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第六章 数列 6.3 等比数列及其前n项和 理
1.等比数列的定义
一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于同一常数,那么这个数列叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,通常用字母q表示(q≠0). 2.等比数列的通项公式
设等比数列{an}的首项为a1,公比为q,则它的通项an=a1·q3.等比中项
如果在a与b中间插入一个数G,使a,G,b成等比数列,那么G叫做a与b的等比中项. 4.等比数列的常用性质 (1)通项公式的推广:an=am·qn-mn-1
.
(n,m∈N).
*
*
(2)若{an}为等比数列,且k+l=m+n(k,l,m,n∈N),则ak·al=am·an.
?1??an?(3)若{an},{bn}(项数相同)是等比数列,则{λan}(λ≠0),??,{a2n},{an·bn},??仍是等比数列.
?an??bn?
5.等比数列的前n项和公式
等比数列{an}的公比为q(q≠0),其前n项和为Sn, 当q=1时,Sn=na1; 当q≠1时,Sn=
-
1-q
=a1-anq
. 1-q
6.等比数列前n项和的性质
公比不为-1的等比数列{an}的前n项和为Sn,则Sn,S2n-Sn,S3n-S2n仍成等比数列,其公比为q. 【知识拓展】 等比数列{an}的单调性
??a1>0,
(1)满足?
??q>1??a1>0,
(2)满足?
?0 (3)当? ?q=1? n ??a1<0,或???0 时,{an}是递增数列. 时,{an}是递减数列. 时,{an}为常数列. (4)当q<0时,{an}为摆动数列. 【思考辨析】 判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) 精选中小学试题、试卷、教案资料 (1)满足an+1=qan(n∈N,q为常数)的数列{an}为等比数列.( × ) (2)G为a,b的等比中项?G=ab.( × ) (3)如果数列{an}为等比数列,bn=a2n-1+a2n,则数列{bn}也是等比数列.( × ) (4)如果数列{an}为等比数列,则数列{ln an}是等差数列.( × ) 2 * 1 1.(教材改编)已知{an}是等比数列,a2=2,a5=,则公比q等于( ) 41 A.-B.-2 21 C.2 D. 2答案 D a5113 解析 由题意知q==,∴q=. a282 2.(2015·课标全国Ⅱ)已知等比数列{an}满足a1=3,a1+a3+a5=21,则a3+a5+a7等于( ) A.21 B.42 C.63 D.84 答案 B 解析 设等比数列{an}的公比为q,则由a1=3,a1+a3+a5=21,得3(1+q+q)=21,解得q=-3(舍去)或q=2,于是a3+a5+a7=q(a1+a3+a5)=2×21=42,故选B. 3.设等比数列{an}的前n项和为Sn,若S2=3,S4=15,则S6等于( ) A.31 B.32 C.63 D.64 答案 C 解析 根据题意知,等比数列{an}的公比不是-1.由等比数列的性质,得(S4-S2)=S2·(S6-S4),即12=3×(S6-15),解得S6=63.故选C. 4.(教材改编)在9与243中间插入两个数,使它们同这两个数成等比数列,则这两个数为________. 答案 27,81 解析 设该数列的公比为q,由题意知, 243=9×q,q=27,∴q=3. ∴插入的两个数分别为9×3=27,27×3=81. S5 5.设Sn为等比数列{an}的前n项和,8a2+a5=0,则=________. S2答案 -11 解析 设等比数列{an}的公比为q, ∵8a2+a5=0,∴8a1q+a1q=0. ∴q+8=0,∴q=-2, 3 4 3 3 2 2 2 2 2 4 2 精选中小学试题、试卷、教案资料 ∴S5=-S21-q ·1-qa - =1-q51-- 1-q2=1-4 =-11. 题型一 等比数列基本量的运算 例1 (1)(2015·课标全国Ⅱ)已知等比数列{a1 n}满足a1=4,a3a5=4(a4-1),则a2等于( A.2 B.1 C.11 2D.8 (2)已知等比数列{a55Sn n}的前n项和为Sn,且a1+a3=2,a2+a4=4,则an=________. 答案 (1)C (2)2n-1 解析 (1)由{an}为等比数列,得a3a5=a24, 又a3a5=4(a4-1),所以a24=4(a4-1), 解得a4=2.设等比数列{an}的公比为q, 则由a3 134=a1q,得2=4q,解得q=2, 所以a1 2=a1q=2.故选C. ??a1+a3=5 ?2 ,(2)∵??a2+a4=5 4 , ?a1+a1q2=5 , ①∴??2??a1q+a1q3=5 4 , ② 由①除以②可得1+q2 q+q3=2, 解得q=1 2,代入①得a1=2, ∴a1n-14 n=2×(2)=2n, 2×[1- 1∴S= 2 n=4(1-1 1-12n ), 2Sn-1∴2nan =4=2n-1. 2n ) 1?