.解析 由a n +1=3a n +2,得a n +1+1=3(a n +1), ∴数列{a n +1}是首项为2,公比为3的等比数列, ∴a n +1=2·3n -1,∴a n =2·3n -1-1. 答案 a n =2·3n -1-1角度4 取倒数法——形如a n +1=Aa n Ba n +C(A ,B ,C 为常数),求a n【例2-4】 已知数列{a n }中,a 1=1,a n +1=2a na n +2(n ∈N *),则数列{a n }的通项公式为________.解析 因为a n +1=2a n a n +2,a 1=1,所以a n ≠0,所以1a n +1=1a n +12,即1a n +1-1a n=12.又a 1=1,则1a 1=1,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是以1为首项,12为公差的等差数列.所以1a n =1a 1+(n-1)×12=n 2+12.所以a n =2n +1.答案 a n =2n +1规律方法 由数列的递推关系求通项公式的常用方法 (1)已知a 1,且a n -a n -1=f (n ),可用“累加法”求a n . (2)已知a 1(a 1≠0),且a na n -1=f (n ),可用“累乘法”求a n .(3)已知a 1,且a n +1=qa n +b ,则a n +1+k =q (a n +k )(其中k 可用待定系数法确定),可转化为{a n +k }为等比数列.(4)形如a n +1=Aa n Ba n +C (A ,B ,C 为常数)的数列,将其变形为1a n +1=C A ·1a n +BA ,①若A =C ,则⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是等差数列,且公差为BA ,②若A ≠C ,则采用待定系数法构造新数列求解.【训练2】 (1)(角度1)在数列{a n }中,若a 1=3,a n +1=a n +1n (n +1),则通项公式a n =________.(2)(角度2)已知a 1=2,a n +1=2n a n ,则数列{a n }的通项公式a n =________. (3)(角度3)已知数列{a n }中,a 1=3,且点P n (a n ,a n +1)(n ∈N *)在直线4x -y +1=0上,则数列{a n }的通项公式a n =________.(4)(多填题)(角度4)已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=a n a n +2(n ∈N *),且1a n +1+1=A ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a n +1,则A =________,数列{a n }的通项公式为________. 解析 (1)原递推公式可化为a n +1=a n +1n -1n +1,则a 2=a 1+1-12,a 3=a 2+12-13,a 4=a 3+13-14,…,a n -1=a n -2+1n -2-1n -1,a n =a n -1+1n -1-1n ,累计相加得,a n =a 1+1-1n ,又n =1时也适合,故a n =4-1n .(2)∵a n +1=2na n ,∴a n +1a n=2n ,当n ≥2时,a n =a n a n -1·a n -1a n -2·…·a 2a 1·a 1=2n -1·2n -2·…·2·2=2n 2-n +22.又a 1=2也符合上式,∴a n =2n 2-n +22.(3)因为点P n (a n ,a n +1)(n ∈N *)在直线4x -y +1=0上, 所以4a n -a n +1+1=0.所以a n +1+13=4⎝ ⎛⎭⎪⎫a n +13.因为a 1=3,所以a 1+13=103.故数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +13是首项为103,公比为4的等比数列.所以a n +13=103×4n -1,故数列{a n }的通项公式为a n =103×4n -1-13.(4)由a n +1=a n a n +2,得1a n +1=1+2a n ,所以1a n +1+1=2⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1a n ,故A =2,且⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n +1是首项为1a 1+1=2,公比为2的等比数列,则1a n+1=2n ,则a n =12n -1.答案 (1)4-1n (2)2n 2-n +22(3)103×4n -1-13(4)2 a n =12n -1考点三 数列的性质【例3】 (1)(2019·宜春期末)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +12,x ≤12,2x -1,12<x <1,x -1,x ≥1,若数列{a n}满足a 1=73,a n +1=f (a n )(n ∈N *),则a 2 019=( ) A.73B.43C.56D.13(2)(2020·衡水中学一调)已知数列{a n }的前n 项和S n =⎩⎨⎧2n -1,n ≤4,-n 2+(m -1)n ,n ≥5.若a 5是{a n }中的最大值,则实数m 的取值范围是________.解析 (1)由题意,知a 2=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫73=43,a 3=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫43=13,a 4=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13=56,a 5=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫56=23,a 6=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23=13,a 7=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13=56,……,故数列{a n }从第三项起构成周期数列,且周期为3,故a 2 019=a 3=13.故选D.(2)因为S n =⎩⎨⎧2n -1,n ≤4,-n 2+(m -1)n ,n ≥5, 所以当2≤n ≤4时,a n =S n -S n -1=2n -1; 当n =1时,a 1=S 1=1也满足上式; 当n ≥6时,a n =S n -S n -1=-2n +m , 当n =5时,a 5=S 5-S 4=5m -45,综上,a n =⎩⎨⎧2n -1,n ≤4,5m -45,n =5,-2n +m ,n ≥6,因为a 5是{a n }中的最大值,所以有5m -45≥8且5m -45≥-12+m ,解得m ≥535. 答案 (1)D (2)⎣⎢⎡⎭⎪⎫535,+∞规律方法 1.在数学命题中,以数列为载体,常考查周期性、单调性.2.(1)研究数列的周期性,常由条件求出数列的前几项,确定周期性,进而利用周期性求值.(2)数列的单调性只需判定a n 与a n +1的大小,常用比差或比商法进行判断.【训练3】 (1)已知数列{a n }满足a n +1=11-a n ,若a 1=12,则a 2 021=( )A.-1B.12C.1D.2(2)已知等差数列{a n }的公差d <0,且a 21=a 211,则数列{a n }的前n 项和S n 项取得最大值时,项数n 的值为( ) A.5B.6C.5或6D.6或7解析 (1)由a 1=12,a n +1=11-a n 得a 2=2,a 3=-1,a 4=12,a 5=2,…,可知数列{a n }是以3为周期的数列,因此a 2 021=a 3×673+2=a 2=2.(2)由a 21=a 211,可得(a 1+a 11)(a 1-a 11)=0,因为d <0,所以a 1-a 11≠0,所以a 1+a 11=0, 又2a 6=a 1+a 11,所以a 6=0. 因为d <0,所以{a n }是递减数列,所以a 1>a 2>…>a 5>a 6=0>a 7>a 8>…,显然前5项和或前6项和最大,故选C. 答案 (1)D (2)CA 级 基础巩固一、选择题1.(多选题)已知数列的前4项为2,0,2,0,则依此归纳该数列的通项可能是( ) A.a n =(-1)n -1+1 B.a n =⎩⎨⎧2,n 为奇数,0,n 为偶数C.a n =2sin n π2D.a n =cos(n -1)π+1解析 对n =1,2,3,4进行验证,a n =2sin n π2不合题意,其他都可能. 答案 ABD2.已知数列{a n }满足:任意m ,n ∈N *,都有a n ·a m =a n +m ,且a 1=12,那么a 5=( ) A.132B.116C.14D.12解析 由题意,得a 2=a 1a 1=14,a 3=a 1·a 2=18,则a 5=a 3·a 2=132. 答案 A3.(2020·江西重点中学盟校联考)在数列{a n }中,a 1=-14,a n =1-1a n -1(n ≥2,n ∈N *),则a 2 019的值为( ) A.-14B.5C.45D.54解析 在数列{a n }中,a 1=-14,a n =1-1a n -1(n ≥2,n ∈N *),所以a 2=1-1-14=5,a 3=1-15=45,a 4=1-145=-14,所以{a n }是以3为周期的周期数列,所以a 2019=a 673×3=a 3=45.答案 C4.