[目的]
1.利用等比数列的通项公式前n项和公式进行基本量的计算;2.利用等比数列的有关性质进行运算;3.结合常见变形判断证明等比数列.
[基础梳理]
1.等比数列的有关概念 (1)定义:
①文字语言:从第2项起,每一项与它的前一项的比都等于同一个常数. an+1
②符号语言:=q(n∈N*,q为非零常数).
an
(2)等比中项:如果a,G,b成等比数列,那么G叫作a与b的等比中项.即:G是a与b的等比中项?a,G,b成等比数列?G2=ab.
2.等比数列的有关公式 (1)通项公式:an=a1qn1. (2)前n项和公式:
na1,q=1,??
Sn=?a1?1-qn?a1-anq
=,q≠1.?1-q?1-q3.等比数列的性质
(1)通项公式的推广:an=am·qn
-m
-
(m,n∈N*).
(2)对任意的正整数m,n,p,q,若m+n=p+q,则am·an=ap·aq.
(3)若等比数列前n项和为Sn,则Sm,S2m-Sm,S3m-S2m仍成等比数列,即(S2m-Sm)2=Sm(S3m-S2m)(m∈N*,公比q≠-1).
(4)在等比数列{an}中,等距离取出若干项也构成一个等比数列,即an,an+k,an+2k,an+3k,…为等比数列,公比为qk.
[考点例题]
考点一 等比数列的性质及基本量的计算|方法突破
(1)(2018·甘肃两市六校联考)在递增的等比数列{an}中,已知a1+an=34,a3·an-2=64,且前n项和Sn=42,则n=( )
A.3 C.5
B.4 D.6
(2)已知等比数列{an}为递增数列.若a1>0,且2(an+an+2)=5an+1,则数列{an}的公比q=________. (3)(2017·高考全国卷Ⅰ)记Sn为等比数列{an}的前n项和. 已知S2=2,S3=-6. ①求{an}的通项公式;
②求Sn,并判断Sn+1,Sn,Sn+2是否成等差数列.
[跟踪训练]
1.设Sn是等比数列{an}的前n项和,若2a1+3a2=1,a3=3a4,则2Sn+an=( ) A.1 1C. 2
1B. 3D.2
2
2.(2018·沈阳模拟)已知各项不为0的等差数列{an}满足2a2-a7+2a12=0,数列{bn}是等比数列,且b7=a7,
则b3b11等于( )
A.16 C.4
B.8 D.2
考点二 等比数列的判定或证明|方法突破
(1)对任意等比数列{an},下列说法一定正确的是( ) A.a1,a3,a9成等比数列 C.a2,a4,a8成等比数列
B.a2,a3,a6成等比数列 D.a3,a6,a9成等比数列
(2)已知数列{an}的前n项和为Sn=an-1(a是不为0的实数),则{an}( ) A.一定是等比数列 B.一定是等差数列 C.是等差数列或是等比数列
D.既不可能是等差数列,也不可能是等比数列
(3)(2018·泰安模拟)数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,Sn+1=4an+2(n∈N*),设bn=an+1-2an. ①求证:{bn}是等比数列;
an②设cn=,求证:{cn}是等比数列.
3n-1
等比数列的判断与证明的常用方法
方法 解读 an+1在an≠0(n∈N*)前提下,若=q(q为anan非零常数)或=q(q为非零常数,n≥2an-1且n∈N*),则{an}是等比数列 等比中项法 通项公式法 数列{an}中,an≠0,如果根据已知条件*或者是能化简得到a2n+1=an·an+2(n∈N),适合题型 已知中提供的递推关系式,或者是an与Sn的关系式进行化简,转化为数列{an}中相邻两项之间的关系 定义法 证明三项成等比数列 证明此式成立,则数列{an}是等比数列 观察已知信息,或者是计算出数列的通项公式,若可以写成an=c·qn1(c,q均是不为0的常数,n∈N*),则{an}是等比数列 -能明确通项公式,用于选择或填空题中 前n项和公式法 若数列{an}的前n项和Sn=k·qn-k(k为常数且k≠0,q≠0,1),则数列{an}是等比数列 能明确前n项和公式,只用于选择或填空题中
[跟踪训练]
4
1.已知数列{an}满足3an+1+an=0,a2=-,则{an}的前10项和等于( )
3A.-6(1-3C.3(1-3
-10
)
1
B.(1-310) 9D.3(1+3
-10
-10
) )
1
,n=1,2,3,….判断{bn}a2n
2.已知{an}是各项均为正数的等差数列,lg a1,lg a2,lg a4成等差数列,又bn=是否为等比数列?
