等比数列前n项和性质及推导过程

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等比数列前N项和(一)

则有am an a p aq
与你作一笔交易：一个月30天算，我每天给你5000元，而你只需第1天给我1 分钱，第2天给我2分钱，第3天给我4分钱，第4天给我8分钱，由此类推，这样的交易期为一个月，这笔交易你做吗？
这实际上是求以 1 为首项，2为公比的等比数列的前30项的和。
S30 1 2 2 2 2 (1)
2 3 29
如果用公比2乘以上面等式的两边，得到：
2S30 2 2 2 2 2 (2)
2 3 29 30
为便于对上面两式进行比较，我们将它们列在一起：
S30 1 2 22 23 229 (1)
2 S30 = 2 + 22 + 2 3 +…..+ 2 29 + 230。。。。(2) (2) – (1) : S30 = 2 30 – 1 ≈1073.74万元
错位相减法
这笔交易不能做
等比数列前n项和公式的推导
Sn a1 a2 a3 an …… (1) Sn=a1+a2+ +an=? 1
Sn .an ,q , a1 , n 知三而可求二 .
并能应用.
.了解等比数列的推导过程(错位相减)
an a 2 a 3 a4 因为 a a a a q 1 2 3 n 1 a 2 a 3 a4 a n q 所以 a1 a2 a3 an1 S n a1 q S n an
因为棋盘共有64格,所以各格中的麦子数组成了一个64项的等比数列 1, 2, 22 , 23 ,263
1 2 264 1 1.841019 1 2

等比数列的前n项和

a11－q30 a11－q10 ∴S30＝＝ (1＋q10＋q20) 1－q 1－q ＝10×(1＋2＋4)＝70.
方法二：∵S10，S20－S10，S30－S20 仍成等比数列，又 S10＝10，S20＝30， 30－102 ∴S30－S20＝S30－30＝， 10 即 S30＝70.
2、公式的推导方法
（重在过程）
等比数列的前n项和（二）
回顾
1、求和公式
a1 (1 q n ) 当q≠1时， Sn 1 q
当q=1时，
Sn na1
a1 an q Sn 1 q
强调： ①注意分类讨论的思想！等比数列求和时必须弄清q=1还是q≠1. ②运用方程的思想，五个量“知三求二”. ③注意运用整体运算的思想.
• 1.理解并掌握等比数列前n项和公式及其推导过程． • 2.能够应用前n项和公式解决等比数列有关问题． • 3.进一步提高解方程(组)的能力，以及整体代换思想的应用能力.
复习:等比数列 {an}
(1) 等比数列: (2) 通项公式:
(3)a, G, b
an+1 an =q (定值) n-1 an=a1• q (a 0, q 0).
4
③
4 解得：q . 3
代入③得：n=5.
9 16 【例2】已知等比数列an 中，a1 , an , 16 9 781 Sn , 求公比q及项数n. 144
解法2
a1 an q 1. 9 16 q a1 qan 781 4 16 9 Sn 解得：q . 1 q 1 q 144 3
a1 1 q n Sn 1 q
⑵