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=2,a n +1=S n +1(n ∈N *),则S 5=( ) A.31B.42C.37D.47解析 由题意,得S n +1-S n =S n +1(n ∈N *),∴S n +1+1=2(S n +1)(n ∈N *),故数列{S n +1}为等比数列,其首项为3,公比为2,则S 5+1=3×24,所以S 5=47. 答案 D5.(2020·山东重点高中联考)已知数列{a n }的首项a 1=35,且满足a n -a n -1=2n -1(n ∈N *,n ≥2),则a nn 的最小值为( ) A.234B.595C.353D.12解析 数列{a n }的首项a 1=35,且满足a n -a n -1=2n -1(n ∈N *,n ≥2),可得a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1)=34+(1+3+5+…+2n -1)=34+ 12n (1+2n -1)=34+n 2(n ≥2),当n =1时,a 1=35符合上式,故a n =34+n 2(n ∈N *),则a n n =n +34n ≥234,等号成立时n =34n ,解得n =34,n 不为正整数,由于n 为正整数,所以n =5时,5+345=595;n =6时,6+346=353<595.则a n n的最小值为353,故选C. 答案 C 二、填空题6.已知S n =3n +2n +1,则a n =________________. 解析 因为当n =1时,a 1=S 1=6; 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(3n +2n +1)-[3n -1+2(n -1)+1]=2·3n -1+2, 由于a 1不适合此式, 所以a n =⎩⎨⎧6,n =1,2·3n -1+2,n ≥2.答案 ⎩⎨⎧6,n =1,2·3n -1+2,n ≥27.(2019·汕头一模)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 1=1,a 2=2,且a n +2=3S n -S n +1+3(n ∈N *),则S 10=________________. 解析 因为a n +2=3S n -S n +1+3, 所以S n +2-S n +1=3S n -S n +1+3,整理得S n +2=3S n +3,即S n +2+32=3⎝ ⎛⎭⎪⎫S n +32,又S 2=a 1+a 2=3,所以S 10+32=S 10+32S 8+32·S 8+32S 6+32·S 6+32S 4+32·S 4+32S 2+32·⎝ ⎛⎭⎪⎫S 2+32,即S 10=S 10+32S 8+32·S 8+32S 6+32·S 6+32S 4+32·S 4+32S 2+32·⎝ ⎛⎭⎪⎫S 2+32-32=363.答案 3638.(2020·河北省级示范性高中联考)数列{a n }满足a 1=3,且对于任意的n ∈N *都有a n +1-a n =n +2,则a 39=________. 解析 因为a n +1-a n =n +2,所以a 2-a 1=3,a 3-a 2=4,a 4-a 3=5,……, a n -a n -1=n +1(n ≥2),上面(n -1)个式子左右两边分别相加 得a n -a 1=(n +4)(n -1)2(n ≥2),即a n =(n +1)(n +2)2(n ≥2),当n =1时,a 1=3适合上式,所以a n =(n +1)(n +2)2,n ∈N *,所以a 39=820.答案 820 三、解答题9.已知各项都为正数的数列{a n }满足a 1=1,a 2n -(2a n +1-1)a n -2a n +1=0. (1)求a 2,a 3; (2)求{a n }的通项公式.解 (1)由题意得a 2=12,a 3=14. (2)由a 2n -(2a n +1-1)a n -2a n +1=0得 2a n +1(a n +1)=a n (a n +1).因为{a n }的各项都为正数,所以a n +1a n=12.故{a n }是首项为1,公比为12的等比数列,因此a n =12n -1.10.设数列{a n }的前n 项和为S n .已知a 1=a (a ≠3),a n +1=S n +3n ,n ∈N *,设b n =S n -3n .(1)求数列{b n }的通项公式;(2)若a n +1≥a n ,n ∈N *,求a 的取值范围. 解 (1)依题意,S n +1-S n =a n +1=S n +3n , 即S n +1=2S n +3n ,由此得S n +1-3n +1=2(S n -3n ), 即b n +1=2b n ,又b 1=S 1-3=a -3,所以数列{b n }的通项公式为b n =(a -3)2n -1,n ∈N *. (2)由(1)知S n =3n +(a -3)2n -1,n ∈N *, 于是,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=3n +(a -3)2n -1-3n -1-(a -3)2n -2 =2×3n -1+(a -3)2n -2, a n +1-a n =4×3n -1+(a -3)2n -2=2n -2⎣⎢⎡⎦⎥⎤12⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -2+a -3, 当n ≥2时,a n +1≥a n ⇒12⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -2+a -3≥0⇒a ≥-9.又a 2=a 1+3>a 1.综上,a 的取值范围是[-9,3)∪(3,+∞).B 级 能力提升11.(2019·晋中高考适应性调研)“中国剩余定理”又称“孙子定理”.1852年,英国来华传教士伟烈亚力将《孙子算经》中“物不知数”问题的解法传至欧洲.1874年,英国数学家马西森指出此法符合1801年由高斯得到的关于同余式解法的一般性定理,因而西方称之为“中国剩余定理”.“中国剩余定理”讲的是一个关于整除的问题,现有这样一个整除问题:将1至2 020这2 020个数中,能被3除余1且被7除余1的数按从小到大的顺序排成一列,构成数列{a n },则此数列共有( ) A.98项B.97项C.96项D.95项解析 能被3除余1且被7除余1的数就只能是被21除余1的数,故a n =21n -20,由1≤a n ≤2 020得1≤n ≤97321,又n ∈N *,故此数列共有97项. 答案 B12.(2020·邵阳月考)已知数列{a n }的通项为a n =2n +3(n ∈N *),数列{b n }的前n 项和为S n =3n 2+7n2(n ∈N *),若这两个数列的公共项顺次构成一个新数列{c n },则满足c n <2 020的n 的最大整数值为( ) A.338B.337C.336D.335解析 对于{b n },当n =1时,b 1=S 1=5,当n ≥2时,b n =S n -S n -1=3n 2+7n2-3(n -1)2+7(n -1)2=3n +2,它和数列{a n }的公共项构成的新数列{c n }是首项为5,公差为6的等差数列,则c n =6n -1,令c n <2 020,可得n <33656,因为n ∈N *,所以n 的最大值为336. 答案 C13.(2020·青岛调研)已知数列{a n },a 1=2,S n 为数列{a n }的前n 项和,且对任意n ≥2,都有2a na n S n -S 2n=1,则{a n }的通项公式为________________.解析 n ≥2时,由2a n a n S n -S 2n =1⇒2(S n -S n -1)(S n -S n -1)S n -S 2n=2(S n -S n -1)-S n -1S n =1⇒1S n -1S n -1=12.又1S 1=1a 1=12,∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 是以12为首项,12为公差的等差数列. ∴1S n=n 2,∴S n =2n ,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n -2n -1=-2n (n -1),当n =1时,a 1=2,所以a n =⎩⎪⎨⎪⎧2,n =1,-2n (n -1),n ≥2. 答案 a n =⎩⎪⎨⎪⎧2,n =1,-2n (n -1),n ≥2 14.已知数列{a n }中,a n =1+1a +2(n -1)(n ∈N *,a ∈R 且a ≠0).(1)若a =-7,求数列{a n }中的最大项和最小项的值; (2)若对任意的n ∈N *,都有a n ≤a 6成立,求a 的取值范围. 解 (1)∵a n =1+1a +2(n -1)(n ∈N *,a ∈R ,且a ≠0),又a =-7,∴a n =1+12n -9(n ∈N *).结合函数f (x )=1+12x -9的单调性,可知1>a 1>a 2>a 3>a 4,a 5>a 6>a 7>…>a n >1(n ∈N *).∴数列{a n }中的最大项为a 5=2,最小项为a 4=0. (2)a n =1+1a +2(n -1)=1+12n -2-a2,已知对任意的n ∈N *,都有a n ≤a 6成立, 结合函数f (x )=1+12x -2-a 2的单调性,可知5<2-a2<6,即-10<a <-8. 即a 的取值范围是(-10,-8).C 级 创新猜想15.(多选题)已知数列{a n }的通项为a n =⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -1·⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -1-1,则下列表述正确的是( )A.最大项为0B.最大项不存在C.最小项为-14D.