等比数列专题复习
(一)知识归纳: 1.概念与公式:
1°定义
2°.通项公式:
3°.前n项和公式 2.中项定理与下标和定理
(1)中项定理: (2)下标和定理:
(3)前n项积定理:记Tn?a1?a2?a3???an
则T2n?1 则T2n
4、前n项和Sn的性质: (1) (2) (3)
?
?
3.等比数列的“灵活设元:
例题与练习
一、基本量计算
例1.在等比数列{an}中,已知S30=13S10,S10+S30=140,求S20的值. 解 ∵S30≠3S10,∴q≠1.
??S30=13S10由?
?S10+S30=140?
∴q=3,
10
??S10=10
,∴?
?S30=130?
,
40.
a11-q2010
∴S20==S10(1+q)=10×(1+3)=
1-qa??∴?a??
20
1
1-q1-q10
=10
30
1
1-q1-q10
=130
,
∴q+q-12=0.
练习:
1.在各项都为正数的等比数列{an}中,首项a1=3,前3项和为21,则a3+a4+a5等于( C )
A.33
B.72
C.84
D.189
12.等比数列{an}的前n项和为Sn,已知S1,2S2,3S3成等差数列,则{an}的公比为____.____.
3
1
3.已知{an}是等比数列,a2=2,a5=,则a1a2+a2a3+…+anan+1等于
4
( C )
3232-n-n-n-nA.16(1-4) B.16(1-2) C.(1-4) D.(1-2)
33
4、若等比数列{an}中,a1=1,an=-512,前n项和为Sn=-341,则n的值是__10______.
1
5.已知{an}是首项为1的等比数列,Sn是{an}的前n项和,且9S3=S6,则数列{}的前5项和为 (C)
an
15
A.和5 8
31
B.和5 16
31
C. 16
D.
15 8
6、一个热气球在第一分钟上升了25 m的高度,在以后的每一分钟里,它上升的高度都是它在前一分钟里上升高度的80%.这个热气球上升的高度能超过125 m吗? 解 用an表示热气球在第n分钟上升的高度,由4
题意, 得an+1=an,
5
4
因此,数列{an}是首项a1=25,公比q=的等比数列.
5热气球在前n分钟内上升的总高度为
??4?n?25×?1-?????5????4?n?=125×?1-???<125. 4??5??1-5
故这个热气球上升的高度不可能超过125 m.
a11-qnSn=a1+a2+…+an==
1-q
4.设等比数列{an}的前n项和为Sn,已知a2=6,6a1+a3=30,求an和Sn.
解 当a1=3,q=2时,an=3×2
n-1
,
na11-qn31-2nSn===3(2-1);
1-q1-2
当a1=2,q=3时,an=2×3
n-1
,
na11-qn21-3nSn===3-1.
1-q1-3
二、中项定理和下标和定理
例.已知等比数列{an},若a1+a2+a3=7,a1a2a3=8,求an. 解 由等比数列的定义知a2=a1q,a3=a1q代入已知得,
??a1+a1q+a1q=7
?2??a1·a1q·a1q=8??a11+q+q即?33
?a1q=8,?
22
2
22
将a1=代入①得2q-5q+2=0,
q,
1
∴q=2或q=,
2
=7,
??a11+q+q=7, ①即?
?a1q=2, ②?
2
??a1=1
由②得?
?q=2?
a1=4,??
或?1
q=.??2
练习.1、已知正项等比数列{an}中,a1a5+2a2a6+a3a7=100,a2a4-2a3a5+a4a6=36.求数列{an}的通项公式.
1n-1n-2?1?n-16-n 解 an=×2=2或an=32×??=2.
2?2?
三、灵活设元
[例1]解答下述问题:
(Ⅰ)三数成等比数列,若将第三项减去32,则成等差数列;再将此等差数列的第二项减去4,又成等比数列,求原来的三数.
[解析]设等差数列的三项,要比设等比数列的三项更简单, 设等差数列的三项分别为a-d, a, a+d,则有
22???(a?d)(a?d?32)?a?d?32d?32a?0???22??(a?4)?(a?d)(a?d)??8a?16?d826?3d2?32d?64?0,?d?8或d?,得a?10或,
39226338?原三数为2,10,50或,,.999(Ⅱ)有四个正整数成等差数列,公差为10,这四个数的平方和等于一个偶数的平方,求此四数. [解析]设此四数为a?15,a?5,a?5,a?15(a?15),
?(a?152)?(a?5)2?(a?5)2?(a?15)2?(2m)2(m?N?)?4a2?500?4m2?(m?a)(m?a)?125,?125?1?125?5?25,?m?a与m?a均为正整数,且m?a?m?a,?m?a?1?m?a?2????m?a?125??m?a?25解得a?62或a?12(不合),?所求四数为47,57,67,77
练习:
1、有四个数,其中前三个数成等比数列,其积为216,后三个数成等差数列,其和为36,求这四个数。
由①,得
a解:.设这四个数为,a,aq,2aq?a a3=216,a=6 ③
q③代入②,得3aq=36,q=2 ∴这四个数为3,6,12,18 ①
?a?·a?aq?216则?q ?a?aq?(3aq?a)?36②?
