1、第三节等比数列考纲传真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.能在具体的问题情境中识别数列的等比关系,并能用有关知识解决相应的问题.4.了解等比数列与指数函数的关系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),那么这个数列就叫作等比数列这个常数叫作等比数列的公比,通常用字母q表示,定义的表达式为q(nN*,q为非零常数)(2)等比中项:如果a,G,b成等比数列,那么G叫作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G2ab.2等比数列的有关公式(1)通项公式:ana1qn1.(2)前n项和公式
2、:Sn3等比数列的常用性质(1)通项公式的推广:anamqnm(n,mN*)(2)若mnpq2k(m,n,p,q,kN*),则amanapaqa;(3)若数列an,bn(项数相同)是等比数列,则an,a,anbn,(0)仍然是等比数列;(4)在等比数列an中,等距离取出若干项也构成一个等比数列,即an,ank,an2k,an3k,为等比数列,公比为qk.1(思考辨析)判断下列结论的正误(正确的打“”,错误的打“”)(1)满足an1qan(nN*,q为常数)的数列an为等比数列()(2)G为a,b的等比中项G2ab.()(3)若an为等比数列,bna2n1a2n,则数列bn也是等比数列()(4)
3、数列an的通项公式是anan,则其前n项和为Sn.()答案(1)(2)(3)(4)2(2017广州综合测试(二)已知等比数列an的公比为,则的值是()A2BC.D2A2.3(2017东北三省四市一联)等比数列an中,an0,a1a26,a38,则a6()【导学号:57962249】A64B128C256D512A设等比数列的首项为a1,公比为q,则由解得或(舍去),所以a6a1q564,故选A.4(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_27,81设该数列的公比为q,由题意知,2439q3,q327,q3.插入的两个数分别为9327,27381.5(20
4、15全国卷)在数列an中,a12,an12an,Sn为an的前n项和若Sn126,则n_.6a12,an12an,数列an是首项为2,公比为2的等比数列又Sn126,126,解得n6.等比数列的基本运算(1)(2017陕西质检(二)已知等比数列an的前n项和为Sn.若S3a210a1,a59,则a1()A.BC.D(2)已知数列an是递增的等比数列,a1a49,a2a38,则数列an的前n项和等于_(1)C(2)2n1(1)设等比数列的公比为q,则由S3a210a1得a1a1q210a1,则q29,又因为a5a1q49,所以a1.(2)设等比数列的公比为q,则有解得或又an为递增数列,Sn2n
5、1.规律方法1.等比数列的通项公式与前n项和公式共涉及五个量a1,n,q,an,Sn,一般可以“知三求二”,体现了方程思想的应用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,在运算过程中,应善于运用整体代换思想简化运算变式训练1(1)在等比数列an中,a37,前3项和S321,则公比q的值为()【导学号:57962250】A1BC1或D1或(2)设等比数列an的前n项和为Sn,若27a3a60,则_.【导学号:57962251】(1)C(2)28(1)根据已知条件得得3.整理得2q2q10,解得q1或q.(2)由题可知an为等比数列,设首项为a1,公比为q,所以a3a1q2
6、,a6a1q5,所以27a1q2a1q5,所以q3,由Sn,得S6,S3,所以28.等比数列的判定与证明(2016全国卷)已知数列an的前n项和Sn1an,其中0.(1)证明an是等比数列,并求其通项公式;(2)若S5,求. 解(1)证明:由题意得a1S11a1,2分故1,a1,故a10.3分由Sn1an,Sn11an1得an1an1an,即an1(1)an.5分由a10,0得an0,所以.因此an是首项为,公比为的等比数列,于是an.7分(2)由(1)得Sn1.9分由S5得1,即.10分解得1.12分规律方法等比数列的判定方法(1)定义法:若q(q为非零常数,nN*),则an是等比数列(2)
7、等比中项法:若数列an中,an0,且aanan2(nN*),则数列an是等比数列(3)通项公式法:若数列通项公式可写成ancqn(c,q均是不为0的常数,nN*),则an是等比数列说明:前两种方法是证明等比数列的常用方法,后者常用于选择题、填空题中的判定变式训练2设数列an的前n项和为Sn,已知a11,Sn14an2.(1)设bnan12an,证明:数列bn是等比数列;(2)求数列an的通项公式解(1)证明:由a11及Sn14an2,有a1a2S24a12.a25,b1a22a13.又,得an14an4an1(n2),an12an2(an2an1)(n2).3分bnan12an,bn2bn1(
8、n2),故bn是首项b13,公比为2的等比数列.6分(2)由(1)知bnan12an32n1,故是首项为,公差为的等差数列.9分(n1),故an(3n1)2n2.12分等比数列的性质及应用(1)(2016安徽六安一中综合训练)在各项均为正数的等比数列an中,若am1am12am(m2),数列an的前n项积为Tn,若T2m1512,则m的值为() A4B5C6D7(2)(2016天津高考)设an是首项为正数的等比数列,公比为q,则“q0”是“对任意的正整数n,a2n1a2n0”的()A充要条件B充分而不必要条件C必要而不充分条件D既不充分也不必要条件(1)B(2)C(1)由等比数列的性质可知am
9、1am1a2am(m2),所以am2,即数列an为常数列,an2,所以T2m122m151229,即2m19,所以m5,故选B.(2)若对任意的正整数n,a2n1a2n0,则a1a20,所以a20,所以q0.若q0,可取q1,a11,则a1a2110,不满足对任意的正整数n,a2n1a2n0.所以“q0”是“对任意的正整数n,a2n1a2n0”的必要而不充分条件故选C.规律方法1.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mnpq,则amanapaq”,可以减少运算量,提高解题速度2等比数列的性质可以分为三类:一是通项公式的变形,二是等比中项的变形,三是前n项和公
10、式的变形根据题目条件,认真分析,发现具体的变化特征即可找出解决问题的突破口变式训练3(1)(2017合肥三次质检)在正项等比数列an中,a1 008a1 009,则lg a1lg a2lg a2 016()【导学号:57962252】A2 015B2 016C2 015D2 016(2)(2017南昌一模)若等比数列的各项均为正数,前4项的和为9,积为,则前4项倒数的和为()【导学号:57962253】A.BC1D2(1)D(2)D(1)lg a1lg a2lg a2 016lg a1a2a2 016lg(a1 008a1 009)1 008lg1 008lg1 0082 016,故选D.(2
11、)由题意得S49,所以.由a1a1qa1q2a1q3(aq3)2得aq3.由等比数列的性质知该数列前4项倒数的和为2,故选D.思想与方法1方程的思想等比数列中有五个量a1,n,q,an,Sn,一般可以“知三求二”,通过列方程(组)求解2函数的思想通项公式an a1qn1可化为anqn,因此an是关于n的函数,即an中的各项所表示的点(n,an)在曲线yqx上,是一群孤立的点3分类讨论思想当q1时,an的前n项和Snna1;当q1时,an的前n项和Sn.等比数列的前n项和公式涉及对公比q的分类讨论,此处是常考易错点易错与防范1特别注意q1时,Snna1这一特殊情况2由an1qan,q0,并不能立即断言an为等比数列,还要验证a10.3在运用等比数列的前n项和公式时,必须注意对q1与q1分类讨论,防止因忽视q1这一特殊情形而导致解题失误4Sn,S2nSn,S3nS2n未必成等比数列(例如:当公比q1且n为偶数时,Sn,S2nSn,S3nS2n不成等比数列;当q1或q1且n为奇数时,Sn,S2nSn,S3nS2n成等比数列)