最小项为-2081 解析 由题意得a 1=⎝ ⎛⎭⎪⎫231-1×⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫231-1-1=1×(1-1)=0,当n >1时,0<⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -1<1,⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -1-1<0,∴a n =⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -1·⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -1-1<0,∴{a n }的最大项为a 1=0.a 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫232-1×⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫232-1-1=23×⎝ ⎛⎭⎪⎫23-1=-29,a 3=⎝ ⎛⎭⎪⎫233-1×⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫233-1-1=49×⎝ ⎛⎭⎪⎫49-1=-2081,a 4=⎝ ⎛⎭⎪⎫234-1×⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫234-1-1=827×⎝⎛⎭⎪⎫827-1=-152729,a n +1-a n =⎝ ⎛⎭⎪⎫23n +1-1×⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫23n +1-1-1-⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -1×⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -1-1=⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -1×3n -1-56×2n3n=⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -1⎣⎢⎡⎦⎥⎤13-56⎝ ⎛⎭⎪⎫23n,∴当n ≥3时,a n +1-a n >0;当n <3时,a n +1-a n <0.∴{a n }的最小项为a 3=-2081,故选AD. 答案 AD16.(新背景题)(2019·福州二模)一元线性同余方程组问题最早可见于中国南北朝时期(公元5世纪)的数学著作《孙子算经》卷下第二十六题,叫做“物不知数”问题,原文如下:有物不知数,三三数之剩二,五五数之剩三,问物几何?即一个整数除以三余二,除以五余三,求这个整数.设这个整数为a ,当a ∈[2,2 019]时,符合条件的a 共有________个.解析 法一 由题设a =3m +2=5n +3,m ,n ∈N , 则3m =5n +1,m ,n ∈N ,当m =5k 时,n 不存在;当m =5k +1时,n 不存在; 当m =5k +2时,n =3k +1,满足题意; 当m =5k +3时,n 不存在; 当m =5k +4时,n 不存在.其中k ∈N .故2≤a =15k +8≤2 019,解得-615≤k ≤2 01115, 则k =0,1,2,…,134,共135个. 即符合条件的a 共有135个,故答案为135.法二一个整数除以三余二,这个整数可以为2,5,8,11,14,17,20,23,26,29,32,35,38,…,一个整数除以五余三,这个整数可以为3,8,13,18,23,28,33,38,…,则同时除以三余二、除以五余三的整数为8,23,38,…,构成首项为8,公差为15的等差数列,通项公式为a n=8+15(n-1)=15n-7,由15n-7≤2 019得15n≤2 026,n≤135 1 15,因为n∈N*,所以n=1,2,3,…,135,共有135个. 答案135。
第03讲 等比数列及其前n项和 (精讲)(解析版)-2023年高考数学一轮复习
第03讲 等比数列及其前n 项和(精讲)目录第一部分:知识点精准记忆 第二部分:课前自我评估测试 第三部分:典型例题剖析 题型一:等比数列基本量的运算 题型二:等比数列的判断与证明 题型三:等比数列的性质及其综合应用角度1:等比数列的性质角度2:等比数列与等差数列的综合问题第四部分:高考真题感悟1.等比数列的概念 (1)等比数列的定义一般地,如果一个数列从2项起,每一项与它的前一项的比等于同一常数,那么这个数列叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,公比通常用字母q (0q ≠)表示.数学语言表达:1(2)nn a q n a -=≥,q 为常数,0q ≠. (2)等比中项如果a ,G ,b 成等比数列,那么G 叫做a 与b 的等比中项.即:G 是a 与b 的等比中项⇔a ,G ,b 成等比数列⇔2G ab =. 2.等比数列的有关公式(1)若等比数列{}n a 的首项为1a ,公比是q ,则其通项公式为11n n a a q -=;可推广为n m n m a a q -=.(2)等比数列的前n 项和公式:当1q =时,1n S na =;当1q ≠时,11(1)11n n n a a q a q S q q--==--.3.等比数列的性质设数列{}n a 是等比数列,n S 是其前n 项和.(1)若m n p q +=+,则m n p q a a a a =,其中,,,m n p q N *∈.特别地,若2m n p +=,则2m n p a a a =,其中,,m n p N *∈.(2)相隔等距离的项组成的数列仍是等比数列,即ka ,k ma +,2k ma +,…仍是等比数列,公比为mq(,k m N *∈).(3)若数列{}n a ,{}n b 是两个项数相同的等比数列,则数列{}n ba ,{}n n pa qb ⋅和{}nnpa qb (其中b ,p ,q 是非零常数)也是等比数列.1.(2022·宁夏·平罗中学高一期中(理))已知2、x 、8成等比数列,则x 的值为( ) A .4 B .4- C .4± D .5【答案】C解:因为2、x 、8成等比数列, 所以228x =⨯,解得4x =±; 故选:C2.(2022·辽宁·辽师大附中高二阶段练习)已知一个蜂巢里有1只蜜蜂,第1天,它飞出去找回了4个伙伴;第2天,5只蜜蜂飞出去,各自找回了4个伙伴,……按照这个规律继续下去,第20天所有的蜜蜂都归巢后,蜂巢中一共有蜜蜂( ) A .420只 B .520只C . 20554-只D . 21443-只【答案】B第一天一共有5只蜜蜂,第二天一共有2555⨯=只蜜蜂,……按照这个规律每天的蜜蜂数构成以为5首项,公比为5的等比数列则第n 天的蜜蜂数1555n nn a -=⨯=第20天蜜蜂都归巢后,蜂巢中共有蜜蜂数205 故选:B .3.(2022·北京·昌平一中高二期中)2与8的等比中项是( ) A .4 B .5 C .4± D .5±【答案】C设a 为2与8的等比中项,则22816a =⨯=,解得:4a =±. 故选:C.4.(2022·湖北·蕲春县实验高级中学高二期中)已知2是2m 与n 的等差中项,1是m 与2n 的等比中项,则12m n+=( ) A .2 B .4 C .6 D .8【答案】D由题可知24m n +=,21mn =,所以1228m n m n mn++==. 故选:D .5.(2022·全国·高二单元测试)在下列的表格中,如果每格填上一个数后,每一横行成等差数列,每一纵列成等比数列,那么x y +的值为( ) 2 4 1 2 x yB .3C .4D .5【答案】A 由题意知表格为 2 4 6 12 3 12132故3222x y +=+=. 故选:A题型一:等比数列基本量的运算例题1.(2022·辽宁·沈阳市第八十三中学高二阶段练习)若等比数列{}n a 满足123a a +=,4581a a +=,则数列{}n a 的公比为( )A .﹣2B .2C .﹣3D .3【答案】D设等比数列{an }的公比为q ,由a 4+a 5=(a 1+a 3)q 3,得3q 3=81,解得q =3, 故选:D .例题2.(2022·江西·上饶市第一中学模拟预测(文))在正项等比数列{}n a 中,1236a a a a =,且416a =,则10a =( ) A .1024 B .960 C .768 D .512【答案】A解:依题意设公比为q ,且10a >、0q >,由1236a a a a =,则33511a q a q =,即221a q =,所以1a q =,因为416a =,所以34116a q q ==,所以2q,所以2n n a =,所以101021024a ==;故选:A例题3.(2022·辽宁·鞍山市华育高级中学高二期中)在等比数列{}n a 中,241a a +=,352a a +=,则公比q =( )A .12 B .2 C .1 D .2-【答案】B设等比数列{}n a 的公比为q ,由()2424351,2+=+=+=a a a a a a q ,解得2q .故选:B.例题4.(2022·全国·模拟预测)已知{}n a 是等比数列,0n a >,1329a a a =,12312323a a a ++=. (1)求{}n a 的通项公式;(2)记n S 为数列{}n a 的前n 项和,求使得1n n S na +≥的正整数n 的所有取值.【答案】(1)3nn a =或9n a =;(2)答案见解析.(1)因为{}n a 为等比数列,所以213229a a a a ==,又0n a ≠,所以29a =.设{}n a 的公比为()0q q >,因为12312323aa a ++=, 所以12329993q q++=,化简得24309q q q-+=,解得3q =或1q =. 当3q =时,2933n nn a -=⨯=.