1、基础知识一、等比数列的基本概念与公式1如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的等于,这个数列叫等比数列,这个常数叫等比数列的即q(nN*,且n2)或q(nN*)或an比同一个常数公比2若an是等比数列,则通项an或an,当nm为大于1的奇数时,q用an、am表示为q;当nm为正偶数时,qana1qn1可变形为anAqn,其中A;点(n,an)是曲线y上一群彼此的点单调性:an是;a1qn1amqnm孤立递增数列an是;q1an是;q0an为若a,b,c成等比数列,则称b为a,c的,且b2或b.因此,a,b,c是等比数列递减数列常数数列摆动数列等比中项acb2ac或b,其中ac03等比数列a
2、n中,Sn求和公式的推导方法是求和公式变形为SnBqnB(q1),其中B且q0,q1.已知三数成等比,设三数为或设为四个数成等比,可设为,其中公比为.乘公比,错位相减法a,aq,aq2q24等比数列的判定方法(1)an1anq(q是不为0的常数,nN*)an是等比数列(2)ancqn(c,q均是不为0的常数,nN*)an是等比数列(3)Aanan2(anan1an20,nN*)an是等比数列(4)SnAqnA(A、q为常数且A0,q0,1)an是公比不为1的等比数列二、等比数列的性质1amanqmn,q(m,nN*)2 在 等 比 数 列 中,若 p q m n,则 apaq aman;若2m
3、pq,则aapaq(p,q,m,nN*)3若an、bn均为等比数列,且公比为q1、q2,则数列pan、anbn、仍为等比数列且公比为,q1q1q24在等比数列中,等距离取出若干项,也构成一个等比数列,即an,anm,an2m仍为等比数列,公比为.5等比数列前n项和(均不为零)构成等比数列,即Sn,S2nSn,S3nS2n,构成等比数列且公比为.6等比数列中依次k项积成等比数列,记Tn为前n项积,即Tk、成等比数列,其公比为.qmqmqk27等比数列an的前n项积为Tn,则当n为奇数时,Tn为中间项)8对于一个确定的等比数列,在通项公式ana1qn1中,an是n的函数,这个函数由正比例函数an和
4、指数函数uqn(nN*)复合而成当a10,或a10,时,等比数列是递增数列;当a10,或a10,时,等比数列an是递减数列当时,是一个常数列当时,无法判断数列的单调性,它是一个摆动数列q10q10q1q1q1q0易错知识一、不理解等比数列的定义1设数列an为等比数列,则下列四个数列:a;pan(p为非零常数);anan1;anan1其中是等比数列的有_(填正确的序号)答案:二、等比数列的性质应用失误2 等 比 数 列 an 中,S2 7,S6 91,则 S4 _.答案:28三、忽视隐含条件失误3x是a、x、b成等比数列的_条件答案:既不充分也不必要四、设元不当失误4若四个数符号相同成等比数列,
5、还知这四个数的积,则可设这四个数为_答案:5若这四个数符号不相同成等比数列,还知这四个数的积,则可设这四个数为_答案:五、等比数列中的符号问题6已知等比数列an中的a3,a9是方程x26x20的两根,则a6_,若改为a2,a10是方程的两根,则a6_.答案:回归教材1(2009北京西城)若数列an是公差为2的等差数列,则数列2an是()A公比为4的等比数列B公比为2的等比数列C公比为的等比数列D公比为的等比数列解析:n1,2anan1224,所以数列2an是公比为4的等比数列答案:A2 等 比 数 列 an 中,a1 1,a10 3,则a2a3a4a5a6a7a8a9()答案:A3在等比数列a
6、n中,若a21,a52,则a11_.答案:84 (2009 北 京 丰 台)设 S 1 3 9 3n 2(nN*),则S_.解析:由等比数列求和公式可得:S答案:5(课本P133,7题原题)已知an是等比数列,Sn是其前n项和,a1,a7,a4成等差数列,求证:2S3,S6,S12S6成等比数列.证明:由已知得2a1q6a1a1q3即2q6q310得q31或q3当q31时即q1an为常数列,2S3S6S12S6命题成立当q3命题成立【例1】an为等比数列,求下列各值(1)已知a3a636,a4a718,an,求n;(2)已知a2a836,a3a715,求公比q;(3)已知q,S815(1),求
7、a1.命题意图 本题考查等比数列的基本公式解答(1)解法一:又a3a6a3(1q3)36,a332.ana3qn332 n328n 21,8n1,即n9.解法二:a4a7a1q3(1q3)18且a3a6a1q2(1q3)36,q,a1128又ana1qn127n128n 218n1,即n9.(2)a2a8a3a736且a3a715,a33,a712或a312,a73,(2008福建)设an是公比为正数的等比数列,若a11,a516,则数列an前7项的和为()A63 B64 C127 D128答案:C解析:a5a1q4,16q4.又q0,故q2,S7(课本P129习题3.5,1题)在等比数列an
8、中,a31【例2】(1)已知等比数列an,a1a2a37,a1a2a38,则an_.(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S99 56,则a3a6a9a99_.分析 利用等比数列的性质解题解答(1)a1a2a3a 8,当a11、a22、a34时,q2,an2n1,当a14、a22、a31时,(2)an 是 等 比 数 列,(S2m Sm)2 Sm(S3m S2m),即20210(S3m30)得S3m70.(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b1a1a4a7
9、a97,b2a2a5a8a98,b3a3a6a9a99,则b1qb2,b2qb3且b1b2b356,b3b1q232.答案(1)4总结评述 整体思想就是从整体着眼考查所研究的问题中的数列特征,结构特征,以探求解题思想,从而优化简化解题过程的思想方法在数列中,倘若抓住等差、等比数列的项的性质、整体代换可简化解答过程(2009山东济南)在等比数列an中,若a3a5a7a9a1132,则的值为()A4 B2 C2 D4答案:B解析:由等比数列的性质可得:等比数列an中,a1an66,a2an1128,前n项的和Sn126,求n和公比q.分析:利用等比数列的性质、建立a1、an的方程组求出n与q.解答
10、:a1ana2an1128,又a1an66,列的前n项和公式时,注意公比是否等于1.如不确定要讨论.【例3】(2008陕西)(文)已知数列an的首项a1在数列an中,a12,an14an3n1,nN*.(1)证明数列ann是等比数列;(2)求数列an的前n项和Sn;(3)求证对任意nN*都有Sn14Sn命题意图:本小题以数列的递推关系式为载体,主要考查等比数列的概念、等比数列的通项公式及前n项和公式、不等式的证明等基础知识,考查运算能力和推理论证能力解答:(1)由题设an14an3n1,得an1(n1)4(ann),nN*.又a111,所以数列ann是首项为1,且公比为4的等比数列(2)由(1
11、)可知ann4n1,于是数列an的通项公式为an4n1n.所以,数列an的前n项和Sn设an,bn是公比不相等的两个等比数列,且cnanbn,证明数列cn不是等比数列分析:考查等比数列的定义,证明一个数列是等比数列应从定义入手,证明一个数列不是等比数列,只需举出三项不成等比即可证明:采用分析法证明,设an、bn的公比分别为p、q,pq,cnanbn,c(a1pb1q)2ap2bq22a1b1pq,c1c3(a1b1)(a1p2b1q2)ap2bq2a1b1(p2q2)由于pq,p2q22pq,又a1,b1不为零,因此cc1c3,故cn不是等比数列总结评述:本题属于否定型命题,这类问题通常采用分析法或反证法证明,对这些证明方法与解题思想要灵活掌握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a10.3SnmSnqnSm.