1、第三节等比数列及其前n项和【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_2.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_.4项的性质(1)anamqnm.(2)amkamka(mk,m,kN*)(3)若mnpq2k(m,n,p,q,k
2、N*),则aman_a.(4)若数列an,bn(项数相同)是等比数列,则an,|an|,a,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.5和的性质(1)SmnSnqnSm.(2)若等比数列an共2k(kN*)项,则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,当公比为1时,Sn,S2nSn,_不一定构成等比数列6等比数列an的单调性(1)满足或时,an是_数列(2)满足或时,an是_数列(3)当时,an为_数列(4)当q0,则loga
3、an(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qn.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(q1且q1),q.(2)分段求和:SnmSnqnSmqn(q为公比).变式练(着眼于举一反三)22021大同市高三学情调研测试试题已知各项均为正数的等比数列an中,a1a2a35,a7a8a910,则a4a5a6_.3一个项数为偶数的等比数列an,全部各项之和为偶数项之和
4、的4倍,前3项之积为64,则a1()A11B12C13D1442021长沙模拟已知等比数列an满足,a54,记等比数列an的前n项积为Tn,则当Tn取最大值时,n()A4或5 B5或6 C6或7 D7或8第三节等比数列及其前n项和【知识重温】前一项同一个常数常数qG2abana1qn1na1apaqS3nS2nS3nS2n递增递减常【小题热身】1答案:(1)(2)(3)(4)2解析:a1a3,a2a4q2.答案:C3解析:由题意得,2a5a618,a5a69,a1ama5a69,m10.答案:C4解析:S318,a36,a1a2(1q)12,故2q2q10,解得q1或q.答案:C5解析:设等差
5、数列的公差为d,由题意可得aa1a5,即(1d)21(14d),解得d2或d0(舍去),所以数列an的前9项和S99a1d9149281,故选C.答案:C6解析:通解设等比数列an的公比为q,则由解得所以Sn2n1,ana1qn12n1,所以221n,故选B.优解设等比数列an的公比为q,因为2,所以q2,所以221n,故选B.答案:B课堂考点突破考点一1解析:设等比数列的公比为q,由a53a34a1得a1q43a1q24a1,q24,又an0,q2,由S415,解得a11.a3a1q24,故选C.答案:C2解析:设数列an的公比为q,由已知得q22q3,解得 q3或q1,因为an0,所以q3
6、,所以an3n1,故选B.答案:B3解析:由题意可得,即,得,选B.答案:B4解析:设等比数列an的公比为q,因为a5与a4的等差中项为,所以a5a41,所以a3q2a3q1,又a31,所以2q23q20.又数列an的各项均为正数,所以q,所以a14.答案:4考点二例1解析:(1)由题设得4(an1bn1)2(anbn),即an1bn1(anbn)又因为a1b11,所以anbn是首项为1,公比为的等比数列由题设得4(an1bn1)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,anbn2n1.所以an(anbn
7、)(anbn)n,bn(anbn)(anbn)n.变式练1解析:(1)证明:由a11及Sn14an2,有a1a2S24a12.a25,b1a22a13.又,得an14an4an1(n2),an12an2(an2an1)(n2)bnan12an,bn2bn1(n2),故bn是首项b13,公比为2的等比数列(2)由(1)知bnan12an32n1,故是首项为,公差为的等差数列(n1),故an(3n1)2n2(nN*)考点三例2解析:(1)由题意可得a6(a22a6a10)a6a22aa6a10a2a4a8a(a4a8)2(2)24.故选A.(2)由分数的性质得到.因为a8a1a7a2a3a6a4a
8、5,所以原式,又a1a2a816(a4a5)4,an0,a4a52,2.故选A.答案:(1)A (2)A例3解析:(1)解法一设等比数列an的公比为q,所以q2,由a1a2a3a1(1qq2)a1(1222)1,解得a1,所以a6a7a8a1(q5q6q7)(252627)25(1222)32,故选D.解法二令bnanan1an2(nN*),则bn1an1an2an3.设数列an的公比为q,则q,所以数列bn为等比数列,由题意知b11,b22,所以等比数列bn的公比q2,所以bn2n1,所以b6a6a7a82532,故选D.(2)由题意可知S4,S8S4,S12S8成等比数列,则(S8S4)2
9、S4(S12S8),又S127S4,(S8S4)2S4(7S4S8),可得S6SS8S40,两边都除以S,得260,解得3或2,又1q4(q为an的公比),1,3.答案:(1)D(2)3变式练2解析:各项均为正数的等比数列an中,a1a2a3a5,a7a8a9a10,则a4a5a6a5.答案:53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q.又a1(a1q)(a1q2)64.所以aq364,故a112.答案:B4解析:解法一设数列an的公比为q,由,得q3,则q,则ana5qn527n,从而可得Tna1a2an2654(7n)22(n213n),所以当(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,得q3,则q,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