当1q =时,9n a =.(2)当3q =时,()1113312n n n a q S q+--==-. 由1n n S na +≥,得23332n n n +-≥⋅,化简得()9233nn -⨯≥.易知,当5n ≥时,不等式显然不成立,检验可知,满足不等式的正整数n 的所有取值为1,2,3,4.当1q =时,9n S n =,由1n n S na +≥,得()919n n +≥,此时n 的取值为一切正整数. 例题5.(2022·北京二中高二学业考试)已知数列{}n a 是等比数列,142,16a a ==, (1)求数列{}n a 的通项公式及其前n 项和n S ;(2)若35,a a 分别为等差数列{}n b 的第3项和第5项,求数列{}n b 的通项公式及其前n 项和n T .【答案】(1)2n n a =,122n n S +=-.(2)1228n b n =-,2622n T n n =-.(1)设数列{}n a 的公比为q ,则41411682a qa -===,得2q ,所以111222n n nn a a q --==⨯=.11(1)2(12)22112n n n n a q S q +--===---.(2)设等差数列{}n b 的公差为d , 33328b a ===,555232b a ===,则5332812532b b d --===-, 所以3(3)812(3)1228n b b n d n n =+-=+-=-,2(161228)6222n n n T n n -+-==-. 方法总结解决等比数列基本量运算的思想方法(1)方程思想:等比数列的基本量为首项1a 和公比q ,通常利用已知条件及通项公式或前n 项和公式列方程(组)求解,等比数列中包含1a ,q ,n ,n a ,n S 五个量,可“知三求二”.(2)整体思想:当所给条件只有一个时,可将已知和所求都用1a ,q 表示,寻求两者间的联系,整体代换即可求解.(3)分类讨论思想:若题目中公比q 未知,则运用等比数列前n 项和公式时要对q 分1q =和1q ≠两种情况进行讨论.题型二:等比数列的判断与证明例题1.(2022·辽宁·抚顺一中高二阶段练习)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且342n n S a =-. (1)求{}n a 的通项公式;【答案】(1)212n n a -=(1)当1n =时,1113423S a a =-=,解得12a =. 当2n ≥时,()113334242n n n n n a S S a a --=-=---, 整理得14n n a a -=,所以{}n a 是以2为首项,4为公比的等比数列,故121242n n n a --=⨯=.例题2.(2022·重庆巴蜀中学高三阶段练习)已知n S 是数列{}n a 的前n 项和,且231n n S a =-. (1)求数列{}n a 的通项公式; 【答案】(1)13-=n n a(1)当1n =时,1112321S a a =-⇒=, 又231n n S a =-,①当2n ≥时11231n n S a --=-,② ①−②得:1233n n n a a a -=-,即13n n a a -=, ∴数列{}n a 是以1为首项,3为公比的等比数列, ∴ 13-=n n a .例题3.(2022·江西·二模(理))已知正项数列{}n a 的前n 项和为n S ,212S =,且()*,m n m n a a a m n +=∈N .(1)求{}n a 的通项公式;【答案】(1)3n n a =(1)令m =n =1,得221a a =,又21212S a a =+=,解得:13a =或14a =-(负值舍去),令m =1,得11n n a a a +=,所以13n na a +=, 所以{}n a 是以3为首项,3为公比的等比数列,所以3nn a =.证明{}n a 是等比数列 定义法1n na q a +=(n N *∈) (或者1(2)nn a q n a -=≥)等差中项法211(2)n n n a a a n -+=⋅≥判断{}n a 是等比数列{}n a 的通项关于n 的指数函数1n n a cq -=(0c ≠,0q ≠){}n a 的前n 项和 n n S kq k =-(0c ≠,0q ≠,1q ≠)题型三:等比数列的性质及其综合应用角度1:等比数列的性质例题1.(2022·宁夏·平罗中学高一期中(文))已知{}n a 是等比数列,若0n a >,且243546225a a a a a a ++=,则35a a +=( )A .10B .25C .5D .15【答案】C因为{}n a 是等比数列,243546225a a a a a a ++=,所以223355225a a a a ++=,即()23525a a +=,因为0n a >, 所以355a a +=. 故选:C例题2.(2022·江西·九江一中高二阶段练习(理))在正项等比数列{}n a 中,48128a a a =,则22214log log a a +=( ) A .2 B .1C .12D .14【答案】A由4812388a a a a ==,可得82a =则()222142214282228log log log log log log 2222a a a a a a ===+==故选:A例题3.(2022·辽宁沈阳·三模)在等比数列{}n a 中,28,a a 为方程240x x π-+=的两根,则357a a a 的值为( ) A .ππB .π-C .π±D .3π【答案】C解:在等比数列{}n a 中,因为28,a a 为方程240x x π-+=的两根,所以2258a a a π==,所以5a π=± 所以33575a a a a π==±故选:C.例题4.(2022·河南·高二阶段练习(文))在等比数列{}n a 中,2313a a =,则28a a =______.【答案】9设等比数列{}n a 的公比为q ,由2313a a =得:2211()3a q a =,则有4513a a q ==, 所以2285()9a a a ==.故答案为:9例题5.(2022·全国·高三专题练习)在正项等比数列{}n a 中,若484a a =,则22210log log a a +=______. 【答案】2()()2221022102482log log log log log 42a a a a a a +====.故答案为:2例题6.(2022·全国·高二单元测试)等比数列{}n a 中,0n a >且243546225a a a a a a ++=,则35a a +=_______ 【答案】52435462a a a a a a ++()222335535225a a a a a a =++=+=,又等比数列{}n a 中,0n a >, 355a a ∴+=,故答案为:5.角度2:等比数列与等差数列的综合问题例题1.(2022·浙江·杭师大附中模拟预测)数列{}n a 的前n 项和为n S ,数列{}n b 满足()N n n b na n *=∈,且数列{}n b 的前n 项和为(1)2n n S n -+.(1)求12,a a ,并求数列{}n a 的通项公式; 【答案】(1)12a =,24a =,2n n a =(2)证明见解析 (1)由题意得12323(1)2n n a a a na n S n ++++=-+,①当1n =时,12a =;当2n =时,1221222444a a S a a a +=+=++⇒=; 当2n ≥时,1231123(1)(2)2(1)n n a a a n a n S n --++++-=-+-,②①-②得,1(1)(2)2(2)222(2)n n n n n n n na n S n S S n a S a n -=---+=+-+⇒=-≥,当1n =时,12a =,也适合上式,所以()22N n n S a n *=-∈,所以1122n n S a --=-,两式相减得12(2)n n a a n -=≥,所以数列{}n a 是以2为首项,2为公比的等比数列,所以2n n a =.例题2.(2022·江西·南城县第二中学高二阶段练习(文))已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且()21n n S a n *=-∈N .(1)求数列{}n a 的通项公式; 【答案】(1)13n na =(1)当1n =时,111221a S a =-=,解得:113a =;当2n ≥时,1122211n n n n n a S S a a --=-=--+,即113n n a a -=,∴数列{}n a 是以13为首项,13为公比的等比数列,1133nn n a ⎛⎫∴== ⎪⎝⎭. 例题3.(2022·青海·大通回族土族自治县教学研究室三模(理))若n S 为数列{}n a 的前n 项和,12a =,且()()*121n n S S n +=+∈N .(1)求数列{}n a 的通项公式; 【答案】(1)2n n a =(1)解:因为()121n n S S +=+①,*n ∈N , 当2n ≥时,()121n n S S -=+②,由①②可得()()112121n n n n S S S S +--=+-+, 即12(2)n n a a n +=≥.1n =时,122a a S +==112222S a +=+,又12a =,所以24a =, 所以()*12n n a a n +=∈N ,所以12n na a +=, 所以数列{}n a 是等比数列,且首项为2,公比为2. 所以2n n a =.例题4.(2022·四川·树德中学高一竞赛)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足11a =,()*11n n S a n N +=-∈.