等比数列的前n项和_优秀课件
合集下载
相关主题
- 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)。
① 由②,得q4=2.
∴a17+a18+a19+a20=S20-S16=a111--qq20-a111--qq16 =a1q116-1-q q4=1·q16=24=16.
方法二:设S4=a,S8-S4=b,S12-S8=c,S16-S12= d,
S20-S16=e, 则a,b,c,d,e又成等比数列.
则a=1,b=3-1=2, ∴此数列的公比为2. ∴e=a·24=1·24=16. ∴a17+a18+a19+a20=16.
数列{an}是等比数列,项数是偶数,各项 均为正,它所有项的和等于偶数项和的4倍, 且第二项与第四项的积是第三项与第四项和的 9倍,则数列{lgan}的前多少项和最大?
所以q=-2.
方法二:a3,a2,a1成等比数列且公比为1q. 所以S3=a3+a2+a1=a311--1q1q3 =-q122qq-3-11=-9. 所以q2+4q+4=0,即(q+2)2=0. 所以q=-2.
(4)∵a1an=a2an-1=128,又a1+an=66, ∴aa1n==264 或aa1n==624 . ∵Sn=a11--aqnq=126,an=a1qn-1,
[题后感悟] (1)与等差数列类似.在等比数列 中,利用通项公式和前n项和公式同样可以在 五 个 基 本 量 a1 、 q 、 an 、 Sn 、 和 n 中 “ 知 三 求 二”.
(2)运用等比数列的前n项和公式时,必须注意 公比q是否为1,并且常用到等式两边约分或两 式相除的办法进行化简或消元.
∴qn= =26
或q=12 n=6
.
已知等比数列{an}中,前10项和S10=10, 前20项和S20=30,求S30.
方法一:
根据条件 设公比为q ―→ 列方程组 ―→ 解出q ―→ 代入求S30
方法二:
根据题意S10;S20-S10, S30-S20成等比数列
―→
S10=10, S20=30
3.已知实数列{an}是 等比数列,其中a7=1, 且a4,a5+1,a6成等差数列.
(1)求数列{an}的通项公式; (2) 数 列 {an} 的 前 n 项 和 记 为 Sn , 证 明 : Sn <
128(n=1,2,3,…).
解析: (1)设等比数列{an}的公比为q(q∈R), 由a7=a1q6=1,得a1=q-6, 从而a4=a1q3=q-3,a5=a1q4=q-2, a6=a1q5=q-1. 因为a4,a5+1,a6成等差数列, 所以a4+a6=2(a5+1), 即q-3+q-1=2(q-2+1), q-1(q-2+1)=2(q-2+1).
又S10=10,S20=30,
∴S30-S20=S30-30=30-10102,
即S30=70.
[题后感悟] 通过两种解法比较可看出,利用 等比数列的性质解题,思路清晰,过程较为简 捷.
2.等比数列{an}中,S4=1,S8=3,求a17+ a18+a19+a20的值.
解析: 方法一:设首项为a1,公比为q, ∵S4=a111--qq4=1,① S8=a111--qq8=3,②
等比数列的前n项和公式
已知量 首项、公比与项数 首项、末项与公比
na1q=1
na1q=1
求和公式 Sn= a111--qqnq≠1 Sn= a11--aqnqq≠1
1.在等比数列{an}中,若a1=1,a4=
1 8
,则该数列的
前10项和为( )
A.2-218
B.2-219
C.2-2110
D.2-2111
(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,由于非常
数列的等比数列的前n项和Sn=
a11-qn 1-q
=-
a1 1-q
qn+
a1 1-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,即非常数列为等比数
(3)方法一:设首项为a1, ∵q=2,S4=1,∴a111--224=1,即a1=115, ∴S8=a111--qq8=11511--228=17. 方法二:∵S4=a111--qq4=1,且q=2, ∴S8=a111--qq8=a111--qq4(1+q4)=S4·(1+q4) =1×(1+24)=17.
(1)若Sn=189,q=2,an=96,求a1和n;
(2)若a1+a3=10,a4+a6=54,求a4和S5;
(3)若q=2,S4=1,求S8.
(1) Sn=a111--qqn,an=a1.qn-1 ―代―入――已―知―量→
列方程组 ―→ 求解
(2) 据an=a1qn-1 ―代――换→ 列方程组 ―→ 求a1,q ―→ 求a4和S5
若{an}是等差数列,则数列{aan}(a>0且a≠1) 是等比数列
(2)数列中与最值相关的问题,往往从单调性 考虑;求单调数列前n项和的最值的常用方法:
若{an}递增,且a1<0,则Sn有最小值,且满足aann≤+10≥,0
时Sn最小;
若{an}递减,且a1>0,则Sn有最大值,且满足aann≥-10≤,0 时, Sn最大.
