1.等比数列的定义
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都等于同一常数,那么这个数列叫作等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,通常用字母__q__表示(q≠0). 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·qn1. 3.等比中项
若G2=a·b_(ab≠0),那么G叫做a与b的等比中项. 4.等比数列的常用性质
(1)通项公式的推广:an=am·qnm(n,m∈N+).
(2)若{an}为等比数列,且k+l=m+n (k,l,m,n∈N+),则ak·al=am·an.
?1??an?(3)若{an},{bn}(项数相同)是等比数列,则{λan}(λ≠0),?a?,{a2bn},?b?仍是等比数n},{an·
?n?
?n?
-
-
列.
5.等比数列的前n项和公式
等比数列{an}的公比为q(q≠0),其前n项和为Sn, 当q=1时,Sn=na1;
a1?1-qn?a1-anq当q≠1时,Sn==. 1-q1-q6.等比数列前n项和的性质
公比不为-1的等比数列{an}的前n项和为Sn,则Sn,S2n-Sn,S3n-S2n仍成等比数列,其公比为__qn__. 【思考辨析】
判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)满足an+1=qan(n∈N+,q为常数)的数列{an}为等比数列.( × ) (2)G为a,b的等比中项?G2=ab.( × )
(3)如果数列{an}为等比数列,bn=a2n-1+a2n,则数列{bn}也是等比数列.( × ) (4)如果数列{an}为等比数列,则数列{ln an}是等差数列.( × ) a?1-an?
(5)数列{an}的通项公式是an=a,则其前n项和为Sn=.( × )
1-a
n
(6)数列{an}为等比数列,则S4,S8-S4,S12-S8成等比数列.( × )
1.(2015·课标全国Ⅱ)已知等比数列{an}满足a1=3,a1+a3+a5=21,则a3+a5+a7等于( ) A.21 B.42 C.63 D.84 答案 B
解析 设等比数列{an}的公比为q,则由a1=3,a1+a3+a5=21得3(1+q2+q4)=21,解得q2=-3(舍去)或q2=2,于是a3+a5+a7=q2(a1+a3+a5)=2×21=42,故选B.
2.已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn+an=2n (n∈N+),则下列数列中一定为等比数列的是( ) A.{an} C.{an-2} 答案 C
解析 由Sn+an=2n (n∈N+),①
可得Sn-1+an-1=2(n-1) (n≥2,n∈N+),② 1
①-②得an=an-1+1 (n≥2,n∈N+),
2
1
所以an-2=(an-1-2) (n≥2,n∈N+),且a1=1,a1-2=-1≠0,所以{an-2}一定是等比
2数列,故选C.
3.等比数列{an}中,a4=2,a5=5,则数列{lg an}的前8项和等于( ) A.6 B.5 C.4 D.3 答案 C
解析 数列{lg an}的前8项和S8=lg a1+lg a2+…+lg a8=lg(a1·a2·…·a8)=lg(a1·a8)4 =lg(a4·a5)4=lg(2×5)4=4.
4.(2015·安徽)已知数列{an}是递增的等比数列,a1+a4=9,a2a3=8,则数列{an}的前n项和
B.{an-1} D.{Sn}
等于________. 答案 2n-1
??a1a4=8,
解析 由等比数列性质知a2a3=a1a4,又a2a3=8,a1+a4=9,∴联立方程?
??a1+a4=9,???a1=1,?a1=8,
解得?或?又∵数列{an}为递增数列,
???a4=8?a4=1,
∴a1=1,a4=8,从而a1q3=8,∴q=2. 1-2n
∴数列{an}的前n项和为Sn==2n-1.
1-2
5.(教材改编)在9与243中间插入两个数,使它们同这两个数成等比数列,则这两个数为________. 答案 27,81
解析 设该数列的公比为q,由题意知, 243=9×q3,q3=27,∴q=3.
∴插入的两个数分别为9×3=27,27×3=81.
题型一 等比数列基本量的运算
例1 (1)设{an}是由正数组成的等比数列,Sn为其前n项和.已知a2a4=1,S3=7,则S5等于( )
15313317A. B. C. D. 2442
a7
(2)已知在等比数列{an}中,a5a11=6,a6+a10=7,则的值是________.
a9答案 (1)B (2)
6
或6 6
11
13
aq·aq=1,??
解析 (1)显然公比q≠1,由题意得?a?1-q?
=7,
?1-q?
3
???a1=4,?a1=9解得?1或?1(舍去),
???q=2,?q=-3
1
4?1-?a1?1-q?2531
∴S5===. 141-q1-2
5
???a6=1?a6=6
(2)因为{an}是等比数列,所以a5a11=a6a10=6,又a6+a10=7,解得?或?,
???a10=6?a10=1
16a716
设{an}的公比为q,则q4=6或,q2=6或,所以=2=或6. 66a9q6
思维升华 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)可迎刃而解.
a5
(1)在正项等比数列{an}中,an+1<an,a2·a8=6,a4+a6=5,则等于( )
a7
5A. 62C. 3
6B. 53D. 2
(2)(2015·湖南)设Sn为等比数列{an}的前n项和,若a1=1,且3S1,2S2,S3成等差数列,则an=________. 答案 (1)D (2)3n1
解析 (1)设公比为q,则由题意知0<q<1,
-
?a8=a4·a6=6,?a2·由?得a4=3,a6=2, ??a4+a6=5,
a5a43所以==.
a7a62
(2)由3S1,2S2,S3成等差数列知,4S2=3S1+S3,可得a3=3a2,所以公比q=3,故等比数列通项an=a1qn-1=3n-1.
题型二 等比数列的判定与证明
例2 设数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=1,Sn+1=4an+2. (1)设bn=an+1-2an,证明:数列{bn}是等比数列; (2)求数列{an}的通项公式. (1)证明 由a1=1及Sn+1=4an+2,
有a1+a2=S2=4a1+2. ∴a2=5,∴b1=a2-2a1=3.
??Sn+1=4an+2, ①又? ??Sn=4an-1+2 ?n≥2?, ②
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}是首项b1=3,公比为2的等比数列. (2)解 由(1)知bn=an+1-2an=3·2n-1, an+1an3∴n1-n=, 2+24
an13
故{n}是首项为,公差为的等差数列. 224an133n-1∴n=+(n-1)·=, 2244故an=(3n-1)·2n-2. 引申探究
例2中“Sn+1=4an+2”改为“Sn+1=2Sn+(n+1)”,其他条件不变,探求数列{an}的通项公式.
解 由已知得n≥2时,Sn=2Sn-1+n. ∴Sn+1-Sn=2Sn-2Sn-1+1, ∴an+1=2an+1,
∴an+1+1=2(an+1),又a1=1,
当n=1时上式也成立,故{an+1}是以2为首项,以2为公比的等比数列, ∴an+1=2·2n-1=2n,∴an=2n-1.
思维升华 (1)证明一个数列为等比数列常用定义法与等比中项法,其他方法只用于选择题、填空题中的判定;若证明某数列不是等比数列,则只要证明存在连续三项不成等比数列即
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