1、第三节等比数列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)等比数列的定义:如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数,这个数列叫做等比数列符号表示为 anan1q(nN*,n2)(2)等比中项:若 a,G,b 成等比数列,则称 G 为 a、b 的等比中项,且 G2ab 或 G ab.注:两个非零同号的实数的等比中项有两个,它们互为相反数,所以 G2ab 是 a,G,b 三数成等比数列的必要不充分条件2等比数列的有关公式(1)通项公式:
2、若an是等比数列,则 ana1qn1.(2)前 n 项和公式:Snna1,q1,a11qn1qa1anq1q,q1.3等比数列的性质(1)若 mnpq(m,n,p,qN*),则 amanapaq.(2)当公比 q1 时,Sm,S2mSm,S3mS2m 成等比数列(3)单 调 性:a10,q1,或a10,0q0,0q1,或a11,an是递减数列;q1an是常数列;q0),它的前 n 项和为 40,前2n 项和为 3280,且前 n 项中数值最大项为 27,求数列的第 2n 项思路探究(1)利用已知条件,建立 a1 和 q 的两个方程解之可得 an.(2)利用前 n 项和公式列出方程组求出 a1
3、和 q,使问题得到解决,需注意的是 Sn应分 q1 和 q1 两种情况讨论课堂记录(1)设等比数列an的公比为 q,则 q0,a2a3q2q,a4a3q2q,2q2q203,解得 q113,q23.当 q13时,a118,an233n.当 q3 时,a129,an23n3.(2)当 q1 时,Snna140,S2n2na13280,无解当 q1 时,Sna11qn1q40,S2na11q2n1q3280.S2nSn 1qn82,qn81.a11q12.q0 且 qn811.q1.a10.数列an为递增数列an27a1qn1a1q 81.解方程组a1q 13,a11q12,得a11,q3,a2n
4、a1q2n1132n132n1.思维拓展(1)等比数列an的通项公式 ana1qn1 中有四个量 an,a1,q,n.已知其中三个可求得第四个,即从等式中导出那个量另外,解答本题时还要注意分类讨论的应用(2)等比数列前 n 项和公式 Snna1,q1,a11qn1q,q1,分 q1与 q1 两种情况讨论,特别是公比 q 为参变量时,一定要注意讨论另外,要注意整体思想的运用,把 qn,a11q看成整体求解会更简单即时训练(2009辽宁)等比数列an的前 n 项和为 Sn,已知S1,S3,S2 成等差数列(1)求an的公比 q;(2)若 a1a33,求 Sn.解:(1)依题意有 a1(a1a1q)
5、2(a1a1qa1q2)由于 a10,故 2q2q0.又 q0,从而 q12.(2)由已知可得 a1a11223,故 a14.从而 Sn4112n11283112n.热点之三 等比数列性质的应用在等比数列中常用的性质主要有:(1)对于任意的正整数 m,n,p,q,若 mnpq,则 amanapaq,特别地,若 mn2p,则 amanap2.(2)对于任意正整数 m,n,有 anamqnm.(3)若数列an是等比数列,则can(c0),|an|,an2,1an也是等比数列,若bn是等比数列,则anbn也是等比数列(4)数列 am,amk,am2k,am3k,仍成等比数列(5)数列 Sm,S2mS
6、m,S3mS2m 是等比数列(q1)例 3(1)在等比数列 an 中,a7a116,a4a145,则a20a10等于()A.32 B.23C.23或32D23或32(2)已知数列an是等比数列,且 Sm10,S2m30,则 S3m_(mN*)(3)在等比数列an中,公比 q2,前 99 项的和 S9956,则a3a6a9a99_.课堂记录(1)a7a11a4a14,a4,a14 是方程 t25t60的两根,t2 或 t3,即 a42,a143 或 a43,a142,又a20a10a14a423或32.故选 C.(2)利用等比数列性质(S2mSm)2Sm(S3mS2m)an是等比数列,(S2mS
7、m)2Sm(S3mS2m),即 20210(S3m30)得 S3m70.故填 70.(3)a3a6a9a99 是数列an的前 99 项中的一组,还有另外两组,它们之间存在着必然的联系设 b1a1a4a7a97,b2a2a5a8a98,b3a3a6a9a99,则 b1qb2,b2qb3 且 b1b2b356,b1(1qq2)56,即 b1561248,b3b1q232.故填 32.即时训练设等比数列an的前n项和为Sn,若S3S62S9,求公比q的值解法一:若 q1,则 S3S63a16a19a12S9.q1.由已知可得a11q31qa11q61q2a11q91q.q3(2q6q31)0.q0,
8、2q6q310.(q31)(2q31)0.q1,q312.q3 42.解法二:S3S62S9,2(a1a2a3)a4a5a62(a1a2a9)(a4a5a6)2(a7a8a9),(a4a5a6)2q3(a4a5a6)q312.q3 42.从近两年的高考试题来看,等比数列的定义,通项公式、性质、前n项和公式是高考的热点,题型既有选择题、填空题,也有解答题,难度中等偏高客观题主要考查学生对基本运算、基本概念的掌握程度;主观题考查较为全面,在考查基本运算、基本概念的基础上,又注重考查函数与方程、等价转化、分类讨论等思想方法例4(2010陕西高考)已知an是公差不为零的等差数列,a11,且a1,a3,
9、a9成等比数列(1)求数列an的通项;(2)求数列2an的前n项和Sn.解(1)由题设知公差 d0,由 a11,a1,a3,a9成等比数列得12d118d12d,解得 d1,d0(舍去),故an的通项 an1(n1)1n.(2)由(1)知 2an2n,由等比数列前 n 项和公式得Sn222232n212n12 2n12.1(2010天津高考)已知an是首项为 1 的等比数列,Sn 是an的前 n 项和,且 9S3S6,则数列1an 的前 5 项和为()A.158 或 5 B.3116或 5C.3116D.158解析:易知公比 q1.由 9S3S6,得 9a11q31qa11q61q,解得 q2
10、.1an 是首项为 1,公比为12的等比数列其前 5 项和为111251123116.答案:C2(2010全国)已知各项均为正数的等比数列an中,a1a2a35,a7a8a910,则 a4a5a6 等于()A5 2B7C6 D4 2解析:数列an为等比数列,由 a1a2a35 得 a235,由 a7a8a910 得 a8310,所以 a23a8350,即(a2a8)350,即 a5650,所以 a535 2(an0)所以 a4a5a6a535 2.答案:A3(2010安徽高考)设an是任意等比数列,它的前n项和,前2n项和与前3n项和分别为X,Y,Z,则下列等式中恒成立的是()AXZ2YBY(YX)Z(ZX)CY2XZDY(YX)X(ZX)解析:根据等比数列的性质:若an是等比数列,则Sn,S2nSn,S3nS2n也成等比数列,据此,X,YX,ZY成等比数列,故(YX)2X(ZY),整理得Y(YX)X(ZX),故选D.答案:D