说明：这种求和方法称为错位相减法显然，当q=1时，

等比数列的前n项和数列总结

等比数列的前n 项和一、等比数列的前n 项和公式 1．乘法运算公式法∵S n ＝a 1＋a 2＋a 3＋…＋a n ＝a 1＋a 1q ＋a 1q 2＋…＋a 1q n －1＝a 1(1＋q ＋q 2＋…＋q n －1)＝a 1·1－q 1＋q ＋q 2＋…＋q n －11－q ＝a 11－q n1－q， ∴S n ＝a 11－q n1－q. 2．方程法 ∵S n ＝a 1＋a 1q ＋a 1q 2＋…＋a 1q n －1＝a 1＋q (a 1＋a 1q ＋…＋a 1q n －2)＝a 1＋q (a 1＋a 1q ＋…＋a 1q n －1－a 1q n －1)＝a 1＋q (S n －a 1q n －1)，∴(1－q )S n ＝a 1－a 1q n .∴S n ＝a 11－q n1－q. 3．等比性质法∵{a n }是等比数列，∴a 2a 1＝a 3a 2＝a 4a 3＝…＝a n a n －1＝q . ∴a 2＋a 3＋…＋a n a 1＋a 2＋…＋a n －1＝q ，即S n －a 1S n －a n ＝q 于是S n ＝a 1－a n q 1－q ＝a 11－q n1－q. 二、等比数列前n 项和公式的理解(1)在等比数列的通项公式及前n 项和公式中共有a 1，a n ，n ，q ，S n 五个量，知道其中任意三个量，都可求出其余两个量．(2)当公比q ≠1时，等比数列的前n 项和公式是S n ＝a 11－q n 1－q ，它可以变形为S n ＝－a 11－q ·q n ＋a 11－q ，设A ＝a 11－q，上式可写成S n ＝－Aq n ＋A .由此可见，非常数列的等比数列的前n 项和S n 是由关于n 的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．当公比q ＝1时，因为a 1≠0，所以S n ＝na 1是n 的正比例函数(常数项为0的一次函数)．等比数列前n 项和性质（1）在等比数列{a n }中，连续相同项数和也成等比数列，即：S k ，S 2k －S k ，S 3k －S 2k ，…仍成等比数列．（2）当n 为偶数时，偶数项之和与奇数项之和的比等于等比数列的公比，即S 偶S 奇＝q . （3）若一个非常数列{a n }的前n 项和S n ＝－Aq n ＋A (A ≠0，q ≠0，n ∈N *)，则数列{a n }为等比数列，即S n ＝－Aq n ＋A ⇔数列{a n }为等比数列．题型一等比数列前n 项和公式的基本运算（在等比数列{a n }的五个量a 1，q ，a n ，n ，S n 中，a 1与q 是最基本的元素，当条件与结论间的联系不明显时，均可以用a 1和q 表示a n 与S n ，从而列方程组求解，在解方程组时经常用到两式相除达到整体消元的目的，这是方程思想与整体思想在数列中的具体应用；在解决与前n 项和有关的问题时，首先要对公比q＝1或q≠1进行判断，若两种情况都有可能，则要分类讨论．）1、在等比数列{a n}中，(1)若S n＝189，q＝2，a n＝96，求a1和n；(2)若q＝2，S4＝1，求S8.2、设等比数列{a n}的前n项和为S n，若S3＋S6＝2S9，求数列的公比q.题型二等比数列前n项和性质的应用3、一个等比数列的首项为1，项数是偶数，其奇数项的和为85，偶数项和为170，求出数列的公比和项数．4、等比数列{a n}中，若S2＝7，S6＝91，求S4.题型三等比数列前n项和的实际应用5、借贷10 000元，以月利率为1%，每月以复利计息借贷，王老师从借贷后第二个月开始等额还贷，分6个月付清，试问每月应支付多少元？(1.016≈1.061,1.015≈1.051)[规范解答] 方法一设每个月还贷a元，第1个月后欠款为a0元，以后第n个月还贷a元后，还剩下欠款a n元(1≤n≤6)，则a0＝10 000，a1＝1.01a0－a，a2＝1.01a1－a＝1.012a0－(1＋1.01)a，……a6＝1.01a5－a＝……＝1.016a0－[1＋1.01＋…＋1.015]a.由题意，可知a6＝0，即1.016a0－[1＋1.01＋…＋1.015]a＝0，a＝1.016×1021.016－1.因为1.016＝1.061，所以a＝1.061×1021.061－1≈1 739.故每月应支付1 739元．方法二一方面，借款10 000元，将此借款以相同的条件存储6个月，则它的本利和为S1＝104(1＋0.01)6＝104×(1.01)6(元)．另一方面，设每个月还贷a元，分6个月还清，到贷款还清时，其本利和为S2＝a(1＋0.01)5＋a(1＋0.01)4＋…＋a＝a[1＋0.016－1]1.01－1＝a[1.016－1]×102(元)．由S1＝S2，得a＝1.016×1021.016－1. 以下解法同法一，得a≈1 739.故每月应支付1 739元．方法技巧错位相减法求数列的和若数列{a n}为等差数列，数列{b n}为等比数列，由这两个数列的对应项乘积组成的新数列为{a n b n}，当求该数列的前n项的和时，常常采用将{a n b n}的各项乘以公比q，并向后错位一项与{a n b n}的同次项对应相减，即可转化为特殊数列的求和，所以这种数列求和的方法称为错位相减法．6、已知等差数列{a n}的前3项和为6，前8项和为－4.(1)求数列{a n}的通项公式；(2)设b n ＝(4－a n )q n －1(q ≠0，n ∈N *)，求数列{b n }的前n 项和S n .数列归纳整合一、数列的概念及表示方法(1)定义：按照一定顺序排列着的一列数．(2)表示方法：列表法、图象法、通项公式法和递推公式法．(3)分类：按项数有限还是无限分为有穷数列和无穷数列；按项与项之间的大小关系可分为递增数列、递减数列、摆动数列和常数列．(4)a n 与S n 的关系：a n ＝⎩⎪⎨⎪⎧ S 1n ＝1，S n －S n －1n ≥2. 