1、第三章 数列 第 讲(第二课时)题型3:等比数列性质的应用 1.等比数列an的公比为,前n项和为Sn,nN*.若S2,S4-S2,S6-S4成等比数列,则其公比为()A.B.C.D.132136131323设an的公比为q,首项为a1.由S2=a1+a1q,S4-S2=q2(a1+a1q),S6-S4=q4(a1+a1q),及S2,S4-S2,S6-S4成等比数列,可得其公比为故选A.q 2213,【点评】:等比数列有着许多同构性质,如an是等比数列,则a2n也是等比数列,akn+b也是等比数列;Sn是等比数列an的前n项的和,若Sm0,则数列Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,成等比数列.设
2、正项等比数列an的首项前n项和为Sn,且210S30-(210+1)S20+S10=0,求数列an的通项公式.a 112,由已知得210(S30-S20)=S20-S10,即210q10(S20-S10)=S20-S10.因为an0,所以S20-S100,所以210q10=1,所以从而.q 12()(*).nnan1N2题型4:等比数列与等差数列交汇 2.已知等比数列bn与数列an满足bn=3an(nN*).(1)若a8+a13=m,求b1b2b20;易证得an是以log3q为公差的等差数列(q为等比数列bn的公比).又a8+a13=m,所以b1b20=3a13a20=3a1+a20=3m,b
3、2b19=3a2+a19=3m,b10b11=3a10+a11=3m,所以b1b2b20=(b1b20)10=310m.(2)若b3b5=39,a4+a6=3,求b1b2bn的最大值.由b3b5=39,得a3+a5=9.又a4+a6=3,所以d=-3,所以a 1272,.nan27132于是所以,当n=5时,b1b2bn取得最大值()()(),nnnnnaannb bbb b213102221 2133.7523【点评】:等比数列是指数型函数,其指数的变化恰好是成等差数列变化的,即对一正项等比数列求对数后,就构成了一个新的等差数列.已知等差数列an,a2=9,a5=21.(1)求数列an的通项
4、公式;(1)设数列an的公差为d.依题意得方程组 a1+d=9a1+4d=21,解得a1=5,d=4.所以数列an的通项公式为an=4n+1.(2)令bn=2an,求数列bn的前n项和Sn.由an=4n+1,得bn=24n+1,所以数列bn是首项为b1=25,公比q=24的等比数列,于是得数列bn的前n项和()?().nnnS54422132 2412115题型5:等比数列中的探究性问题 3.已知数列an中,Sn是其前n项和,并且Sn+1=4an+2(n=1,2,),a1=1.(1)设数列bn=an+1-2an(n=1,2,),求证:数列bn是等比数列;(1)证明:由Sn+1=4an+2,Sn
5、+2=4an+1+2,两式相减,得Sn+2-Sn+1=4(an+1-an),即an+2=4an+1-4an.(根据bn的构造,如何把该式表示成bn+1与bn的关系是证明的关键,注意加强恒等变形能力的训练.)所以an+2-2an+1=2(an+1-2an).又bn=an+1-2an,所以bn+1=2bn.由S2=4a1+2,a1=1,得a1+a2=4a1+2,解得a2=5,则b1=a2-2a1=3.由和知,数列bn是首项为3,公比为2的等比数列,故bn=32n-1.(2)设数列(n=1,2,),求证:数列cn是等差数列;证明:因为(nN*),所以又故数列cn是首项为公差为的等差数列,所以nnna
6、c 2nnnac 2.2nnnnnnnnnnnnaaaaccbn111111122223 23214ac 11122,12,34.4ncn314(3)求数列an的通项公式及前n项和.因为又所以所以an=(3n-1)2n-2.当n2时,Sn=4an-1+2=2n-1(3n-4)+2;当n=1时,S1=a1=1也适合上式.综上可知,所求的前n项和为Sn=2n-1(3n-4)+2.,nnnac 2,ncn3144,nnan31244【点评】:1.本例主要复习用等差、等比数列的定义证明一个数列为等差、等比数列,求数列的通项公式与前n项和.解决本题的关键在于由条件Sn+1=4an+2得出递推公式.2.解
7、综合题要总览全局,尤其要注意上一问的结论可作为下面论证的已知条件,在后面求解的过程中适时应用.已知数列an满足:a1=1,a2=2,且数列anan+1是公比为q的等比数列.设bn=a2n-1+a2n,数列bn的前n项和为Sn,试推断是否存在常数k,使对任意nN*,都有Sn=2bn+k成立?若存在,求出k的值;若不存在,说明理由.由已知即所以数列a1,a3,a5,a2n-1,和a2,a4,a6,a2n,都是公比为q的等比数列.当q1时,Sn=(a1+a3+a2n-1)+(a2+a4+a2n)nnnnaaqa a121,nnaqa 2,()()().nnnqqqqqqq12 13 11111又bn=a1qn-1+a2qn-1=3qn-1,所以因为Sn=2bn+k,所以得q=2,所以当q=1时,a2n-1=1,a2n=2,从而bn=3,Sn=3n,不满足题设条件,故k=-3为所求.().nnnq bqSbqqq3 133111qq21,.kq 3331121.在等比数列中,每隔相同的项抽出来的项按照原来的顺序排列,构成的新数列仍然是等比数列.2.一个等比数列的奇数项,仍组成一个等比数列,它的公比是原数列公比的二次幂.3.若an,bn为等比数列,则an(0),|an|,manbn(m 0)仍为等比数列.4.解题时,应注意等比数列性质的应用,以减少运算量而提高解题速度.nnaa21,