§6.3 等比数列及其前n项和
考情考向分析
以考查等比数列的通项、前n项和及性质
为主,等比数列的证明也是考查的热点.本节内容在高考中既可以以填空题的形式进行考查,也可以以解答题的形式进行考查.解答题往往与等差数列、数列求和、不等式等问题综合考查.
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1.等比数列的有关概念
(1)定义:一般地,如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的比都等于同一个常数(不为零),那么这个数列就叫做等比数列.这个常数叫做等比数列的公比,通常用字母q表示,定义的表达式为
an+1*
=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叫做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?G=ab. 2.等比数列的有关公式 (1)通项公式:an=a1q(2)前n项和公式:
n-1
2
.
na1?q=1?,??
Sn=?a1?1-qn?a1-anq=?q≠1??1-q?1-q
.
2
3.等比数列的常用性质 (1)通项公式的推广:an=am·qn-m(n,m∈N).
*
2
*
(2)若m+n=p+q=2k(m,n,p,q,k∈N),则am·an=ap·aq=ak. ?1??an?2
(3)若数列{an},{bn}(项数相同)是等比数列,则{λan},??,{an},{an·bn},??(λ≠0)
?an?
?bn?
仍然是等比数列.
(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q.
k概念方法微思考
1.将一个等比数列的各项取倒数,所得的数列还是一个等比数列吗?若是,这两个等比数列的公比有何关系?
提示 仍然是一个等比数列,这两个数列的公比互为倒数. 2.任意两个实数都有等比中项吗?
3
提示 不是.只有同号的两个非零实数才有等比中项. 3.“b=ac”是“a,b,c”成等比数列的什么条件?
提示 必要不充分条件.因为b=ac时不一定有a,b,c成等比数列,比如a=0,b=0,c=1.但a,b,c成等比数列一定有b=ac.
2
2
2
题组一 思考辨析
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)满足an+1=qan(n∈N,q为常数)的数列{an}为等比数列.( × )
(2)如果数列{an}为等比数列,bn=a2n-1+a2n,则数列{bn}也是等比数列.( × ) (3)如果数列{an}为等比数列,则数列{lnan}是等差数列.( × )
*
a?1-an?
(4)数列{an}的通项公式是an=a,则其前n项和为Sn=.( × )
1-an(5)数列{an}为等比数列,则S4,S8-S4,S12-S8成等比数列.( × ) 题组二 教材改编
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2.[P54T3]已知{an}是等比数列,a2=2,a5=,则公比q=______.
41答案 2
a5113
解析 由题意知q==,∴q=.
a282
3.[P54T9]公比不为1的等比数列{an}满足a5a6+a4a7=18,若a1am=9,则m的值为________. 答案 10
解析 由题意得2a5a6=18,∴a5a6=9, 又a1am=9,∴a1am=a5a6,∴m=10.
4
题组三 易错自纠
4.若1,a1,a2,4成等差数列,1,b1,b2,b3,4成等比数列,则1
答案 -
2
解析 ∵1,a1,a2,4成等差数列, ∴3(a2-a1)=4-1,∴a2-a1=1.
又∵1,b1,b2,b3,4成等比数列,设其公比为q, 则b2=1×4=4,且b2=1×q>0,∴b2=2, ∴
2
2
a1-a2
的值为________. b2
a1-a2-?a2-a1?1
==-. b2b22
S5
S2
5.设Sn为等比数列{an}的前n项和,8a2+a5=0,则=________. 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
S5a1?1-q5?1-q∴=· S21-qa1?1-q2?
1-q1-?-2?==-11. 2=1-q1-4
6.一种专门占据内存的计算机病毒开机时占据内存1MB,然后每3秒自身复制一次,复制后所占内存是原来的2倍,那么开机________秒,该病毒占据内存8GB.(1GB=2MB) 答案 39
解析 由题意可知,病毒每复制一次所占内存的大小构成一等比数列{an},且a1=2,q=2,∴an=2,
则2=8×2=2,∴n=13. 即病毒共复制了13次. ∴所需时间为13×3=39(秒).
n10
13
10
5
5
n 5