等差数列等比数列性质 ①设{a n }是等差数列，若s ＋t ＝m ＋n ，则a s＋a t ＝a m ＋a n ；②从等差数列中抽取等距离的项组成的数列是一个等差数列；③等差数列中连续m 项的和组成的新数列是等差数列，即：S m ，S 2m －S m ，S 3m －S 2m ，…是等差数列 ①设{a n }是等比数列，若s ＋t ＝m ＋n ，则a s ·a t ＝a m ·a n ； ②从等比数列中抽取等距离的项组成的数列是一个等比数列； ③等比数列中连续m 项的和组成的新数列是等比数列，即：S m ，S 2m －S m ，S 3m －S 2m ，…是等比数列(注意：当q ＝－1且m 为偶数时，不是等比数列)函数特性 ①等差数列{an}的通项公式是n 的一次函数，即an ＝an ＋b(a≠0，a ＝d ，b ＝a1－d)； ②等差数列{an}的前n 项和公式是一个不含常数项的n 的二次函数，即Sn ＝an2＋bn(d≠0) ①等比数列{an}的通项公式是n 的指数型函数，即an ＝c·qn ，其中c≠0，c ＝a1q ； ②等比数列{an}的前n 项和公式是一个关于n 的指数型函数，即Sn ＝aqn －a(a≠0，q≠0，q≠1)三、等差数列、等比数列的判断方法(1)定义法：a n ＋1－a n ＝d (常数)⇔{a n }是等差数列；a n ＋1a n＝q (q 为常数，q ≠0)⇔{a n }是等比数列． (2)中项公式法：2a n ＋1＝a n ＋a n ＋2⇔{a n }是等差数列；a n ＋12＝a n ·a n ＋2(a n ≠0)⇔{a n }是等比数列．(3)通项公式法：a n ＝an ＋b (a ，b 是常数)⇔{a n }是等差数列；a n ＝c ·q n (c ，q 为非零常数)⇔{a n }是等比数列．(4)前n 项和公式法：S n ＝an 2＋bn (a ，b 为常数，n ∈N *)⇔{a n }是等差数列；S n ＝aq n －a (a ，q 为常数，且a ≠0，q ≠0，q ≠1，n ∈N *)⇔{a n }是等比数列．专题一数列通项公式的求法数列的通项公式是数列的核心之一，它如同函数中的解析式一样，有解析式便可研究函数的性质，而有了数列的通项公式，便可求出数列中的任何一项及前n 项和．常见的数列通项公式的求法有以下几种：(1)观察归纳法求数列的通项公式就是观察数列的特征，横向看各项之间的关系结构，纵向看各项与序号n 的内在联系，结合常见数列的通项公式，归纳出所求数列的通项公式．(2)利用公式法求数列的通项公式数列符合等差数列或等比数列的定义，求通项时，只需求出a 1与d 或a 1与q ，再代入公式a n ＝a 1＋(n －1)d 或a n ＝a 1q n －1中即可．(3)利用a n 与S n 的关系求数列的通项公式如果给出的条件是a n 与S n 的关系式，可利用a n ＝⎩⎪⎨⎪⎧ S 1n ＝1，S n －S n －1n ≥2，先求出a 1＝S 1，再通过计算求出a n (n ≥2)的关系式，检验当n ＝1时，a 1是否满足该式，若不满足该式，则a n 要分段表示．(4)利用累加法、累乘法求数列的通项公式形如：已知a 1，且a n ＋1－a n ＝f (n )(f (n )是可求和数列)的形式均可用累加法；形如：已知a 1，且a n ＋1a n＝f (n )(f (n )是可求积数列)的形式均可用累乘法． (5)构造法(利用数列的递推公式研究数列的通项公式)若由已知条件直接求a n 较难，可以通过整理变形等，从中构造出一个等差数列或等比数列，从而求出通项公式．1、已知数列{a n }满足a n ＋1＝a n ＋3n ＋2且a 1＝2，求a n .2、数列{a n }中，若a 1＝1，a n ＋1＝n ＋1n ＋2a n (n ∈N *)，求通项公式a n . 3、已知数列{a n }满足a n ＋1＝3a n ＋2(n ∈N *)，a 1＝1，求通项公式．4、设S n 为数列{a n }的前n 项的和，且S n ＝32(a n －1)(n ∈N *)，求数列{a n }的通项公式．专题二数列求和求数列的前n 项和S n 通常要掌握以下方法：1、公式法：直接由等差、等比数列的求和公式求和，注意对等比数列q ≠1的讨论．2、错位相减法：主要用于一个等差数列与一个等比数列对应项相乘所得的数列的求和，即等比数列求和公式的推导过程的推广．3、分组转化法：把数列的每一项分成两项，使其转化为几个等差、等比数列再求和．4、裂项相消法：把数列的通项拆成两项之差求和，正负相消剩下首尾若干项．5、倒序相加法：把数列正着写和倒着写再相加(即等差数列求和公式的推导过程的推广)．1、求数列214，418，6116，…，2n ＋12n ＋1的前n 项和S n . 2、在数列{a n }中，a n ＝1n ＋1＋2n ＋1＋…＋n n ＋1，又b n ＝2a n ·a n ＋1，求数列{b n }的前n 项的和． 3、求和S n ＝x ＋2x 2＋3x 3＋…＋nx n .专题三数列的交汇问题数列是高中代数的重点内容之一，也是高考的必考内容及重点考查的范围，它始终处在知识的交汇点上，如数列与函数、方程、不等式等其他知识交汇进行命题．1、已知单调递增的等比数列{a n }满足a 2＋a 3＋a 4＝28，且 a 3＋2是a 2，a 4的等差中项．(1)求数列{a n }的通项公式；(2)若b n ＝a n log 12a n ，S n ＝b 1＋b 2＋…＋b n ，对任意正整数n ，S n ＋(n ＋m )a n ＋1<0恒成立，试求m 的取值范围． 2、数列{a n }的前n 项和S n ＝2n 2＋2n ，数列{b n }的前n 项和T n ＝2－b n .(1)求数列{a n }与{b n }的通项公式；(2)设c n ＝a n 2·b n ，证明：当且仅当n ≥3时，c n ＋1<c n .。