2.在四个正数中,前三个成等差数列,和为48,后三个成等比数列,积为8 000,求这四个数. 解 设前三个数分别为a-d,a,a+d, 则有(a-d)+a+(a+d)=48,即a=16.
·b·bq=b=8 000,即b=20, ∴这四个数分别为m,16,20,n,
bq3
b 设后三个数分别为,b,bq,则有
q
20
∴m=2×16-20=12,n==25.
16
四、等比数列前N项积问题:
[例1]、等比数列的项数n为奇数,且所有奇数项的乘积为1024,所有偶数项的乘积为1282,求项数n. [解析]设公比为q,?n?122
即所求的四个数分别为12,16,20,25.
a1a3a5?an1024??42
a2a4?an?11282(1)
35252?a1?q?42而a1a2a3?an?1024?1282?2?(a1?q?n?1n2352?a1?qn3521?2?3??(n?1)?2352)?2,将(1)代入得(2)?2,
5n35?,得n?7.22五、前n项和Sn的性质:
1.等比数列{an}共2n项,其和为-240,且奇数项的和比偶数项的和大80,则公比q=___2_____.
2.等比数列{an}中,前n项和为Sn,S3=2,S6=6,则a10+a11+a12=__16______.
六、下标成数列问题
例1、等差数列{an}中,公差d≠0,在此数列中依次取出部分项组成的数列:
ak1,ak2,?,akn恰为等比数列,其中k1?1,k2?5,k3?17,求数列{kn}的前n项和.
[解析]?a1,a5,a17成等比数列,?a5?a1?a17,
2?(a1?4d)2?a1?(a1?16d)?d(a1?2d)?0?d?0,?a1?2d,?数列{akn}的公比q?a5a1?4d??3,a1a1①②
?akn?a1?3n?1?2d?3n?1而akn?a1?(kn?1)d?2d?(kn?1)d由①,② 得kn?2?3n?1?1,3n?1{kn}的前n项和Sn?2??n?3n?n?1.3?1 练习:
1、已知数列
?an?是公差d不为零的等差数列,数列?abn?是公比为q的等比数列,b1?1,b2?10,b3?46 ,求公比q及bn。
解.ab1=a1,ab2=a10=a1+9d,ab3=a46=a1+45d
由{abn}为等比数例,得(a1+9d)=a1(a1+45d)得a1=3d,即ab1=3d,ab2=12d,ab3=48d. ∴q=4 又由{abn}是{an}中的第bna项,及abn=ab1·4=3d·4,a1+(bn-1)d=3d·4
n-1
n-1
n-1
2
∴bn=3·4-2
七、an与Sn之间的关系
例1、数列(Ⅰ)求
n-1
?an?的前n项和记为Sn,a1?1,an?1?2Sn?1?n?1?
?an?的通项公式;
?bn?的各项为正,其前n项和为Tn,且T3?15,又a1?b1,a2?b2,a3?b3成等比数列,求Tn
故可设b1?5?d,b3?5?d 又a1?1,a2?3,a3?9
由题意可得?5?d?1??5?d?9???5?3? 解得d1?2,d2?10
∵等差数列?bn?的各项为正,∴d?0 ∴d?2
2(Ⅱ)等差数列
解:(I)由an?1?2Sn?1可得an?2Sn?1?1?n?2?,两式相减得
an?1?an?2an,an?1?3an?n?2?
又a2?2S1?1?3 ∴a2?3a1 故?an?是首项为1,公比为3得等比数列
n?1 ∴an?3
(Ⅱ)设?bn?的公差为d
由T3?15得,可得b1?b2?b3?15,可得b2?5
练习:
1、已知数列 2、已知数列
(A)an
n?n?1??2?n2?2n ∴Tn?3n?2?an?满足Sn141?1?an,则an= (?)n
433?an?的前n项和为Sn,S2n?1?4n2?2n,则此数列的通项公式为 (A )
?2n?2 (B)an?8n?2 (C)an?2n?1(D)an?n2?n