解析: 因为a4=a1q3=q3=18,
答所以案q=:12,所B以S10=1-1-121210=2-219.故选B.
2.在等比数列{an}中,公比q=-2,S5=44, 则a1的值为
( )
A.4
B.-4
C.2
解析:
S5=a111--qq5
D.-2
∴44=a1[11----225]
∴a1=4,故选A.
[策略点睛]
[规范作答] 由题意知q≠1,且a111--qqn=4a1q[11--q2q2n2] 即14+qq=1,∴q=13. ∵a2·a4=9(a3+a4), ∴a1q·a1q3=9(a1q2+a1q3), ∴a1·q2=9(1+q), 即a1·132=91+13.
∴a1=108,∴an=108·13n-1=3n4-4, ∴lgan=2lg2-(n-4)lg3. ∴当n≥2时, lgan-lgan-1=2lg2-(n-4)lg3-[2lg2-(n-5)lg3] =-lg3<0. ∴数列{lgan}是 递减的等差数列,且lga1=lg(22×33)> 0. 设数列{lgan}的前n项和最大,则llggaann≥ +1<0,0,
等比数列的前n项和
等比数列的前n项和
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.
1.对等比数列前n项和公式的考查是本课时的热点.
2.本课时常与函数、不等式、方程结合命题.
所以q=12.
故an=a1qn-1=q-6·qn-1=6412n-1.
(2)证明:Sn=a111--qqn =6411--1212n =1281-12n<128.
1.在运用等比数列前n面和公式进行运算时应 注意以下几点:
(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.
解析: 当q=1时,S3=3a1=3a3,符合题目条件; 当q≠1时,a111--qq3=3a1q2, 因为a1≠0,所以1-q3=3q2(1-q), 因为q≠1, 所以1-q≠0,化简得1+q+q2=3q2,
解得q=-12或q=1(舍) 故q的值为1或-12.
等比数列中的基本运算 在等比数列{an}中,
(2)设公比为q,由通项公式及已知条件得
a1+a1q2=10, a1q3+a1q5=54,
a11+q2=10, ① 即a1q31+q2=54. ②
∵a1≠0,1+q2≠0,∴②÷①得,q3=
1 8
,即q=
1 2
,∴a1
=8.
∴a4=a1q3=8×123=1,
S5=a111--qq5=8×11--12125=321.
―→
S30
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ [解题过程] 方法一:设公比为q,
则aa111111--- -qqqq1200==1300
① ②
② ①得1+q10=3,∴q10=2,
∴S30=a111--qq30 =a111--qq10(1+q10+q20)
=10×(1+2+4)=70.
方法二:∵S10,S20-S10,S30-S20仍成等比数列,
(3) 据Sn=a111--qqn ―代―入―数―据→ 求出a1 ―再―用―公―式→ 求S8
[解题过程]
(1)由Sn=
a11-qn 1-q
,an=a1qn-1以及已知条
件得189=a111--22n, 96=a1·2n-1,
∴a1·2n=192,∴2n=1a912. ∴189=a1(2n-1)=a11a912-1,∴a1=3. 又∵2n-1=936=32,∴n=6.
答案: A
3.设{an}是公比为正数的等比数列,若a1=1, a5=16,则数列{an}前7项的和为________.
解析: ∵公比q4=aa15=16, 且q>0,∴q=2, ∴S7=11--227=127.
答案: 127
4.在等比数列{an}中,已知a1+a2+…+an= 2n-1,则a12+a22+…+an2等于________.
3.多以选择题、填空题的形式考查,有时也在解答题中 考查.
1.如何用数学语言表述等比数列的定义?
若
an+1 an
=q,其中n∈N+,q是非零常数,则称数列{an}
为等比数列.
2.等比数列的通项公式是:an=a1·qn-1(n∈N+). 3.还记得等差数列的前n项和公式吗?
若{an}是等差数列,则Sn=na12+an=na1+nn- 2 1d.
即22llgg22--nn--43llgg33≥<00,, ∴nn≤ >43+ +lloogg3344. ⇔3+log34<n≤4+log34. 又∵1<log34<2,n∈N+,∴n=5, ∴数列{lg an}的前5项和最大.