(1)求数列{}n a 的通项公式; 【答案】(1)12n na(1)解:由题意,数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足11a =,11n n S a +=-, 当2n ≥时,可得11n n S a -=-,两式相减得1n n n a a a +=-,即12n n a a +=,即12(2,)n na n n N a ++=≥∈, 当1n =时,1211S a a =-=,可得22a =,可得212a a =, 所以数列{}n a 表示首项为11a =,公比为2q的等比数列,所以数列{}n a 的通项公式为1112n n n a a q --==.例题5.(2022·福建省福州格致中学模拟预测)在①()12n n n n a T T n ++=,②23n n n S a +=这两个条件中任选一个补充在下面问题中,并解答下列题目.设首项为2的数列{}n a 的前n 项和为n S ,前n 项积为n T ,且___________. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)在数列{}n a 中是否存在连续三项构成等比数列,若存在,请举例说明,若不存在,请说明理由.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分. 【答案】(1)()1n a n n =+(2)不存在,理由见解析 (1)选①:()12nn n n a T T n++=, 即()12nn n a a n++=.∴12n na a n n+=+ 即()()()1211n n a a n n n n +=+++,∴数列()1n a n n ⎧⎫⎪⎪⎨⎬+⎪⎪⎩⎭是常数列,∴()11211n a a n n =⨯+=,故()1n a n n =+选②:因为()32n n S n a =+,所以2n ≥时,()1131n n S n a --=+, 则()()1321n n n a n a n a -=+-+,即()()111n n n a n a --=+,即111n n a n a n -+=-, 所以()114311221n n n a a n n n n +=⋅⋅⋅⋅⋅⋅=+--, 当1n =时,12a =也满足,所以()1n a n n =+.(2)假设在数列中存在连续三项n a ,1n a +,2n a +成等比数列,那么有212n n n a a a ++=成立, 即()()()()()212123n n n n n n ⎡⎤++=+++⎣⎦成立. 即()()()123n n n n ++=+成立,即20=成立,此等式显然不成立,故原命题不成立,即不存在连续三项n a ,1n a +,2n a +成等比数列例题6.(2022·全国·高二单元测试)在①102nn a a ++=,②1661n n a a +=-,③18n n a a n +=+-这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并解答.问题:设n S 是数列{}n a 的前n 项和,且14a =,______,求{}n a 的通项公式,并判断n S 是否存在最大值,若存在,求出最大值;若不存在,说明理由.【答案】选①:312n n a -⎛⎫=- ⎪⎝⎭,存在,最大值4;选②:12566n a n =-+,存在,最大值50;选③:217242n n n a -+=,不存在,理由见解析.选①:因为102nn a a ++=,即112n n a a +=-,14a =, 所以数列{}n a 是首项为4、公比为12-的等比数列,1311422n n n a --⎛⎫⎛⎫=⨯-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,当n 为奇数时,141281113212n n nS ⎡⎤⎛⎫--⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎛⎫⎣⎦==+ ⎪⎝⎭+, 因为81132n⎛⎫+ ⎪⎝⎭随着n 的增大而减小,所以此时n S 的最大值为14S =; 当n 为偶数时,141281113212n n nS ⎡⎤⎛⎫--⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎛⎫⎣⎦==- ⎪⎝⎭+,且81814323n n S ⎛⎫=-<< ⎪⎝⎭,综上,n S 存在最大值,且最大值为4.选②:因为1661n n a a +=-,即116n n a a +-=-,14a =,所以{}n a 是首项为4、公差为16-的等差数列,()112541666n a n n ⎛⎫=+-⋅-=-+ ⎪⎝⎭,125066n -+≥,解得25n ≤,240a >,250a =, 故n S 存在最大值,且最大值为25S 或24S ,25252414255026S ⨯⎛⎫=⨯+⨯-= ⎪⎝⎭,n S 的最大值为50. 选③:因为18n n a a n +=+-,所以18n n a a n +-=-, 所以217a a -=-,326a a -=-,…,19n n a a n --=-, 则()()()()()2111221791171622n n n n n n n n n a a a a a a a a ----+---+-=-+-+⋅⋅⋅+-==,因为14a =,所以217242n n n a -+=,当16n ≥时,0n a >,故n S 不存在最大值.1.(2022·上海·高考真题)已知{}n a 为等比数列,{}n a 的前n 项和为n S ,前n 项积为n T ,则下列选项中正确的是( ) A .若20222021S S >,则数列{}n a 单调递增 B .若20222021T T >,则数列{}n a 单调递增 C .若数列{}n S 单调递增,则20222021a a ≥ D .若数列{}n T 单调递增,则20222021a a ≥ 【答案】DA :由20222021S S >,得20220a >,即202110a q>,则1a 、q 取值同号, 若100a q <<,,则{}n a 不是递增数列,故A 错误;B :由20222021T T >,得20221a >,即202111a q >,则1a 、q 取值同号,若100a q <<,,则数列{}n a 不是递增数列,故B 错误;C :若等比数列11a =,公比12q =,则11()122(1)1212nn nS -==--, 所以数列{}n S 为递增数列,但20222021a a <,故C 错误;D :由数列{}n T 为递增数列,得1n n T T ->,所以1n a >, 即1q ≥,所以20222021a a ≥,故D 正确. 故选:D2.(2022·上海·高考真题)已知数列{}n a ,21a =,{}n a 的前n 项和为n S .(1)若{}n a 为等比数列,23S =,求lim n n S →∞; (2)若{}n a 为等差数列,公差为d ,对任意*n ∈N ,均满足2n S n ≥,求d 的取值范围. 【答案】(1)4;(2)[]0,1.(1)解:2123S a a =+=,则12a =,所以,等比数列{}n a 的公比为2112a q a ==, ()1114112n n n a q S q-⎡⎤⎛⎫∴==-⎢⎥ ⎪-⎝⎭⎢⎥⎣⎦,因此,()111lim lim lim 44412n nn n n n a q S q →∞→∞→∞-⎡⎤⎛⎫==-⋅=⎢⎥ ⎪-⎝⎭⎢⎥⎣⎦.(2)解:由已知可得()()12222122n n n n a a S n a a n -+==+≥,则2211n a a -+≥, 即()22231a n d +-≥,可得()231n d -≥-. 当1n =时,可得1d ≤;当2n ≥时,则231n -≥,所以,132d n≥-, 因为数列()1232n n ⎧⎫≥⎨⎬-⎩⎭为单调递增数列,而11032n -≤<-,故0d ≥. 综上所述,01d ≤≤.3.(2021·浙江·高考真题)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,194a =-,且1439n n S S +=-.(1)求数列{}n a 的通项;【答案】(1)33()4nn a =-⋅;(2)31λ-≤≤.(1)当1n =时,1214()39a a a +=-,229272749,4416a a =-=-∴=-, 当2n ≥时,由1439n n S S +=-①, 得1439n n S S -=-②,①-②得143n n a a += 122730,0,164n n n a a a a +=-≠∴≠∴=, 又213,{}4n a a a =∴是首项为94-,公比为34的等比数列,1933()3()444n n n a -∴=-⋅=-⋅;4.(2021·全国·高考真题(文))设{}n a 是首项为1的等比数列,数列{}n b 满足3nn na b =.已知1a ,23a ,39a 成等差数列. (1)求{}n a 和{}n b 的通项公式; 【答案】(1)11()3n n a -=,3n nn b =; (1)因为{}n a 是首项为1的等比数列且1a ,23a ,39a 成等差数列,所以21369a a a =+,所以211169a q a a q =+,即29610q q -+=,解得13q =,所以11()3n n a -=,所以33n n n na nb ==.。
数学高中 等比数列的定义(一)