n趋于无穷时等比数列前n项和公式

n趋于无穷时等比数列前n项和公式随着n越来越大，等比数列的前n项和会逐渐趋近于一个固定的值。

这个值被称为等比数列的无穷和，是一个对该数列总和的估计。

下面我们来看一下，当n趋于无穷时，等比数列前n项和的公式以及它的推导过程。

1. 等比数列的前n项和公式等比数列的前n项和公式为：S_n = a(1-q^n)/(1-q)其中a为等比数列的首项，q为等比数列的公比，n为求和的项数。

当n趋于无穷时，公式的分母1-q不等于0，因此该公式也适用于等比数列的无穷和。

等比数列的无穷和公式为：S_∞ = a/(1-q)2. 推导过程等比数列的定义是每一项与它前一项的比值都相等。

因此，我们可以将等比数列表示为：a, aq, aq^2, aq^3, ...其中a为首项，q为公比。

我们可以通过对等式两侧乘以公比q来得到下一个数列项，如下所示：aq, aq^2, aq^3, aq^4, ...注意，乘以公比q相当于将前一项乘以q。

因此，我们可以将等式两侧的数列合并如下：a, aq, aq^2, aq^3, (1)aq, aq^2, aq^3, aq^4, (2)如果我们将式子(1)减去式子(2)，我们可以得到S_n - qS_n = a - aq^n+1这个式子可以通过移项得到等比数列前n项和公式，如下所示：S_n = a(1-q^n)/(1-q)当n趋于无穷时，q的n次方会趋近于0，因此等式右侧的分数将趋近于1/(1-q), 公式就变成了等比数列的无穷和公式：S_∞ = a/(1-q)以上是等比数列前n项和公式的推导过程。

