1、【知识重温】一、必记 6 个知识点1等比数列及其相关概念等比数列 一般地,如果一个数列从第 2 项起,每一项与它的_的比都等于_公比等比数列定义中的_叫做等比数列的公比,常用字母 q(q0)表示公式表示 an为等比数列 _(nN*,q 为非零常数)等比中项 如果 a,G,b 成等比数列,则 G 叫做 a,b 的等比中项,此时_前一项同一个常数常数an1an qG2ab2.等比数列的通项公式若等比数列an的首项是 a1,公比是 q,则其通项公式为_(nN*)3等比数列的前 n 项和公式(1)当公比 q1 时,Sn_.(2)当公比 q1 时,Sn_.ana1qn1na1a11qn1qa1anq1q
2、4项的性质(1)anamqnm.(2)amkamka2m(mk,m,kN*)(3)若 mnpq2k(m,n,p,q,kN*),则 aman_a2k.(4)若数列an,bn(项数相同)是等比数列,则an,|an|,1an,a2n,anbn,anbn(0)仍然是等比数列(5)在等比数列an中,等距离取出若干项也构成一个等比数列,则 an,ank,an2k,an3k,为等比数列,公比为 qk.apaq5和的性质(1)SmnSnqnSm.(2)若等比数列an共 2k(kN*)项,则S偶S奇q.(3)公比不为1 的等比数列an的前 n 项和为 Sn,则 Sn,S2nSn,_仍成等比数列,其公比为 qn,
3、当公比为1 时,Sn,S2nSn,_不一定构成等比数列S3nS2nS3nS2n6等比数列an的单调性(1)满足a10,q1或a10,0q0,0q1或a11时,an是_数列(3)当a10,q1时,an为_数列(4)当 q0,q2,由 S4a11241215,解得 a11.a3a1q24,故选 C.答案:C22019全国卷记 Sn 为等比数列an的前 n 项和若 a113,a24a6,则 S5_.解析:通解 设等比数列an的公比为 q,因为 a24a6,所以(a1q3)2a1q5,所以 a1q1,又 a113,所以 q3,所以 S5a11q51q13135131213.优解 设等比数列an的公比为
4、 q,因此 a24a6,所以 a2a6a6,所以 a21,又 a113,所以 q3,所以 S5a11q51q13135131213.答案:121332020济南市模拟已知正项等比数列an满足 a31,a5 与32a4 的等差中项为12,则 a1 的值为()A4 B2C.12D.14解析:由题意知 212a532a4,即 3a42a52.设an的公比为 q(q0),则由 a31,得 3q2q22,解得 q12或 q2(舍去),所以 a1a3q24.答案:A悟技法等比数列的基本运算方法(1)等比数列可以由首项 a1 和公比 q 确定,所有关于等比数列的计算和证明,都可围绕 a1 和 q 进行(2)
5、对于等比数列问题,一般给出两个条件,就可以通过列方程(组)求出 a1,q.如果再给出这三个条件就可以完成 an,a1,q,n,Sn 的“知三求二”问题注意 等比数列求和要讨论 q1 和 q1 两种情况.考点二 等比数列的判定与证明自主练透型2019全国卷已知数列an和bn满足 a11,b10,4an13anbn4,4bn13bnan4.(1)证明:anbn是等比数列,anbn是等差数列;(2)求an和bn的通项公式解析:(1)由题设得 4(an1bn1)2(anbn),即 an1bn112(anbn)又因为 a1b11,所以anbn是首项为 1,公比为12的等比数列由题设得 4(an1bn1)
6、4(anbn)8,即 an1bn1anbn2.又因为 a1b11,所以anbn是首项为 1,公差为 2 的等差数列(2)由(1)知,anbn 12n1,anbn2n1.所以 an12(anbn)(anbn)12nn12,bn12(anbn)(anbn)12nn12.悟技法等比数列的 4 种常用判定方法定义法若an1an q(q 为非零常数,nN*)或 anan1q(q 为非零常数且 n2,nN*),则an是等比数列中项公式法若数列an中,an0 且 a2n1anan2(nN*),则数列an是等比数列通项公式法若数列通项公式可写成 ancqn1(c,q 均是不为 0 的常数,nN*),则an是等
7、比数列前 n 项和公式法若数列an的前 n 项和 Snkqnk(k 为常数且 k0,q0,1),则an是等比数列提醒(1)前两种方法是判定等比数列的常用方法,常用于证明;后两种方法常用于选择题、填空题中的判定(2)若要判定一个数列不是等比数列,则只需判定存在连续三项不成等比数列即可.考点三 等比数列的性质及其应用互动讲练型例(1)2020太原市高三模拟已知等比数列an中,a2a5a88,S3a23a1,则 a1()A.12B12C29 D19解析:(1)通解 设等比数列an的公比为 q(q1),则由 a2a5a88,S3a23a1,得a1qa1q4a1q78,a11q31qa1q3a1,解得q