等比数列的定义(一)一.知识梳理1.等比数列的定义(1)一般地,如果一个数列从第二项起,每一项都与它的前一项的_____都等于________.那么这个数列就叫做等比数列,这个_______叫做等差数列的_______,公比用字母_____表示.(2)等比数列的符号语言:在等比数列{}n a 中,如果_______________(*∈N n )(或者q a a n n =-1,*∈≥N n n ,2) 2.等比数列的通项公式如果等比数列{}n a 的首项1a ,公比为q ,那么它的通项公式是________________.3.等比中项(1) 如果三个数b G a ,,成等比数列,那么_____叫做a 与b 的等比中项.且=G _________.(2)若11,,+-n n n a a a 成等比数列,则=⋅+-11n n a a _________.4.等比数列的性质:若数列{}{}n n b a ,分别是以21,q q 为公比的等比数列:(1)数列{}n a c ⋅是以公比为______的等比数列..(2)数列{}n a 2是以公比为______的等比数列.(3)数列{}n n b a ⋅是以公比为______的等比数列.二.预习自测1.下面四个数列:(1);64,32,16,8,4,2,1,1 (2)在数列{}n a 中,已知;2,22312==a a a a (3)常数列;,,,,,⋅⋅⋅⋅⋅⋅a a a a (4)在数列{}n a 中,)0(1≠=+q q a a nn 其中一定是等比数列的是________.2.等比数列{}n a 满足0852=+a a ,则公比=q _________. A.2 B.2- C.2± D.33.已知等比数列{}n a 的公比为0>n a 2且,若16113=⋅a a ,则=5a _________.A.1B.2C.8D.44.在等比数列⋅⋅⋅++,66,33,x x x 的第四项为__________.A.24-B.0C.12D.245.已知等差数列{}n a 的公差为2,若842,,a a a 成等比数列,则数列{}n a 的前n 项和=n S ____.A.)1(+n nB.)1(-n nC.2)1(+n nD.2)1(-n n 6.82是等比数列⋅⋅⋅,22,4,24的第_____项 A.10 B.11 C.12 D.137.在等比数列{}n a 中,.8,3253==a a(1)求n a ; (2)若,21=n a 求n .三.典例解析例一:在等差数列{}n a 中,公差0≠d ,且931,,a a a 成等比数列,求1042931a a a a a a ++++的值.例二:若数列{}n a 为等比数列:(1)求证:),(*-∈=N m n q a a m n m n ; (2),1,9,186352==+=+n a a a a a 求.n例三:有四个数,其中前三个数成等差数列,后三个数成等比数列,并且第一个数和第四个数的和为16,第二个数和第三个数和为12,求这四个数.例四:已知数列{}n a 的前n 项和为).1(31,-=n n n a S S 求证:数列{}n a 是等比数列并求.n a例五:已知数列{}n a 中,).2(12,111≥+==-n a a a n n(1)证明:数列{}1+n a 是等比数列; (2)求.n a。
高考一轮复习理科数学课件等比数列的概念及基本运算
通过绘制等比数列的图像,可以更直观地了解放射性元素的衰变速度。
等比数列在解决实
04
际问题中应用
增长率问题建模
复合增长率计算
利用等比数列的求和公式 ,可以计算一定时期内的 复合增长率,从而预测未 来的发展趋势。
连续增长问题
当某个量按照固定的比例 连续增长时,可以利用等 比数列的通项公式求解任 意时刻的数值。
02
通过设定方程,利用求和公式解出首项或公比。
等比数列在实际问题中的应用
03
如分期付款、复利计算等场景,可转化为等比数列求和问题进
行求解。
乘除法运算规则
等比数列的乘法运算
两个等比数列对应项相乘,得到的新数列仍为等比数列,且公比为原两数列公比之积。
等比数列的除法运算
一个等比数列除以另一个等比数列,得到的新数列仍为等比数列,且公比为原两数列公比 之商(分母数列公比不能为0)。
生物学中细胞分裂模型
细菌繁殖
细菌在适宜的环境下会进行二分裂繁殖,即一个细菌分裂成 两个细菌,然后这两个细菌再分别分裂成四个细菌,以此类 推。这种繁殖方式可以用等比数列来描述。
放射性物质衰变
放射性物质会不断地放出射线并衰变成其他物质。在衰变过 程中,放射性物质的原子数会按照固定的比例减少,这种变 化也可以用等比数列来描述。
。
这个相等的比值被称为公比,通 常用字母q表示。
等比数列的一般形式为:a, aq, aq^2, aq^3, ...,其中a是首项
,q是公比。
等比中项概念
01
等比中项是指在一个等比数列中 ,如果两项a和b的等比中项为c, 则c的平方等于a和b的乘积。
02
等比中项的性质是:若a、G、b 依次为等比数列的三项,则G叫 做的等比中项,且G^2=a+b( 等比中项的平方等于前项与后项 之积)。
等比数列高考知识点总结
等比数列高考知识点总结等比数列是高中数学中一个非常重要的概念,不仅在高考中出现频率较高,而且在数学学习的后续阶段也经常被应用。
掌握等比数列的相关知识是高考数学理科考生的必备技能之一。
下面就从定义、基本性质、常见应用等方面进行总结。
一、等比数列的定义等比数列指的是一个数列中,从第二项开始,每一项都是前一项的公比倍。
具体地,如果一个数列满足对于任意正整数 n,都有a_{n+1} = a_n * q (q ≠ 0),其中 a_n 为数列的第 n 项,q 为数列的公比,那么就称这个数列为等比数列。
二、等比数列的基本性质1. 等比数列的通项公式对于等比数列中的任意一项 a_n,都可以通过以下公式计算出来:a_n = a_1 * q^(n-1)其中 a_1 为数列的首项,q 为公比。
2. 等比数列的前 n 项和等比数列的前 n 项和 Sn 可以通过以下公式计算出来:Sn = a_1 * (1 - q^n) / (1 - q)其中 a_1 为数列的首项,q 为公比。
3. 等比中项的计算对于等比数列中的任意两项 a_m 和 a_n,都可以通过以下公式计算出它们的等比中项:amn = sqrt(a_m * a_n)其中 sqrt 为平方根函数。
三、等比数列的常见应用1. 等比数列在复利计算中的应用等比数列经常出现在复利计算中。
当我们进行复利计算时,每一期的利息都是上一期利息的公比倍。
通过等比数列的通项公式和前 n 项和公式,我们可以轻松计算出复利的总额。
2. 等比数列在几何问题中的应用等比数列在几何问题中也经常被应用。
例如,当我们研究物体的成长、缩减或者某种特性的变化时,经常会遇到等比数列。
通过等比数列的性质,我们可以方便地分析物体的发展趋势。
3. 等比数列在数列求和中的应用等比数列的前 n 项和公式在数列求和中扮演着重要的角色。
考生掌握等比数列的前 n 项和公式,可以快速求解高考中出现的相关题型,提高解题效率。
高三数学等比数列知识点
高三数学等比数列知识点数学在高中阶段是一个重要的学科,其中等比数列也是其中的一个重要知识点。
等比数列是数学中常见的数列类型之一,它的每一项与前一项的比值都相等。
在高三数学中,学生需要掌握等比数列的基本概念、性质和应用。
本文将分为以下几个部分介绍高三数学等比数列的相关知识。
一、等比数列的基本概念等比数列是指一个数列中的每一项与其前一项的比值相等。
具体而言,对于一个等比数列a₁, a₂, a₃, ...,相邻的两项之间满足如下关系:a₂ / a₁ = a₃ / a₂ = a₄ / a₃ = ...这个比值称为等比数列的公比,通常用字母q表示。
此外,等比数列的第一项a₁和公比q也是等比数列的两个重要要素。
二、等比数列的性质1. 等比数列的通项公式等比数列的通项公式可以通过观察数列的规律得到。
对于一个等比数列a₁, a₂, a₃, ...,其中a₁为首项,q为公比,数列的通项公式为:aₙ = a₁ * q^(n-1)其中,aₙ表示数列的第n项。
这个公式可以方便地计算数列中任意一项的值。
2. 等比数列的前n项和等比数列的前n项和是指数列中前n项的和值。
对于一个等比数列a₁, a₂, a₃, ...,其前n项和Sₙ的计算公式为:Sₙ = a₁ * (1 - q^n) / (1 - q)这个公式是通过数列的首项、公比和项数来计算前n项和的值。
3. 等比数列的性质等比数列具有一些重要的性质,包括:(1)等比数列中,任意两项的比值都是相等的。
(2)等比数列当公比q大于1时,数列会呈现出递增的规律;当公比q小于1且大于0时,数列会呈现出递减的规律。
(3)等比数列中,如果首项a₁大于0且公比q大于1,数列会趋向无穷大;如果首项a₁大于0且公比q小于1且大于0,数列会趋向0。
(4)等比数列中,相邻两项之间的比值等于公比的平方。
三、等比数列的应用1. 等比数列在实际生活中的应用等比数列在现实生活中有许多应用。
例如,财务领域中的利息计算、人口增长的模型、物理领域的衰减和增长模型等都可以用等比数列来进行建模和计算。
高三数学第一轮复习——数列(知识点很全)