总结等比数列前n项和公式为S_n = a(1-q^n)/(1-q)。

当n趋于无穷时，等比数列的前n项和会趋近于一个固定的值，它被称为等比数列的无穷和，公式为S_∞ = a/(1-q)。

以上是等比数列前n项和公式的推导过程，希望能对大家有一些帮助。

等比数列的前n项和公式的推导方法

等比数列是指一个数列中任意两个相邻的数之比都是一个常数，这个常数称为公比。

等比数列在数学中有着重要的地位，而等比数列的前n项和公式是研究等比数列的一个重要内容。

下面我们将围绕这个主题进行详细的探讨和推导。

一、等比数列的定义1. 一个数列{a1, a2, a3, ...}称为等比数列，如果存在一个常数r，使得对于任意正整数n，有an/an-1=r。

2. 等比数列的通项公式是an=a1*r^(n-1)，其中a1为首项，r为公比。

3. 2, 6, 18, 54, ...是一个等比数列，首项为2，公比为3。

二、等比数列的前n项和公式的推导1. 首先考虑公比r等于1的情况，此时等比数列就是一个普通的等差数列。

等差数列的前n项和公式是Sn = n*(a1+an)/2。

2. 当公比r不等于1时，我们来推导等比数列的前n项和公式。

3. 设等比数列的前n项和为Sn，则有Sn = a1 + a1*r + a1*r^2 + ... + a1*r^(n-1)。

4. 乘以公比r，得到r*Sn = a1*r + a1*r^2 + a1*r^3 + ... + a1*r^n。

5. 两式相减，得到(1-r)Sn = a1*(1-r^n)。

6. 可以解得Sn = a1*(1-r^n)/(1-r)，这就是等比数列的前n项和公式。

7. 对于等比数列2, 6, 18, 54, ...，首项a1=2，公比r=3，前5项和为S5 = 2*(1-3^5)/(1-3) = 242。

三、等比数列的前n项和公式的应用1. 等比数列的前n项和公式在实际问题中有着广泛的应用。

2. 在财务领域中，等比数列的前n项和公式可以用来计算贷款每期的偿还金额，以及计算存款的本利和。

3. 在工程领域中，等比数列的前n项和公式可用于计算复利增长，评估工程投资的收益情况。

4. 在数学建模中，等比数列的前n项和公式也是常用的工具，可以用来描述和解决许多实际问题。

四、总结等比数列的前n项和公式是等比数列重要的性质之一，它的推导和应用都具有重要的意义。

2.5 §1等比数列的前n项和

2.5 等比数列的前n项和第一课时教学目标1.掌握等比数列前n项和公式的推导方法．2.会用等比数列前n项和公式解决一些简单问题．知识回顾1.等比数列的定义及数学表达式：2.等比数列的通项公式：3.等比数列的性质：知识探究探究（一）等比数列前n项和公式的推导问题导思：对于数列1，2，22，23，…，2n，…问题1：该数列的首项和公比分别是多少？问题2：该数列的前n项和S n怎样表示呢？问题3：观察求和的式子，相邻两项有什么特征？怎样把某一项变成它的后一项？问题4：那么该数列2S n的表达式如何？问题5：S n与2S n的表达式中有许多相同项，你有什么办法消去这些相同项？所得结论如何？探究新知：等比数列{a n}的首项为a1，公比为q，如何求它的前n项和S n呢？问题1：等比数列的前n项和S n怎样表示呢？问题2：前n项和S n采用什么方法，怎样化简呢？问题3：观察求和的式子，相邻两项有什么特征？怎样把某一项变成它的后一项？问题4：需要构造另一个式子，而要达到消项的目的，就须使两式具有相同的项，如何构造式子？问题5：为了消项，接下来将这两个式子怎么样？思考：你还有其他方法去推导等比数列前n项和公式吗？1.等比数列的前n 项和S n ＝⎩⎪⎨⎪⎧na 1(q ＝1)a 1(1－q n )1－q(q ≠1)思考1：根据求和公式，要求一个等比数列的前n 项和，一般要先求出哪些量？思考2：能否将S n 和用a 1， q ，a n 来表示？思考3：q ≠1时，应该怎样选用哪个公式？探究（二）错位相减法求和问题教材中推导等比数列前n 项和的方法叫错位相减法．这种求和方法是我们应该掌握的重要方法之一，这种方法的适用范围可以拓展到一个等差数列{a n }与一个等比数列{b n }对应项之积构成的新数列求和．下面是利用错位相减法求数列{n2n }前n 项和的步骤和过程，请你补充完整．设S n ＝12＋222＋323＋…＋n2n∴12S n ＝_______________________________ ∴S n －12S n ＝_______________________________即12S n ＝__________________＝__________________ ∴S n ＝__________________＝__________________小结：典例讲练例1.设数列{a n }是等比数列，其前n 项和为S n ，且S 3＝3a 3，求公比q 的值．例2.设等比数列{a n }的前n 项和为S n ，若S 3＋S 6＝2S 9，求数列的公比q .变式：在等比数列{a n }中，a 1＋a n ＝66，a 3a n －2＝128，S n ＝126，求n 和q .例4.求和：1×21＋2×22＋3×23＋…＋n ·2n ＝______________．例5.求数列1，3a ，5a 2，7a 3，…，(2n －1)·a n －1的前n 项和．课堂小结：这节课我们主要学习了什么？首项、末项与公比 S n ＝⎩⎪⎨⎪⎧na 1q ＝a 1－qa n1－qq2.两种方法：错位相减、解方程推导等比数列前n 项和的方法叫错位相减法．一般适用于求一个等差数列与一个等比数列对应项积的前n 项和．3.三种数学思想：类比、方程、分类讨论课后作业1.已知数列{a n }满足3a n +1+a n =0，a 2=34-，则{a n }的前10项和等于( ) A.()-10-61-3B.()-1011-39C.()-1031-3D.()-1031+32.设S n 为等比数列{a n }的前n 项和，8a 2+a 5=0，则( ) A.11 B.5 C.-8D.-113.已知{a n }是首项为1的等比数列，S n 是{a n }的前n 项和，且，则数列的前5项和为( ) A.或5 B.或5 C. D.52S S =369s s =1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭158311631161584.已知数列{a n }的前n 项和为S n ，a 1=1，S n =2a n +1，,则S n =( )A. 2n －1B.⎝⎛⎭⎫32n －1C.⎝⎛⎭⎫23n －1D.12n －15.已知等比数列{a n }为递增数列，若a 1>0，且2(a n +a n +2)=5a n +1，则数列{a n }的公比q = _______.6.等比数列{a n }的前n 项和为S n ，公比不为1.若a 1＝1，则对任意的n ∈N *，都有a n ＋2＋a n ＋1－2a n ＝0，则S 5＝________.7.在等比数列{a n }中，已知a 1＋a 2＋…＋a n ＝2n －1，则a 12＋a 22＋…＋a n 2等于________．8.已知等比数列{a n }的公比为q =-12. （1）若a 3=41，求数列{a n }的前n 项和；（Ⅱ）证明：对任意k ∈N +，a k ，a k +2，a k +1成等差数列.9.已知等差数列{a n }前三项的和为-3，前三项的积为8.（Ⅰ）求等差数列{a n }的通项公式；（Ⅱ）若a 2，a 3，a 1成等比数列，求数列{|a n |}的前n 项和.2.5 等比数列的前n 项和第一课时教学目标1.掌握等比数列前n 项和公式的推导方法．2.会用等比数列前n 项和公式解决一些简单问题．知识回顾1.等比数列的定义及数学表达式：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，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 表示(q ≠0).数学符号表述:a n ＋1a n＝q (q 为常数，q ≠0，n ∈N *)2.等比数列的通项公式：a n ＝a 1·q n －1(n ∈N *)或a n ＝a m ·q n －m . 3.等比数列的性质：在等比数列{a n }中，若m+n=p+q (m ，n ，p ，q ∈N *)，则a m ·a n =a p ·a q . 推论1:若m+n =2p ，则a m ·a n =a p 2.推论2:若{a n }是有穷数列，则与首末两项等距离的两项积相等，且等于首末两项之积，即a 1a n ＝a 2a n －1＝….知识探究探究（一）等比数列前n 项和公式的推导问题导思：对于数列1，2，22，23，…，2n ，…问题1：该数列的首项和公比分别是多少？【提示】首项为1，公比为2.问题2：该数列的前n 项和S n 怎样表示呢？【提示】数列的前n 项和S n ＝1＋2＋22＋…＋2n -1①问题3：观察求和的式子，相邻两项有什么特征？怎样把某一项变成它的后一项？【提示】后项=前项×公比。