考点三 等比数列前n项和及综合应用|方法突破
角度1 等比数列的求和问题
(1)(2018·大同模拟)设等比数列{an}中,前n项和为Sn,已知S3=8,S6=7,则a7+a8+a9等于( ) 1
A. 857C. 8
1B.-
855D. 8
(2)(2018·唐山模拟)在各项均为正数的等比数列{an}中,已知a2a4=16,a6=32,记bn=an+an+1,则数列{bn}的前5项和S5为__________.
1.等比数列常见性质的应用 (1)通项公式的变形; (2)等比中项的变形; (3)前n项和公式的变形.根据题目条件,认真分析,发现具体的变化特征即可找出解决问题的突破口. 2.与等比数列前n项和Sn相关的结论 (1)项的个数的“奇偶”性质:等比数列{an}中,公比为q. ①若共有2n项,则S偶∶S奇=q; a1+a2n+1q②若共有2n+1项,则S奇-S偶=(q≠1且q≠-1). 1+qSn+m-Sn(2)分段求和:Sn+m=Sn+qnSm?qn=(q为公比). Sm[跟踪训练]
1.(2018·沈阳模拟)在等比数列{an}中,公比q=2,前99项的和S99=30,则a3+a6+a9+…+a99=__________.
角度2 等比数列的综合问题
1.设数列{an}的前n项和为Sn.已知a1=1,a2=2,且an+2=3Sn-Sn+1+3,n∈N*. (1)证明:an+2=3an; (2)求Sn.
1.明条件:明确条件是关于an的递推关系,还是Sn或者an与Sn的混合关系. 2.明所求:明确是求an还是Sn或者q. 3.明方法:由题设条件和所求,选用合适的公式,进而确定方法. 4.明误点:等比数列的公比是否为1;项数是奇数还是偶数,是连续的还是间隔的. 2.(2016·高考全国卷Ⅲ)已知数列{an}的前n项和Sn=1+λan,其中λ≠0. (1)证明{an}是等比数列,并求其通项公式; 31
(2)若S5=,求λ.
32
[考点跟踪]
1.[考点一、二](2017·高考全国卷Ⅲ)设等比数列{an}满足a1+a2=-1,a1-a3=-3,则a4=__________. 2.[考点三](2015·高考全国卷Ⅰ)在数列{an}中,a1=2,an+1=2an,Sn为{an}的前n项和.若Sn=126,则n=________.
3.[考点一](2016·高考全国卷Ⅰ)设等比数列{an}满足a1+a3=10,a2+a4=5,则a1a2…an的最大值为________.
[高考真题]
1.在等比数列{an}中,a2a3a4=8,a7=8,则a1=( ) A.1 C.2
B.±1 D.±2
2.已知等比数列{an}为递增数列,a1=-2,且3(an+an+2)=10an+1,则公比q=________. 3.若数列{an+1-an}是等比数列,且a1=1,a2=2,a3=5,则an=__________. 4.已知数列{an}满足a1=1,an+1=3an+1. 1
(1)证明{an+}是等比数列,并求{an}的通项公式;
21113
(2)证明++…+<.
a1a2an2
[练习]
1.(2018·长春调研)等比数列{an}中,a3=9,前三项和S3=27,则公比q的值为( ) A.1 1
C.1或-
2
1B.-
21
D.-1或-
2
2.数列{an}满足:an+1=λan-1(n∈N*,λ∈R且λ≠0),若数列{an-1}是等比数列,则λ的值等于( ) A.1 1C. 2
B.-1 D.2
14
3.已知正项等比数列{an}满足:a3=a2+2a1,若存在两项am,an,使得aman=4a1,则+的最小值为( )
mn3A. 225C. 6
5B. 3D.不存在
4.设数列{an}(n=1,2,3,…)的前n项和Sn满足Sn+a1=2an,且a1,a2+1,a3成等差数列,则a1+a5=________. 3
5.已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=an-1(n∈N*).
2(1)求数列{an}的通项公式;
an111
(2)设bn=2log3+1,求++…+.
2b1b2b2b3bn-1bn
[答案]
[考点例题]
考点一
(1)因为{an}为等比数列,所以a3·an-2=a1·an=64,又a1+an=34,所以a1,an是方程x2-34x+64=0的两根,
?a1=2,?a1=32,?a1=2,???a1-anq2-32q
??解得或又因为{an}是递增数列,所以?由Sn===42,解得q=4,由
1-q1-q????an=32?an=2,?an=32.
an=a1qn1=2×4n1=32,解得n=3,故选A.
(2)∵2(an+an+2)=5an+1,∴2an+2anq2=5anq, 化简得,2q2-5q+2=0,即(2q-1)(q-2)=0, 由题意知,q>1.∴q=2.
(3)①设{an}的公比为q.由题设可得
??a1?1+q?=2,
? 2?=-6.?a?1+q+q?1
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