高三数学第一轮复习——数列一、知识梳理数列概念1.数列的定义:按照一定顺序排列的一列数称为数列,数列中的每个数称为该数列的项.2.通项公式:如果数列{}n a 的第n 项与序号之间可以用一个式子表示,那么这个公式叫做这个数列的通项公式,即)(n f a n =.3.递推公式:如果已知数列{}n a 的第一项(或前几项),且任何一项n a 与它的前一项1-n a (或前几项)间的关系可以用一个式子来表示,即)(1-=n n a f a 或),(21--=n n n a a f a ,那么这个式子叫做数列{}n a 的递推公式. 如数列{}n a 中,12,11+==n n a a a ,其中12+=n n a a 是数列{}n a 的递推公式.4.数列的前n 项和与通项的公式①n n a a a S +++= 21; ②⎩⎨⎧≥-==-)2()1(11n S S n S a n nn .5. 数列的表示方法:解析法、图像法、列举法、递推法.6. 数列的分类:有穷数列,无穷数列;递增数列,递减数列,摆动数列,常数数列;有界数列,无界数列.①递增数列:对于任何+∈N n ,均有n n a a >+1. ②递减数列:对于任何+∈N n ,均有n n a a <+1. ③摆动数列:例如: .,1,1,1,1,1 --- ④常数数列:例如:6,6,6,6,…….⑤有界数列:存在正数M 使+∈≤N n M a n ,.⑥无界数列:对于任何正数M ,总有项n a 使得M a n >.等差数列1.等差数列的概念如果一个数列从第二项起,每一项与它前一项的差等于同一个常数d ,这个数列叫做等差数列,常数d 称为等差数列的公差.2.通项公式与前n 项和公式⑴通项公式d n a a n )1(1-+=,1a 为首项,d 为公差. ⑵前n 项和公式2)(1n n a a n S +=或d n n na S n )1(211-+=.3.等差中项如果b A a ,,成等差数列,那么A 叫做a 与b 的等差中项.即:A 是a 与b 的等差中项⇔b a A +=2⇔a ,A ,b 成等差数列.4.等差数列的判定方法⑴定义法:d a a n n =-+1(+∈N n ,d 是常数)⇔{}n a 是等差数列;⑵中项法:212+++=n n n a a a (+∈N n )⇔{}n a 是等差数列.5.等差数列的常用性质⑴数列{}n a 是等差数列,则数列{}p a n +、{}n pa (p 是常数)都是等差数列;⑵在等差数列{}n a 中,等距离取出若干项也构成一个等差数列,即 ,,,,32k n k n k n n a a a a +++为等差数列,公差为kd .⑶d m n a a m n )(-+=;b an a n +=(a ,b 是常数);bn an S n +=2(a ,b 是常数,0≠a )⑷若),,,(+∈+=+N q p n m q p n m ,则q p n m a a a a +=+;⑸若等差数列{}n a 的前n 项和n S ,则⎭⎬⎫⎩⎨⎧n S n 是等差数列; ⑹当项数为)(2+∈N n n ,则nn a aS S nd S S 1,+==-奇偶奇偶;当项数为)(12+∈-N n n ,则nn S S a S S n 1,-==-奇偶偶奇.等比数列1.等比数列的概念如果一个数列从第二项起,每一项与它前一项的比等于同一个常数)0(≠q q ,这个数列叫做等比数 列,常数q 称为等比数列的公比.2.通项公式与前n 项和公式⑴通项公式:11-=n n qa a ,1a 为首项,q 为公比 .⑵前n 项和公式:①当1=q 时,1na S n =②当1≠q 时,qq a a qq a S n nn --=--=11)1(11.3.等比中项如果b G a ,,成等比数列,那么G 叫做a 与b 的等比中项. 即:G 是a 与b 的等差中项⇔a ,A ,b 成等差数列⇒b a G⋅=2.4.等比数列的判定方法 ⑴定义法:q a a nn =+1(+∈N n ,0≠q 是常数)⇔{}n a 是等比数列;⑵中项法:221++⋅=n n n a a a (+∈N n )且0≠n a ⇔{}n a 是等比数列.5.等比数列的常用性质⑴数列{}n a 是等比数列,则数列{}n pa 、{}n pa (0≠q 是常数)都是等比数列;⑵在等比数列{}n a 中,等距离取出若干项也构成一个等比数列,即 ,,,,32k n k n k n n a a a a +++为等比数列,公比为kq .⑶),(+-∈⋅=N m n qa a mn m n⑷若),,,(+∈+=+N q p n m q p n m ,则q p n m a a a a ⋅=⋅;⑸若等比数列{}n a 的前n 项和n S ,则k S 、k k S S -2、k k S S 23-、k k S S 34-是等比数列.二、典型例题A 、求值类的计算题(多关于等差等比数列)1)根据基本量求解(方程的思想)1、 已知n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,63,6,994=-==n S a a ,求n ;2、等差数列{}n a 中,410a =且3610a a a ,,成等比数列,求数列{}n a 前20项的和20S .3、设{}n a 是公比为正数的等比数列,若16,151==a a ,求数列{}n a 前7项的和.4、已知四个实数,前三个数成等差数列,后三个数成等比数列,首末两数之和为37,中间两数之和为36,求这四个数.2)根据数列的性质求解(整体思想)1、已知n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,1006=a ,则=11S ;2、设n S 、n T 分别是等差数列{}n a 、{}n a 的前n 项和,327++=n n T S nn ,则=55b a .3、设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,若==5935,95S S a a 则( )4、等差数列{}n a ,{}n b 的前n 项和分别为n S ,n T ,若231n nS n T n =+,则n na b =( )5、已知n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,)(,m n n S m S m n ≠==,则=+n m S .6、在正项等比数列{}n a 中,153537225a a a a a a ++=,则35a a +=_______。
高三一轮复习等比数列课件
对于一些分段等比数列,需要分段进行求和,并注意分段点处的连 续性。
04 等比数列在实际生活中的 应用
等比数列在金融中的应用
复利计算
等比数列可以用于计算复利,帮 助投资者了解投资收益的增长情
况。
保险计算
保险公司在计算保险费用和赔付 时,常常使用等比数列来计算未
来价值和赔偿金额。
股票分析
电路分析
在电路分析中,电压、电流和电阻的变化规律可以用等比数列来表示 ,帮助工程师理解和设计电路。
等比数列在计算机科学中的应用
数据压缩
在数据压缩算法中,等比数列常常被用于表示数 据中的重复模式,从而实现数据的有效压缩。
加密算法
一些加密算法中,等比数列被用于生成密钥或者 加密和解密数据,保障信息安全。
比较大小
通过等比数列求和公式, 可以比较两个等比数列的 大小关系,从而解决一些 比较大小的问题。
特殊等比数列的求和公式
等差等比混合数列求和
对于一些特殊的等差等比混合数列,如斐波那契数列,需要采用 特殊的方法进行求和。
特殊公比的等比数列求和
当等比数列的公比为特殊值时,如公比为1或-1,需要采用特殊的 方法进行求和。
等比数列的表示
通常用英文字母q表示等比数列的 公比,用a_1表示第一项,用n表 示项数。
等比数列的性质
等比数列的通项公式
a_n=a_1*q^(n-1),其中a_1是第一 项,q是公比,n是项数。
等比数列的求和公式
当q≠1时,等比数列的前n项和 S_n=(a_1*(1-q^n))/(1-q);当q=1时 ,S_n=na_1。
股票价格的增长和下跌往往呈现 出等比数列的特征,投资者可以 通过等比数列分析股票的走势和
高中数学第一章数列1.3等比数列1.3.1第1课时等比数列的概念和通项公式高一数学
12/9/2021
第二十页,共五十二页。
【例 2】 已知数列的首项 a1=5,前 n 项和为 Sn,且 Sn+1 =2Sn+n+5(n∈N+),证明{an+1}是等比数列,并求数列{an}的 通项公式.
解:设所求的三个数分别为 a-d,a,a+d,则由题设,得 a-d+a+a+d=15, a+32=a-d+1a+d+9. 解此方程组,得ad= =52, , 或ad= =5-,10.
12/9/2021
第三十八页,共五十二页。
∵所求的三个数均为正数, ∴ad= =- 5,10 不合题意,舍去. ∴所求的三个数分别为 3,5,7.
12/9/2021
第三十四页,共五十二页。
解法二:设四个数依次为2qa-a,aq,a,aq(a≠0),
由已知得2aqqa+-aa=+1a2q=16
,
解得aq= =82
a=3 或q=13
,
∴所求的四个数为:0,4,8,16 或 15,9,3,1.
12/9/2021
第三十五页,共五十二页。
解法三:设四个数分别为 x,y,12-y,16-x, 由条件知xy==04 或xy==195 , 故所求四数为:0,4,8,16 或 15,9,3,1.
12/9/2021
第二十六页,共五十二页。
类型二 等比数列的通项公式及应用
【例 3】 在等比数列{an}中, (1)若 a4=27,q=-3,求 a7; (2)若 a2=18,a4=8,求 a1 和 q; (3)若 a5-a1=15,a4-a2=6,求 a3. 【思路探究】
12/9/2021
第二十七页,共五十二页。
高三第一轮复习等比数列及其前n项和PPT课件
11
方法二 由已知得
a11a12a13a14a15a1a1aa55aa22aa44aa332 a1a2aa332a4a5 a832 2.
∴
a
2 3
=4.∴a3=±2.
10
探究提高 在解决等比数列的有关问题时,要注 意挖掘隐含条件,利用性质,特别是性质“若 m+n=p+q,则am·an=ap·aq”,可以减少运算量 , 提高解题速度. 知能迁移3 已知等比数列{an}中,有a3a11=4a7,数 列{bn}是等差数列,且b7=a7,求b5+b9的值;
等比数列及其前n项和列 从第二项起,后项与相邻前项的比是
一个确定的常数(不为零)
,那么这个数
列叫做等比数列,这个常数叫做等比公数比列的 , 通常用字q母 表示.
2.等比数列的通项公式
设等比数列{an}的首项为a1,公比为q,则它的通 项an= a1·qn-1 .
(2)也可利用性质 a =32 a1·a5=a2·a4直接求得a3.
解 方法一 设公比为q,显然q≠1,
∵{an}是等比数列,∴
1 an
也是等比数列,公比
为1 .
q
9
a
1
(1 1
q q
5
)
8
由已知条件得
1 (1 a1
1 q5
)
1 1 q
2
解a得 12q44,
∴
a
2 3
=(a1q2)2=4,∴a3=±2.
{
an}(≠0), a1n
,{a
- 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)。
(3) 如果数列 { an} 既成等差数列又成等比数列, 那么数列 { an} 是非零常数数列. 数列 { an } 是
常数数列仅是数列既成等差数列又成等比数列的必要非充分条件.