等比数列及前n项和

（5）若数列 {an } 是等比数列，则也是等比数列
Sk , S2k Sk , S3k S2k , S4k S3k ,
(6）若数列 an 是等比数列,当项数为偶数 2 n
s qs 时，
偶
，
奇
; 当项数为奇数
时，
1．在等比数列{an}中，a5＝3，则a3·7等于( C ) a A．3 B．6 C．9 D．18
等比数列的前n项和及其性质
例3 (2011年南阳调研)在等比数列{an}中，a1最小，且a1＋an＝66，a2·n－1＝128，前n项和Sn＝126， a (1)求公比q； (2)求n. 【思路点拨】根据等比数列的性质，a2·n－1＝ a
a1·n，由此可得关于a1、an的方程，结合Sn＝126 a 可求得q和n.
二、等比数列的判定方法： an 1 （1）定义法：常数 an
an
是等比数列（2）等比中项公式法： n a
是等比数列 an
2
an1 an1
（3）通项公式法： n a 数列
kq an 是等比
n
（4）前n项和法：Sn
是等比数列
k kq an
x2 10x 16 0
的两根，则 a20 a50 a80 的值为（ B ）
A.32
B.64
C.256 D. 64
9.等比数列 {an } 的各项均为正数，且 a5a6 a4 a7 ＝18，
则
log3 a1 log3 a2 log3 a10
B．10
＝(
B
)
D．2＋ log3 5
等比数列及其前n项和
一、等比数列的定义与基本公式：

等比数列前n项和公式的推导和运算1

a1 q(S n an )
当q≠1时，
a1 a n q Sn 1 q
当q=1时，S n na1
2 62 63 S64=1+2+2 +…+2 +2
(1) (2)
2S64=2+22+23…+263+264
2 3 S64=1+2+2 +2
…
63 +2
(1) (2)
2S64= 2+22+23 … +263+264
由公式得： 30000
整理得 1.1n 1.6
5000 (11.1n ) 11.1
两边取对数，得 n lg1.1 lg1.6,
用计算器算得n
lg1.1 lg1.6

0.2 0.041
5
答：从今年起，大约 5年可使总销售量达到 30000 台。
等比数列前n项和公式你了解多少？
(1) 等比数列前n项和公式：利用“错位相减法”推 n a1 (q=1) 导 n a1 (q=1) Sn= Sn= n
等比数列前n项和的公式(1)
北京七中刘英毅
有一个古老的故事：国王为了奖励国际象棋的发明者，问他要什么奖励。他说：“请国王在棋盘的第一个格子里放一粒米，在第二个格子里放两粒米，以后每个格子里的米是前一个格子里米的 2 倍，放满棋盘的 64 个格子，这就是我要的奖励。” 国王以为很容易，答应了他的请求，结果，把粮库所有的米都拿来，还远远不够。为什么呢？一共需要多少米？怎么算？ S=1+21+22+23+…+263
1（
2 3 … n n-1 a 1 q a 1 q + a 1 q + + + + a1q

等比数列前n项和公式的推导及性质

公式评价：简洁明了，易于理解和记忆，对于等比数列的求和问题具有重要意义
对未来研究的展望与建议
探索等比数列前n项和公式的应用领域
拓展等比数列前n项和公式的推导方法
深入研究等比数列前n项和公式的推导及性质
建立等比数列前n项和公式的数学模型
感谢您的观看
汇报人：
第一章
引言
第二章
介绍等比数列的概念
等比数列的定义：从第二项起，每一项与它的前一项的比等于同一个常数的一种数列。
等比数列的通项公式：an=a1*q^(n-1)，其中an是第n项，a1是第一项，q是公比。
等比数列的分类：根据公比q的不同，等比数列可以分为常数列（q=1）、递增数列（q>1）、递减数列（0<q<1）和摆动数列（q<-1或q>1）。等比数列的应用：等比数列在数学、物理、化学、生物、经济等领域都有广泛的应用，如等比级数求和、等比序列的生成、遗传学中的基因突变等。
● 两种推导方法各有特点，错位相减法适用于等比数列的首项不为0的情况，而递推式法适用于等比数列的首项为0的情况。两种方法在推导过程中也存在联系，可以相互补充和印证。
等比数列前n项和公式的性质
第四章
公式的形式与特点
等比数列前n项和公式的一般形式
公式中的参数说明
公式的推导过程及证明
公式的应用举例及注意事项
● 错位相减法：通过错位相减的方式，将等比数列前n项和公式转化为等差数列求和的形式，进而推推式的方式逐步推导出前n项和公式。两种推导方法各有特点，错位相减法适用于等比数列的首项不为0的情况，而递推式法适用于等比数列的首项为0 的情况。两种方法在推导过程中也存在联系，可以相互补充和印证。

