1、第3课时等比数列的前n项和知能目标解读1.掌握等比数列的前n项和公式的推导方法-错位相减法,并能用其思想方法求某类特殊数列的前n项和.2.掌握等比数列前n项和公式以及性质,并能应用公式解决有关等比数列前n项的问题.在应用时,特别要注意q=1和q1这两种情况.3.能够利用等比数列的前n项和公式解决有关的实际应用问题.重点难点点拨重点:掌握等比数列的求和公式,会用等比数列前n项和公式解决有关问题.难点:研究等比数列的结构特点,推导等比数列的前n项和的公式及公式的灵活运用.学习方法指导1.等比数列的前n项和公式(1)设等比数列an,其首项为a1,公比为q,则其前n项和公式为 na1(q=1)Sn=
2、.(q1)也就是说,公比为q的等比数列的前n项和公式是q的分段函数的一系列函数值,分段的界限是在q=1处.因此,使用等比数列的前n项和公式,必须要弄清公比q是可能等于1还是不等于1,如果q可能等于1,则需分q=1和q1进行讨论.(2)等比数列an中,当已知a1,q(q1),n时,用公式Sn=,当已知a1,q(q1),an时,用公式Sn=.2.等比数列前n项和公式的推导除课本上用错位相减法推导求和公式外,还可以用下面的方法推导.(1)合比定理法由等比数列的定义知:=q.当q1时,=q,即=q.故Sn=.当q=1时,Sn=na1.(2)拆项法Sn=a1+a1q+a1q2+a1qn-1=a1+q(a
3、1+a1q+a1qn-2)=a1+qSn-1=a1+q(Sn-an)当q1时,Sn=.当q=1时,Sn=na1.(3)利用关系式Sn-Sn-1=an(n2)当n2时,Sn=a1+a2+a3+an=a1+q(a1+a2+an-1)=a1+qSn-1Sn=a1+q(Sn-an)即(1-q)Sn=a1(1-qn)当q1时,有Sn=,当q=1时,Sn=na1.注意:(1)错位相减法,合比定理法,拆项法及an与Sn的关系的应用,在今后解题中要时常用到,要领会这些技巧.(2)错位相减法适用于an为等差数列,bn为等比数列,求anbn的前n项和.3.等比数列前n项和公式的应用(1)衡量等比数列的量共有五个:
4、a1,q,n,an,Sn.由方程组知识可知,解决等比数列问题时,这五个量中只要已知其中的任何三个,就可以求出其他两个量.(2)公比q是否为1是考虑等比数列问题的重要因素,在求和时,注意分q=1和q1的讨论.4.等比数列前n项和公式与函数的关系(1)当公比q1时,令A=,则等比数列的前n项和公式可写成Sn=-Aqn+A的形式.由此可见,非常数列的等比数列的前n项和Sn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a10,所以Sn=na1是n的正比例函数(常数项为0的一次函数).(2)当q1时,数列S1,S2,S3,Sn,的图像是函数y=-Aqx+A图像上的一群孤立的点.当q=1时,数列S1,S2,S3,Sn,的图像是正比例函数y=a1x图像上的一群孤立的点.知能自主梳理1.等比数列前n项和公式(1)等比数列an的前n项和为Sn,当公比q1时,Sn=;当q=1时,Sn=.(2)推导等比数列前n项和公式的方法是.2.公式特点(1)若数列an的前n项和Sn=p(1-qn)(p为常数),且q0,q1,则数列an为.(2)在等比数列的前n项和公式中共有a1,an,n,q,Sn五个量,在这五个量中知求.答案1.(1)na1(2)错位相减法2.(1)等比数列(2)三二