???ak≥0,?22-3k≥0,?-1)×(-3)=22-3n.设前k项和最大,则有即? ?ak+1≤0,???22-3?k+1?≤0,
1922
解得≤k≤.∵k∈N*,∴k=7.故满足条件的n的值为7.
33答案:(1)35 (2)B
三.等比数列及其前n项和
[知识能否忆起]
1.等比数列的有关概念 (1)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同一个常数(不为零),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表示,定义的表达式an+1为=q(n∈N*,q为非零常数). an
(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?G2=ab.
2.等比数列的有关公式 (1)通项公式:an=a1qn1. na1,q=1,??
(2)前n项和公式:Sn=?a1?1-qn?a1-anq
=,q≠1.?1-q?1-q
3.等比数列{an}的常用性质
(1)在等比数列{an}中,若m+n=p+q=2r(m,n,p,q,r∈N*),则am·an=ap·aq=a2r. 特别地,a1an=a2an-1=a3an-2=….
(2)在公比为q的等比数列{an}中,数列am,am+k,am+2k,am+3k,…仍是等比数列,公比为qk;
数列Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…仍是等比数列(此时q≠-1); an=amqn
-m
-
.
1.等比数列的特征
(1)从等比数列的定义看,等比数列的任意项都是非零的,公比q也是非零常数. (2)由an+1=qan,q≠0并不能立即断言{an}为等比数列,还要验证a1≠0. 2.等比数列的前n项和Sn
(1)等比数列的前n项和Sn是用错位相减法求得的,注意这种思想方法在数列求和中的运用.
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(2)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这一特殊情形导致解题失误
考点
等比数列的判定与证明
典题导入
[例1] 已知数列{an}的前n项和为Sn,且an+Sn=n. (1)设cn=an-1,求证:{cn}是等比数列; (2)求数列{an}的通项公式.
[自主解答] (1)证明:∵an+Sn=n,① ∴an+1+Sn+1=n+1.② ②-①得an+1-an+an+1=1, ∴2an+1=an+1,∴2(an+1-1)=an-1, an+1-11∴=.
2an-1
∵首项c1=a1-1,又a1+a1=1, 11
∴a1=,c1=-.
22
11
又cn=an-1,故{cn}是以-为首项,为公比的等比数列.
221?1?n-1
?1?n, -?·(2)由(1)可知cn=?=-?2??2??2?1?n
∴an=cn+1=1-??2?.
在本例条件下,若数列{bn}满足b1=a1,bn=an-an-1(n≥2),证明{bn}是等比数列. 1?n证明:∵由(2)知an=1-??2?, ∴当n≥2时,bn=an-an-1 1?n??1?n-1?=1-??2?-?1-?2?? 1?n-1?1?n?1?n=??2?-?2?=?2?.
1?n1
又b1=a1=也符合上式,∴bn=??2?. 2
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bn+11∵=,∴数列{bn}是等比数列. bn2
由题悟法
等比数列的判定方法
an+1an
(1)定义法:若=q(q为非零常数,n∈N*)或=q(q为非零常数且n≥2,n∈N*),
anan-1
则{an}是等比数列.
(2)等比中项法:若数列{an}中,an≠0且a2an+2(n∈N*),则数列{an}是等比数列. n+1=an·(3)通项公式法:若数列通项公式可写成an=c·qn(c,q均是不为0的常数,n∈N*),则{an}是等比数列.
以题试法
1. (2012·沈阳模拟)已知函数f(x)=logax,且所有项为正数的无穷数列{an}满足logaan+
1-logaan=2,则数列{an}(
)
A.一定是等比数列 B.一定是等差数列
C.既是等差数列又是等比数列 D.既不是等差数列又不是等比数列
an+1an+12
解析:选A 由logaan+1-logaan=2,得loga=2=logaa2,故=a.又a>0且a≠1,
anan
所以数列{an}为等比数列.
等比数列的基本运算
典题导入
[例2] {an}为等比数列,求下列各值: (1)a6-a4=24,a3a5=64,求an;
(2)已知a2·a8=36,a3+a7=15,求公比q. 解:(1)设数列{an}的公比为q,
??a6-a4=a1q
由题意得?3
?a3a5=a1q?
3
q-1=24, ①
2
2
=64. ②
由②得a1q=±8,
将a1q=-8代入①中,得q=-2(舍去). 将a1q=8代入①中,得q=4,q=±2. 当q=2时,a1=1,∴an=a1q
n-1
3
2
3
2
3
=2
n-1
.
n-1
当q=-2时,a1=-1,∴an=a1q
n-1
=-(-2)11 / 24
.
∴an=2
n-1
或an=-(-2)
n-1
.
(2)∵a2·a8=36=a3·a7,而a3+a7=15,
??a3=3,∴???a7=12
??a3=12,
或???a7=3.
a714
∴q==4或.
a34∴q=±2或q=±
由题悟法
1.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.
2.在使用等比数列的前n项和公式时,应根据公比q的情况进行分类讨论,切不可忽视q的取值而盲目用求和公式.
以题试法
2.(2012·山西适应性训练)已知数列{an}是公差不为零的等差数列,a1=2,且a2,a4,a8成等比数列.
(1)求数列{an}的通项公式; (2)求数列{3an}的前n项和.
解:(1)设等差数列{an}的公差为d(d≠0). 因为a2,a4,a8成等比数列, 所以(2+3d)2=(2+d)·(2+7d), 解得d=2.
所以an=2n(n∈N*).
(2)由(1)知3an=32n,设数列{3an}的前n项和为Sn, 则Sn
=32+34+…+32n=
9?1-9n?9
=(9n-1). 81-92
. 2
等比数列的性质
典题导入
[例3] (1)(2012·威海模拟)在由正数组成的等比数列{an}中,若a3a4a5=3π,则sin(log3a1
+log3a2+…+log3a7)的值为( )
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