等比数列前n项和

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第二章 2.5 第2课时
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在等比数列{an}中，公比 q＝－2，S5＝22，则 a1 的值等于 ( ) A．－2 C．1 [ 答案] [ 解析] B．－1 D．2
D a1[1－－25] ∵S5＝22，q＝－2，∴ ＝22， 1－－2
∴a1＝2.
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第二章 2.5 第2课时
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[例3]
在等比数列{an}中，公比q＝2，前99项的和S99
＝56，求a3＋a6＋a9＋„＋a99的值． [分析] 考虑通过基本量a1和q来处理或通过a3＋a6＋a9
＋„＋a99是前99项中的一组，与另两组联系在一起进行求值．
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第二章 2.5 第2课时
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等比数列前n项和的性质
设{an}是任意等比数列，它的前 n 项和、前 2n 项和与前 3n 项和分别为 X、Y、Z，则下列等式中恒成立的是 ( ) A．X＋Z＝2Y C．Y2＝XZ B．Y(Y－X)＝Z(Z－X) D．Y(Y－X)＝X(Z－X)
[ 答案]
D
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第二章 2.5 第2课时
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思考感悟
1．若一个数列是等比数列，它的前n项和写成Sn＝Aqn ＋B(q≠1)，则A与B有何关系？
提示：A＋B＝0， a11－qn a1 a1 n ∵Sn＝＝－ · q ，则常数项与qn的系数 1－q 1－q 1－q 互为相反数．
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第二章 2.5 第2课时

2.5等比数列前n项和公式的推导 PPT课件

• C．6
D．7
解析：an＝a1·qn－1＝96＝3·qn－1，∴qn－1＝32，Sn＝
a1－anq 1－q
＝31－－9q6q＝189，1－1－32qq＝63.解得q＝2.∴n＝6.
答案：C
• 3．已知等比数列{an}中，an>0，n＝1,2,3， …，a2＝2，a4＝8，则前5项和S5的值为 ________．

5, a1

1 2
.求an和s
n
(3)a1 1,an 512 ,sn 341 .求q和n
当q 1时，S 1 (1) 说明：解 (3： ) (当将代 12as因解 )qq55入 a3为 2得 14aq11aa时a1： 2n1１1２n11q，即 1.n,21.并作在在4a1a,数an1a且 qn五为利2q311(列12q1要2个0n第用n5为 n551根变一公 1q,,212常 25a1s据量 ,要式14an所 1)1数12q具(a2素， 111以 .列 ,解体,q81来 q2一Saqn2,1题2)n得考定n15，1,52意a虑要，： 12n22q，1，q,。注 [11qS3nn选((中， 4意1得 311择12，))所 q1n代 2：的适(]只以当取入 2知S)的值nn三S公， 1n可n式应求a1。把二a1n1它，2aqnnq 可得
• 1．数列{2n－1}的前99项和为( )
• A．2100－1
B．1－2100
• C．299－1
D．1－299
解析：a1＝1，q＝2，∴S99＝1×11－－2299＝299－1. 答案：C
• 2．在等比数列{an}中，已知a1＝3，an＝96 ，Sn＝189，则n的值为( )

等比数列前N项和的性质

法三：∵{an}为等比数列，
∴S2，S4－S2，S6－S4也为等比数列．即7，S4－7,91－S4成等比数列， ∴(S4－7)2＝7(91－S4)．解得S4＝28或－21.
∵S4＝a1＋a2＋a3＋a4＝a1＋a2＋a1q2＋a2q2
＝(a1＋a2)(1＋q2)＝7(1＋q2)＞0， ∴S4＝28.
q
S偶 S奇
170 2 85
ห้องสมุดไป่ตู้
Sn S偶 S奇 170 85 255
由等比数列前 n项和公式得：
1 2 255 1-2
n
n8
等差数列前n项和的性质： ① 数列 {an }是等比数列

S n Aq - A( A 0)
n
② an 为等比数列 S k , S 2k S k , S3k S 2k 也成等比数列。
[解 ]
法一：∵S2＝7，S6＝91，易知q≠1，
a11＋q＝7， ∴a11－q6 ＝91. 1 － q a11＋q1－q1＋q2＋q4 ∴ ＝91. 1－ q ∴q4＋q2－12＝0.∴q2＝3. a11－q4 ∴S4＝＝a1(1＋q)(1＋q2)＝7×(1＋3)＝28. 1－ q ∴S4＝28.
前20项和S20＝30，求S30.
【思路点拨】法二法一：设公比为q ：
→ 根据条件列方程组 → 解出q → 代入求S30 根据题意S10，S20－S10，S30－S20成等比数列 → S10＝10，S20＝30 → S30
【解】
法一：设公比为 q，则 ① ②
a11－q10 ＝10 1－q 20 a 1 － q 1 1－q ＝30
这个形式和等比数列等价吗？相反数

等比数列前n项和公式的性质及推导

等比数列前n项和公式是什么等比数列前n项和公式：当q≠1时，Sn=a1(1-q^n)/(1-q)=(a1-anq)/(1-q);当q=1时，Sn=na1(其中，a1为首项，an为第n项，d为公差，q为等比)。

