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- 2021-06-24 发布
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等比数列及其前n项和
主标题:等比数列及其前n项和
副标题:为学生详细的分析等比数列及其前n项和的高考考点、命题方向以及规律总结。
关键词:等比数列,等比数列前n项和,等比数列的判断
难度:3
重要程度:5
考点剖析:
1.理解等比数列的概念,掌握等比数列的通项公式及前n项和公式.
2.能在具体的问题情境中识别数列的等比关系,并能用有关知识解决相应的问题.
3.了解等比数列与指数函数的关系.
命题方向:本部分在高考中常以选择题和填空题的形式出现,考查这两种数列的概念、基本性质、简单运算、通项公式、求和公式等,属于中档题;以解答题出现时,各省市的要求不太一样,有的考查等差、等比数列的通项公式与求和等知识,属于中档题;有的与函数、不等式、解析几何等知识结合考查,难度较大.
规律总结:
1.一个区别 等差数列的首项和公差可以为零,且等差中项唯一;而等比数列首项和公比均不为零,等比中项可以有两个值.如(1)中的“常数”,应为“同一非零常数”;(2)中,若b2=ac,则不能推出a,b,c成等比数列,因为a,b,c为0时,不成立.
2.两个防范 一是在运用等比数列的前n项和公式时,必须注意对q=1或q≠1分类讨论,防止因忽略q=1这一特殊情形而导致解题失误,如(4).
二是运用等比数列的性质时,注意条件的限制,如(6)中当=q<0时,ln an+1-ln an=ln q无意义.
1.等比数列的三种判定方法
(1)定义:=q(q是不为零的常数,n∈N*)⇔{an}是等比数列.
(2)通项公式:an=cqn-1(c、q均是不为零的常数,n∈N*)⇔{an}是等比数列.
(3)等比中项法:a=an·an+2(an·an+1·an+2≠0,n∈N*)⇔{an}是等比数列.
2.等比数列的常见性质
(1)若m+n=p+q=2k(m,n,p,q,k∈N*),则am·an=ap·aq=a;
(2)若数列{an}、{bn}(项数相同)是等比数列,则{λan}、、{a}、{an·bn}、(λ≠0)仍然是等比数列;
(3)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;
(4)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qn,当公比为-1时,Sn,S2n-Sn,S3n-S2n不一定构成等比数列.
3.求解等比数列的基本量常用的思想方法
(1)方程的思想:等比数列的通项公式、前n项和的公式中联系着五个量:a1,q,n,an,Sn,已知其中三个量,可以通过解方程(组)求出另外两个量;其中基本量是a1与q,在解题中根据已知条件建立关于a1与q的方程或者方程组,是解题的关键.
(2)分类讨论思想:在应用等比数列前n项和公式时,必须分类求和,当q=1时,Sn=na1;当q≠1时,Sn=;在判断等比数列单调性时,也必须对a1与q分类讨论.
【知识梳理】
1.等比数列的有关概念
(1)等比数列的定义
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个非零常数,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,公比通常用字母q(q≠0)表示.
数学语言表达式:=q(n≥2),q为常数.
(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⇒G2=ab.
2.等比数列的通项公式及前n项和公式
(1)若等比数列{an}的首项为a1,公比是q,则其通项公式为an=a1qn-1;
若等比数列{an}的第m项为am,公比是q,则其第n项an可以表示为an=amqn-
m.
(2)等比数列的前n项和公式:当q=1时,Sn=na1;当q≠1时,Sn==.
3.等比数列及前n项和的性质
(1)若{an}为等比数列,且k+l=m+n(k,l,m,n∈N*),则ak·al=am·an.
(2)相隔等距离的项组成的数列仍是等比数列,即ak,ak+m,ak+2m,…仍是等比数列,公比为qm.
(3)当q≠-1,或q=-1且n为奇数时,Sn,S2n-Sn,S3n-S2n仍成等比数列,其公比为qn.
(4)若{an},{bn}(项数相同)是等比数列,则{λan}(λ≠0),,{a},{an·bn},仍是等比数列.