[题后感悟] (1)若{an}是等比数列,且an>0, 则数列{logaan}(a>0且a≠1)是等差数列;
1.在等比数列{an}中, (1)已知a1=3,an=96,Sn=189,求n; (2)已知S3=72,S6=623,求an; (3)a3=-12,前3项和S3=-9,求公比q. (4)a1+an=66,a2an-1=128,Sn=126,求n和q.
解析: (1)由Sn=a11--aqnq=3- 1-96qq=189,解得q=2. 又an=a1qn-1, ∴96=3·2n-1,即2n-1=32, ∴n-1=5,即n=6. (2)已知S6≠2S3,则q≠1, 又∵S3=72,S6=623,
4.一天,小明和小林做贷款游戏,二人从签定 合同之日起,在整整一个月(30天)中,小明第一 天贷给小林1万元,第二天贷给小林2万元……以 后每天比前一天多贷给小林1万元.而小林按这 样的方式还贷:小林第一天只需还1分钱,第二 天还2分钱,第三天还4分钱……以后每天还的钱 数是前一天的两倍.
同学们算一算,在这个游戏中谁赔谁赚?
列是Sn=aqn-a(a≠0,q≠0,n∈N+)的充分必要条件.
(3)在公比为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.
2.等比数列前n项和的性质
(1)数列{an}为公比不为-1的等比数列,Sn为其前n项 和,则Sn,S2n-Sn,S3n-S2n,…,仍构成等比数列.
(2)在等比数列的前n项和公式中,如果令A=
a111--qq3=72
①
即a111--qq6=623
②
②÷①得1+q3=9,∴q=2.
将q=2代入①,可求得a1=12, 因此an=a1qn-1=2n-2. (3)方法一:由已知可得方程组
a3=a1·q2=-12
①
S3=a11+q+q2=-9 ②
②÷①得1+qq+ 2 q2=34,即q2+4q+4=0.
解析: 设等比数列{an}的前n项和为Sn, 则Sn=2n-1. 易知等比数列{an}的公比q=2,首项a1=1, ∴an=2n-1,于是an2=4n-1,
∴a12+a22+…+an2=1+4+42+…+4n-1=13(4n-1)
答案: 13(4n-1)
5.设数列{an}是等比数列,其前n项和为Sn, 且S3=3a3,求公比q的值.
a1 q-1
,那
∴a17+a18+a19+a20=S20-S16=a111--qq20-a111--qq16 =a1q116-1-q q4=1·q16=24=16.
方法二:设S4=a,S8-S4=b,S12-S8=c,S16-S12= d,
S20-S16=e, 则a,b,c,d,e又成等比数列.
则a=1,b=3-1=2, ∴此数列的公比为2. ∴e=a·24=1·24=16. ∴a17+a18+a19+a20=16.
数列{an}是等比数列,项数是偶数,各项 均为正,它所有项的和等于偶数项和的4倍, 且第二项与第四项的积是第三项与第四项和的 9倍,则数列{lgan}的前多少项和最大?
所以q=-2.
方法二:a3,a2,a1成等比数列且公比为1q. 所以S3=a3+a2+a1=a311--1q1q3 =-q122qq-3-11=-9. 所以q2+4q+4=0,即(q+2)2=0. 所以q=-2.
(4)∵a1an=a2an-1=128,又a1+an=66, ∴aa1n==264 或aa1n==624 . ∵Sn=a11--aqnq=126,an=a1qn-1,
[题后感悟] (1)与等差数列类似.在等比数列 中,利用通项公式和前n项和公式同样可以在 五 个 基 本 量 a1 、 q 、 an 、 Sn 、 和 n 中 “ 知 三 求 二”.
(2)运用等比数列的前n项和公式时,必须注意 公比q是否为1,并且常用到等式两边约分或两 式相除的办法进行化简或消元.
∴qn= =26
或q=12 n=6
.
已知等比数列{an}中,前10项和S10=10, 前20项和S20=30,求S30.
方法一:
根据条件 设公比为q ―→ 列方程组 ―→ 解出q ―→ 代入求S30
方法二:
根据题意S10;S20-S10, S30-S20成等比数列
―→
S10=10, S20=30
3.已知实数列{an}是 等比数列,其中a7=1, 且a4,a5+1,a6成等差数列.
(1)求数列{an}的通项公式; (2) 数 列 {an} 的 前 n 项 和 记 为 Sn , 证 明 : Sn <
128(n=1,2,3,…).