8、22,a112,故选 B.优解 设等比数列an的公比为 q(q1),因为 S3a1a2a3a23a1,所以a3a1q22.因为 a2a5a8a358,所以 a52,即a1q42,所以 4a12,所以 a112,故选 B.答案:(1)B(2)2020湖北荆州模拟已知等比数列an的公比不为1,设Sn 为等比数列an的前 n 项和,S127S4,则S8S4_.解析:(2)由题意可知 S4,S8S4,S12S8 成等比数列,则(S8S4)2S4(S12S8),又 S127S4,(S8S4)2S4(7S4S8),可得S286S24S8S40,两边都除以 S24,得S8S42S8S460,解得S8S43或
9、2,又S8S41q4(q 为an的公比),S8S41,S8S43.答案:(2)3悟技法1.掌握运用等比数列性质解题的 2 个技巧(1)在等比数列的基本运算问题中,一般是列出 a1,q 满足的方程组求解,但有时运算量较大,如果可利用等比数列的性质,便可减少运算量,提高解题的速度,要注意挖掘已知和隐含的条件(2)利用性质可以得到一些新数列仍为等比数列或为等差数列,例如:若an是等比数列,且 an0,则logaan(a0 且 a1)是以logaa1 为首项,logaq 为公差的等差数列若公比不为 1 的等比数列an的前 n 项和为 Sn,则 Sn,S2nSn,S3nS2n 仍成等比数列,其公比为 q
10、n.2牢记与等比数列前 n 项和 Sn 相关的几个结论(1)项的个数的“奇偶”性质:等比数列an中,公比为 q.若共有 2n 项,则 S 偶:S 奇q;若共有 2n1 项,则 S 奇S 偶a1a2n1q1q(q1 且 q1),S奇a1S偶q.(2)分段求和:SnmSnqnSmqnSnmSnSm(q 为公比).变式练(着眼于举一反三)12020甘肃天水二中月考已知数列an的首项 a12,数列bn为等比数列,且 bnan1an,若 b10b112,则 a21()A29B210C211 D212解析:b10b112,b1b2b10b11b19b20210,又 bnan1an,a2a1a3a2a20a
11、19a21a20210,a21a1 210,又 a12,a21211,故选 C 项答案:C2一个项数为偶数的等比数列an,全部各项之和为偶数项之和的 4 倍,前 3 项之积为 64,则 a1()A11 B12C13 D14解析:设数列an的公比为 q,全部奇数项、偶数项之和分别记为 S 奇、S 偶,由题意知,S 奇S 偶4S 偶,即 S 奇3S 偶因为数列an的项数为偶数,所以 qS偶S奇13.又 a1(a1q)(a1q2)64.所以 a31q364,故 a112.答案:B32020长沙模拟已知等比数列an满足a4a6a1a318,a54,记等比数列an的前 n 项积为 Tn,则当 Tn 取最
12、大值时,n()A4 或 5 B5 或 6C6 或 7 D7 或 8解析:解法一 设数列an的公比为 q,由a4a6a1a318,得 q318,则 q12,则 ana5qn527n,从而可得 Tna1a2an2654(7n)26 72nn 221(-n+13n)2,所以当12(n213n)取最大值时,Tn 取得最大值,此时 n6 或 7,故选 C.解法二 设数列an的公比为 q,由a4a6a1a318,得 q318,则 q12,则 ana5qn527n,令 an1,则 n7,又当 n1,当 n7 时,an0,所以当 n6 或 7 时,Tn 取最大值,故选 C.答案:C微专题(十三)新定义、新背景
13、下的数列问题例 如果有穷数列 a1,a2,a3,am(m 为正整数)满足条件a1am,a2am1,ama1,即 aiami1(i1,2,m),我们称其为“对称数列”例如,数列 1,2,3,4,4,3,2,1 与数列 a,b,c,c,b,a 都是“对称数列”(1)设bn是 8 项的“对称数列”,其中 b1,b2,b3,b4 是等差数列,且 b11,b513.依次写出bn的每一项;(2)设cn是 2m1 项的“对称数列”,其中 cm1,cm2,c2m1 是首项为 a,公比为 q 的等比数列,求cn的各项和 Sn.解析:(1)设数列bn的公差为 d,b4b13d13d.又因为 b4b513,解得 d
14、4,所以数列bn为 1,5,9,13,13,9,5,1.(2)Snc1c2c2m12(cm1cm2c2m1)cm12a(1qq2qm)a2a1qm11q a(q1)而当 q1 时,Sn(2m1)a.Sn2m1a q12a1qm11q a q1.名师点评 1本例是新定义型数列问题,在求等比数列cn前 n 项和时用到了分类讨论思想2分类讨论思想在数列中应用较多,常见的分类讨论有:(1)已知 Sn 与 an 的关系,要分 n1,n2 两种情况;(2)项数的奇、偶数讨论;(3)等比数列的单调性的判断注意与 a1,q 的取值的讨论变式练 若一个数列的第 m 项等于这个数列的前 m 项的乘积,则称该数列为“m 积数列”,若正项等比数列an是一个“2 020 积数列”,且 a11,则当其前 n 项的积最大时 n 的值为_解析:由题意可知 a1a2a3a2 020a2 020,故 a1a2a3a2 0191,因为数列an是正项等比数列且 a11,所以 a1 0101,公比 0q1 且 0a1 0081,故数列an的前 n 项积最大时 n 的值为 1 009 或 1 010.答案:1 009 或 1 010