除此之外，Sn为前n项和。

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非零常数，这个数列就叫做等比数列。

这个常数叫做等比数列的公比，公比通常用字母q表示(q≠0)。

注：q=1时，an为常数列(n为下标)。

等比数列通式若通项公式变形为an=a1/q*q^n(n∈N*),当q>0时，则可把an看作自变量n的函数，点(n,an)是曲线y=a1/q*q^x上的一群孤立的点。

如果等比通项公式为an=a1*qn-1，当q=1时，求和公式为Sn=n*a1;当q≠1时，求和公式为Sn=a1(1-qn)/(1-q)。

由于首项为a1，公比为q的等比数列的通项公式可以写成an=(a1/q)×qn，它的指数函数y=ax有着密切的联系，从而可以利用指数函数的性质来研究等比数列。

等差数列的各种公式:等差数列的通项公式为：an=a1+(n-1)d(1)前n项和公式为：Sn=na1+n(n-1)d/2或Sn=n(a1+an)/2(2)以上n均属于正整数.等差中项：一般设为Ar，Am+An=2Ar，所以Ar为Am，An的等差中项，且为数列的平均数等比数列的性质(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)“G是a、b的等比中项”“G^2=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q1^2，q1^3…{c^an}，c是常数，{an*bn}，{an/bn}是等比数列，公比为c^q1，q1q2，q1/q2。

推导过程等比数列前n项和公式：Sn =a1(1-q^n)/(1-q)。

数学史视角下等比数列前n项和公式的推导

数学史视角下等比数列前n项和公式的推导一、引言在数学史上，等比数列是一个重要的概念，其前n项和公式的推导也是数学发展历程中的重要一环。

通过对数学史的回顾，我们可以更好地理解等比数列前n项和公式的推导过程，并且能够更深入地理解数学知识的来源和本质。

本文将从简到繁地分析等比数列前n项和公式的推导过程，帮助读者更好地理解这一数学概念。

二、等比数列的基本概念在开始推导等比数列前n项和公式之前，我们首先需要了解等比数列的基本概念。

等比数列是指一个数列中，从第二项起，每一项与它之前的一项的比值都相同。

这个比值称为等比数列的公比，通常用字母q表示。

等比数列可以用如下的形式来表示：a，aq，aq^2，aq^3，...其中，a为首项，q为公比。

三、等比数列前n项和的推导1. 等比数列前n项和的一般公式我们来推导等比数列前n项和的一般公式。

设等比数列的首项为a，公比为q，则等比数列的第n项可以表示为an = a * q^(n-1)。

根据等比数列的性质，等比数列前n项和Sn可以表示为：Sn = a + aq + aq^2 + ... + aq^(n-1)我们将Sn乘以公比q，得到：q * Sn = aq + aq^2 + aq^3 + ... + aq^n然后用Sn减去q * Sn，得到：Sn - q * Sn = a - aq^n可以化简得到：Sn = a * (1 - q^n) / (1 - q)这就是等比数列前n项和的一般公式。

2. 等比数列前n项和的历史发展在数学史上，等比数列前n项和的推导过程始终是一个让人着迷的问题。

早在古希腊时期，数学家就开始研究等比数列及其性质。

毕达哥拉斯学派的数学家们在研究等比数列前n项和时，曾提出了许多有趣的推导方法。

他们运用了几何图形和比例关系来推导等比数列前n项和的公式，为后人打下了坚实的数学基础。

3. 我对等比数列前n项和公式的个人观点和理解等比数列前n项和公式的推导过程充满了历史的魅力和数学的智慧。

等比数列前n项和

SUM=0 K=1 INPUT N WHILE k<=N-1 AN=(9-(k*3/N)^2)*3/N SUM=SUM+AN PRINT k，AN，SUM k=k+1 WEND
y
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
y=9-x2
阅读程序，回答下列问 1 2 3 x 题：（1）程序中的AN，SUM 分别表示什么，为什么？（2）请根据程序分别计算当n=6， 11，16时，各个矩形的面积的和（不必在计算机上运行程序）．
63
能目标
目标
64
情感、态度和价值观目标
由② - ①可得：
S 64 2
64
1
设等比数列 a1 , a2 , a3 ,an
它的前n项和是 S n a1 a2 a3 an
S n a1 a 2 a3 a n 由 n 1 a n a1 q 教学重点
举一反三
1.(等比数列前n项和公式的直接应用)等比数列{an}中,a1=2,a2=1,则S100等于 ( ) (A)4-2100 (B)4+2100 (C)4-2-98 (D)4-2-100
2 1 2-100 1 解析:由题意 a1=2,q= .所以 S100= =4-2-98. 1 2 1 2
当q≠1时，
a1 a n q Sn 1 q
当q=1时，S n na1
例题讲解
例1、求下列等比数列前8项的和：
1 1 1 （1），，，； 2 4 8 1 （2） a1 27，a9 ，q 0． 243
例题讲解
例2：某商场第一年销售计算机5000台，如果平均每年的销售量比上一年增加10%，那么从第一年起，约几年可使总销售量达到30000台？（保留到个位）Fra bibliotek方法技巧