解析: (1)设等比数列{an}的公比为q(q∈R), 由a7=a1q6=1,得a1=q-6, 从而a4=a1q3=q-3,a5=a1q4=q-2, a6=a1q5=q-1. 因为a4,a5+1,a6成等差数列, 所以a4+a6=2(a5+1), 即q-3+q-1=2(q-2+1), q-1(q-2+1)=2(q-2+1).
又S10=10,S20=30,
∴S30-S20=S30-30=30-10102,
即S30=70.
[题后感悟] 通过两种解法比较可看出,利用 等比数列的性质解题,思路清晰,过程较为简 捷.
2.等比数列{an}中,S4=1,S8=3,求a17+ a18+a19+a20的值.
解析: 方法一:设首项为a1,公比为q, ∵S4=a111--qq4=1,① S8=a111--qq8=3,②
等比数列的前n项和公式
已知量 首项、公比与项数 首项、末项与公比
na1q=1
na1q=1
求和公式 Sn= a111--qqnq≠1 Sn= a11--aqnqq≠1
1.在等比数列{an}中,若a1=1,a4=
1 8
,则该数列的
前10项和为( )
A.2-218
B.2-219
C.2-2110
D.2-2111
(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,由于非常
数列的等比数列的前n项和Sn=
a11-qn 1-q
=-
a1 1-q
qn+
a1 1-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,即非常数列为等比数
(3)方法一:设首项为a1, ∵q=2,S4=1,∴a111--224=1,即a1=115, ∴S8=a111--qq8=11511--228=17. 方法二:∵S4=a111--qq4=1,且q=2, ∴S8=a111--qq8=a111--qq4(1+q4)=S4·(1+q4) =1×(1+24)=17.
(1)若Sn=189,q=2,an=96,求a1和n;
(2)若a1+a3=10,a4+a6=54,求a4和S5;
(3)若q=2,S4=1,求S8.
(1) Sn=a111--qqn,an=a1.qn-1 ―代―入――已―知―量→
列方程组 ―→ 求解
(2) 据an=a1qn-1 ―代――换→ 列方程组 ―→ 求a1,q ―→ 求a4和S5
若{an}是等差数列,则数列{aan}(a>0且a≠1) 是等比数列
(2)数列中与最值相关的问题,往往从单调性 考虑;求单调数列前n项和的最值的常用方法:
若{an}递增,且a1<0,则Sn有最小值,且满足aann≤+10≥,0
时Sn最小;
若{an}递减,且a1>0,则Sn有最大值,且满足aann≥-10≤,0 时, Sn最大.
解析: 因为a4=a1q3=q3=18,
答所以案q=:12,所B以S10=1-1-121210=2-219.故选B.
2.在等比数列{an}中,公比q=-2,S5=44, 则a1的值为
( )
A.4
B.-4
C.2
解析:
S5=a111--qq5
D.-2
∴44=a1[11----225]
∴a1=4,故选A.
[策略点睛]
[规范作答] 由题意知q≠1,且a111--qqn=4a1q[11--q2q2n2] 即14+qq=1,∴q=13. ∵a2·a4=9(a3+a4), ∴a1q·a1q3=9(a1q2+a1q3), ∴a1·q2=9(1+q), 即a1·132=91+13.
∴a1=108,∴an=108·13n-1=3n4-4, ∴lgan=2lg2-(n-4)lg3. ∴当n≥2时, lgan-lgan-1=2lg2-(n-4)lg3-[2lg2-(n-5)lg3] =-lg3<0. ∴数列{lgan}是 递减的等差数列,且lga1=lg(22×33)> 0. 设数列{lgan}的前n项和最大,则llggaann≥ +1<0,0,
等比数列的前n项和
等比数列的前n项和
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.
1.对等比数列前n项和公式的考查是本课时的热点.
2.本课时常与函数、不等式、方程结合命题.
所以q=12.
故an=a1qn-1=q-6·qn-1=6412n-1.
(2)证明:Sn=a111--qqn =6411--1212n =1281-12n<128.
1.在运用等比数列前n面和公式进行运算时应 注意以下几点:
(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.
解析: 当q=1时,S3=3a1=3a3,符合题目条件; 当q≠1时,a111--qq3=3a1q2, 因为a1≠0,所以1-q3=3q2(1-q), 因为q≠1, 所以1-q≠0,化简得1+q+q2=3q2,
解得q=-12或q=1(舍) 故q的值为1或-12.