(4) 如果由一个等差数列与一个等比数列的公共项顺次组成新数列,那么常选用“由特殊到 一般”的方法进行讨论,且以等比数列的项为主,探求等比数列中哪些项是它们的公共项,
努力的你,未来可期 !
【基础知识】
第 1 节 等比数列概念
1. 等比数列定义 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) ,即:
an 1 q(q 0) , (注意:“从第二项起” 、“常数” q 、等比数列的公比和项都不为零)
, 即知三求二,
多利用方程组的思想, 体现了用方程的思想解决问题 , 注意要弄准它们的值 . 运用方程的思想
解等比数列是常见题型,解决此类问题需要抓住基本量
a1 、 q ,掌握好设未知数、列出方
程、解方程三个环节,常通过 “设而不求,整体代入 ” 来简化运算.
(2) 分类讨论思想: 在应用等比数列前 n 项和公式时, 必须分类求和, 当 q 1 时,Sn na1 ;
拼搏的你,背影很美!
努力的你,未来可期 !
构成什么样的新数列. 【规律技巧】
1. 等比数列的判定方法
(1) 定义法:对于数列
an
,若 an 1 an
q(q 0) ,则数列 an 是等比数列;
(2) 等比中项:对于数列
an ,若 a n a n 2
a
2 n
1
,则数列
an 是等比数列;
(3) 通项公式法 an cqn ( c, q 均是不为 0 的常数, n N ) ? an 是等比数列.
拼搏的你,背影很美!
努力的你,未来可期 !
Sn =
.
【答案】 2 n n 1
【解析】∵ an 2
3an 1 2an , ∴ an 2 an 1
2(an 1 an ) ,∴ an 2 an 1 an 1 an
2 ,∴数列
{ an 1 an} 是以 1 为首项, 2 为公比的等比数列,∴ an 1 an 2 n 1 , ∴ a2 a1 20 ,
a3 a2 21 , a4 a3 22 ,……, an an 1 2 n 2 ,∴
an a1 20 21 L
2n 2
1 2n 1 12
2n 1 1,
∴ an 2n 1 1 , ∴ Sn (20 21 L
2n 1) n 1 2n n 2n n 1. 12
综合点评: 等比数列的基本运算,与等比数列的判定,关于等比数列的基本运算,
2. 求解等比数列的基本量常用的思想方法
(1) 方程的思想:在解有关等比数列的问题时可以考虑化归为
a1 和 q 等基本量,通过建
立方程 ( 组 ) 获得解.即等比数列的通项公式
an a1 qn 1 及前 n 项和公式 Sn
a1 (1 q n ) 1q
或 Sn
a1 anq ,共涉及五个量 1q
a1, q, n, an , Sn ,知其中三个就能求另外两个
法,一般是先建立 an 1 与 an 的关系式或递推关系式,表示出 与 n 无关的常数.
an 1 ,然后验证其是否为一个 an
4、在等比数列 { an} 中, 公比 q 1, a1 am 17, a2 am 1 16 ,且前 m 项和 Sm 31,则项数 m
等于 ( ) A. 4 B . 5 C . 6 D . 7 【答案】 B
5、设等比数列 { an } 的前 n 项和为 Sn ,若,则下列式子中数值不能确定的是(
)
A. a5 B . S5
a3
S3
C
. an 1
D . Sn 1
an
Sn
【答案】 D
【解析】
试题分析: 根据已知的等式变形, 利用等比数列的性质求出公比
q 的值, 然后分别根据等比
拼搏的你,背影很美!
努力的你,未来可期 !
【答案】 C
2.记等比数列 { an} 的前 n 项积为Ⅱ n,若 a4·a5= 2,则Ⅱ 8=
()
A . 256
B . 81
C.16
D .1
【解析】依题意得Ⅱ 8= (a1a8)( a2a7)(a3a6)(a4a5)= (a4a5)4= 24= 16.
【答案】 C
3.在正项等比数列
{
an} 中,
an+1< an, a2·a8=6, a4+ a6= 5,则
an
2.等比数列通项公式为: a n a1 q n 1 (a1 q 0) .
说明:( 1)由等比数列的通项公式可以知道:当公比
d 1时该数列既是等比数列也是等差
数列;( 2)等比数列的通项公式知:若
{ an} 为等比数列,则 am an
qm n .
3.等比中项
如果在 a与b 中间插入一个数 G ,使 a, G ,b 成等比数列,那么 G 叫做 a与 b 的等比中项(两
a5
3
A. 6
B.5
C.3
D. 2
【解析】设公比为 q,则由题意知 0< q< 1,
a2·a8= a4·a6= 6,
由
得 a4= 3, a6= 2,
a4+ a6=5,
所以
a5 a7
=
aa46=
3 2
.
【答案】 D
4.已知等比数列 { an} 的前 n 项和为 Sn, a4-a1 =78, S3= 39,设 bn=log 3an,那么数列
15 31 33 17 A. 2 B. 4 C. 4 D. 2 (2)在等比数列 { an} 中, a4= 2, a7=16,则 an= ________.
(3)在等比数列 { an} 中, a2+ a5= 18, a3+ a6= 9, an= 1,则 n=________.
【解析】 (1) 显然公比 q≠1,由题意得
其实质就
是解方程或方程组,需要认真计算,灵活处理已知条件.容易出现的问题主要有两个方面:
一是计算出现失误, 特别是利用因式分解求解方程的根时, 不注意对根的符号进行判断; 二
是不能灵活运用等比数列的基本性质转化已知条件,
导致列出的方程或方程组较为复杂, 增
大运算量.在判断一个数列 an 是否为等比数列时,应该根据已知条件灵活选用不同的方
{ an} 的首项、公比及前 n 项和.
【针对训练】
1、对任意等比数列 { an} ,下列说法一定正确的是 (
)
A.a1, a3, a9 成等比数列
B.a2, a3, a6 成等比数列
C.a2 , a4, a8 成等比数列
D.a3 ,a6, a9 成等比数列
【答案】 D
【解析】因为数列 an 为等比数列, 设其公比为 q ,则 a3 a9 a1 q2 a1 q8
a1 q5 2 a62
所以, a3,a6 , a9 一定成等比数列,故选 D.
2、已知数列 an 是正项等比数列,若 a2 2,2a3 a4 16 则数列 an 的通项公式为
(
)
A. 2n 2
B. 22 n
C. 2n 1
D. 2n
【答案】 C
3、 已知数列 { an } 满足 a1 0 , a2 1, an 2 3an 1 2an ,则 { an} 的前 n 项和
当 q 1 时, Sn
a1 (1
qn)
;在判断等比数列单调性时,也必须对
1q
a1 与 q 分类讨论.
3. 特殊设法 : 三个数成等比数列,一般设为
a , a, aq ; q
四个数成等比数列,一般设为
a q3
,
a q
,aq,aq3
.
这对已知几数之积 , 求数列各项 , 运算很方便 .
4. 等比数列的前 n 项和公式
个符号相同的非零实数,都有两个等比中项)
4.等比数列前 n 项和公式
一般地,设等比数列 a1, a2, a3,L , an,L 的前 n 项和是 Sn a1 a2 a3 L an ,当 q 1
时, Sn
a1 (1 1
qn ) q 或 Sn
a1 anq ;当 q 1q
1 时, Sn
na1 (错位相减法) .
a1q·a1q3= 1, a1 ( 1- q3) = 7,
1- q
【答案】 (1)B (2)2n-3 (3)6
规律方法 等比数列基本量的运算是等比数列中的一类基本问题,数列中有五个量
a1,
n, q, an, Sn,一般可以 “知三求二 ”,通过列方程 (组 )便可迎刃而解.
【变式探究】 在等比数列 { an} 中, a2- a1= 2,且 2a2 为 3a1 和 a3 的等差中项,求数列
说明:( 1)(1)a1 , q, n, Sn 和 a1, an , q, Sn 各已知三个可求第四个; ( 2)注意求和公式中是 qn ,
通项公式中是 qn 1 不要混淆;(3)应用求和公式时 q 1 ,必要时应讨论 q 1 的情况 .
5. 等差数列与等比数列的区分与联系
(1) 如果数列 { an} 成等差数列,那么数列 Aan ( Aan 总有意义 ) 必成等比数列. (2) 如果数列 { an} 成等比数列,且 an 0 ,那么数列 {log a an} ( a 0 ,且 a 1 ) 必成等差
若已知首项 a1和末项 an ,则 Sn
a1 1
an q ,或等比数列 q
{ an} 的首项是 a1 ,公比是
q ,则其