等比数列中的基本运算 在等比数列{an}中,
(2)设公比为q,由通项公式及已知条件得
a1+a1q2=10, a1q3+a1q5=54,
a11+q2=10, ① 即a1q31+q2=54. ②
∵a1≠0,1+q2≠0,∴②÷①得,q3=
1 8
,即q=
1 2
,∴a1
=8.
∴a4=a1q3=8×123=1,
S5=a111--qq5=8×11--12125=321.
―→
S30
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ [解题过程] 方法一:设公比为q,
则aa111111--- -qqqq1200==1300
① ②
② ①得1+q10=3,∴q10=2,
∴S30=a111--qq30 =a111--qq10(1+q10+q20)
=10×(1+2+4)=70.
方法二:∵S10,S20-S10,S30-S20仍成等比数列,
(3) 据Sn=a111--qqn ―代―入―数―据→ 求出a1 ―再―用―公―式→ 求S8
[解题过程]
(1)由Sn=
a11-qn 1-q
,an=a1qn-1以及已知条
件得189=a111--22n, 96=a1·2n-1,
∴a1·2n=192,∴2n=1a912. ∴189=a1(2n-1)=a11a912-1,∴a1=3. 又∵2n-1=936=32,∴n=6.
答案: A
3.设{an}是公比为正数的等比数列,若a1=1, a5=16,则数列{an}前7项的和为________.
解析: ∵公比q4=aa15=16, 且q>0,∴q=2, ∴S7=11--227=127.
答案: 127
4.在等比数列{an}中,已知a1+a2+…+an= 2n-1,则a12+a22+…+an2等于________.
3.多以选择题、填空题的形式考查,有时也在解答题中 考查.
1.如何用数学语言表述等比数列的定义?
若
an+1 an
=q,其中n∈N+,q是非零常数,则称数列{an}
为等比数列.
2.等比数列的通项公式是:an=a1·qn-1(n∈N+). 3.还记得等差数列的前n项和公式吗?
若{an}是等差数列,则Sn=na12+an=na1+nn- 2 1d.
即22llgg22--nn--43llgg33≥<00,, ∴nn≤ >43+ +lloogg3344. ⇔3+log34<n≤4+log34. 又∵1<log34<2,n∈N+,∴n=5, ∴数列{lg an}的前5项和最大.
[题后感悟] (1)若{an}是等比数列,且an>0, 则数列{logaan}(a>0且a≠1)是等差数列;
1.在等比数列{an}中, (1)已知a1=3,an=96,Sn=189,求n; (2)已知S3=72,S6=623,求an; (3)a3=-12,前3项和S3=-9,求公比q. (4)a1+an=66,a2an-1=128,Sn=126,求n和q.
解析: (1)由Sn=a11--aqnq=3- 1-96qq=189,解得q=2. 又an=a1qn-1, ∴96=3·2n-1,即2n-1=32, ∴n-1=5,即n=6. (2)已知S6≠2S3,则q≠1, 又∵S3=72,S6=623,
4.一天,小明和小林做贷款游戏,二人从签定 合同之日起,在整整一个月(30天)中,小明第一 天贷给小林1万元,第二天贷给小林2万元……以 后每天比前一天多贷给小林1万元.而小林按这 样的方式还贷:小林第一天只需还1分钱,第二 天还2分钱,第三天还4分钱……以后每天还的钱 数是前一天的两倍.
同学们算一算,在这个游戏中谁赔谁赚?
列是Sn=aqn-a(a≠0,q≠0,n∈N+)的充分必要条件.
(3)在公比为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.
2.等比数列前n项和的性质
(1)数列{an}为公比不为-1的等比数列,Sn为其前n项 和,则Sn,S2n-Sn,S3n-S2n,…,仍构成等比数列.
(2)在等比数列的前n项和公式中,如果令A=
a111--qq3=72
①
即a111--qq6=623
②
②÷①得1+q3=9,∴q=2.
将q=2代入①,可求得a1=12, 因此an=a1qn-1=2n-2. (3)方法一:由已知可得方程组
a3=a1·q2=-12
①
S3=a11+q+q2=-9 ②
②÷①得1+qq+ 2 q2=34,即q2+4q+4=0.
解析: 设等比数列{an}的前n项和为Sn, 则Sn=2n-1. 易知等比数列{an}的公比q=2,首项a1=1, ∴an=2n-1,于是an2=4n-1,
∴a12+a22+…+an2=1+4+42+…+4n-1=13(4n-1)
答案: 13(4n-1)
5.设数列{an}是等比数列,其前n项和为Sn, 且S3=3a3,求公比q的值.
a1 q-1
,那