等比数列知识点总结与典型例题(全面版)

等比数列知识点总结与典型例题2、通项公式:4、等比数列的前n 项和S n 公式:(1)当 q 1 时，S n na in⑵当q 1时，5罟5、等比数列的判定方法:等比数列等比中项：a n 2a n 1a n 1 (a n 1a n 1 0){a n }为等比数列通项公式：a nA B n A B 0{a n }为等比数列1、等比数列的定义:a n 1a n 2,且n N * ， q 称为公比n 1a naga iB n a i0,A B0，首项：a 1;公比：q推广：a na m qa nama n m — \ a m3、等比中项：（1）如果a, A, b 成等比数那么A 叫做a 与b 的等差中项，即: A 2 ab 或A ab注意：同号的两个数才有等比中并且它们的等比中项有两个（（2）数列a n 是等比数列2 a n a n 1aq qA'B nA' ( A, B,A',B'为常数)(1) 用定义：对任意的都有a n 1qa n 或旦口 q （q 为常数，a n 0）{a n }为a n6、等比数列的证明方法:依据定义：若-a^ q q 0 n 2,且n N*或i qa“ ｛a“｝为等比数列a n 17、等比数列的性质：(2) 对任何m,n N*，在等比数列｛a n｝中，有a. a m q n m。

(3) 若m n s t(m,n,s,t N*)，则a. a m a s a t。

特别的，当m n 2k 时，得2a n a m a k注：3] a n a2 a n 1 a3a n 2等差和等比数列比较:经典例题透析类型一：等比数列的通项公式例1．等比数列{a n}中，a1 a9 64, a3 a7 20, 求a11.思路点拨：由等比数列的通项公式，通过已知条件可列出关于a1和q的二元方程组，解出a i和q，可得an ；或注意到下标1 9 3 7，可以利用性质可求出a3、a y，再求a ii.总结升华：①列方程（组）求解是等比数列的基本方法，同时利用性质可以减少计算量；②解题过程中具体求解时，要设法降次消元，常常整体代入以达降次目的，故较多变形要用除法（除式不为零）.举一反三：【变式1 ] {an}为等比数列，a仁3，a9=768,求a6。

等比数列典型例题及详细解答(总11页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除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{a n }的首项为a 1，公比为q ，则它的通项a n ＝a 1·qn －1. 3．等比中项若G 2＝a ·b _(ab ≠0)，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：a n ＝a m ·q n －m (n ，m ∈N *)．(2)若{a n }为等比数列，且k ＋l ＝m ＋n (k ，l ，m ，n ∈N *)，则a k ·a l ＝a m ·a n .(3)若{a n }，{b n }(项数相同)是等比数列，则{λa n }(λ≠0)，⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n ，{a 2n }，{a n ·b n }，⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n b n 仍是等比数列． 5．等比数列的前n 项和公式等比数列{a n }的公比为q (q ≠0)，其前n 项和为S n ，当q ＝1时，S n ＝na 1；当q ≠1时，S n ＝a 11－q n 1－q ＝a 1－a n q 1－q. 6．等比数列前n 项和的性质公比不为－1的等比数列{a n }的前n 项和为S n ，则S n ，S 2n －S n ，S 3n －S 2n 仍成等比数列，其公比为__q n __.【思考辨析】判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)满足a n ＋1＝qa n (n ∈N *，q 为常数)的数列{a n }为等比数列．( × )(2)G 为a ，b 的等比中项G 2＝ab .( × )(3)如果数列{a n }为等比数列，b n ＝a 2n －1＋a 2n ，则数列{b n }也是等比数列．( × )(4)如果数列{a n }为等比数列，则数列{ln a n }是等差数列．( × )(5)数列{a n }的通项公式是a n ＝a n，则其前n 项和为S n ＝a 1－a n1－a .( × ) (6)数列{a n }为等比数列，则S 4，S 8－S 4，S 12－S 8成等比数列．( × )1．(2015·课标全国Ⅱ)已知等比数列{a n }满足a 1＝3，a 1＋a 3＋a 5＝21，则a 3＋a 5＋a 7等于( )A ．21B ．42C ．63D ．84答案 B解析 设等比数列{a n }的公比为q ，则由a 1＝3，a 1＋a 3＋a 5＝21得3(1＋q 2＋q 4)＝21，解得q 2＝－3(舍去)或q 2＝2，于是a 3＋a 5＋a 7＝q 2(a 1＋a 3＋a 5)＝2×21＝42，故选B.2．设等比数列{a n }的前n 项和为S n .若S 2＝3，S 4＝15，则S 6等于( )A ．31B ．32C ．63D ．64答案 C解析 根据题意知，等比数列{a n }的公比不是－1.由等比数列的性质，得(S 4－S 2)2＝S 2·(S 6－S 4)，即122＝3×(S 6－15)，解得S 6＝63.故选C.3．等比数列{a n }中，a 4＝2，a 5＝5，则数列{lg a n }的前8项和等于( )A ．6B ．5C ．4D ．3答案 C解析 数列{lg a n }的前8项和S 8＝lg a 1＋lg a 2＋…＋lg a 8＝lg(a 1·a 2·…·a 8)＝lg(a 1·a 8)4＝lg(a 4·a 5)4＝lg(2×5)4＝4.4．(2015·安徽)已知数列{a n }是递增的等比数列，a 1＋a 4＝9，a 2a 3＝8，则数列{a n }的前n 项和等于________． 答案 2n －1解析 由等比数列性质知a 2a 3＝a 1a 4，又a 2a 3＝8，a 1＋a 4＝9，所以联立方程⎩⎪⎨⎪⎧ a 1a 4＝8，a 1＋a 4＝9，解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1＝1，a 4＝8或⎩⎪⎨⎪⎧a 1＝8，a 4＝1，又∵数列{a n }为递增数列， ∴a 1＝1，a 4＝8，从而a 1q 3＝8，∴q ＝2.∴数列{a n }的前n 项和为S n ＝1－2n1－2＝2n －1. 5．(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 3，q 3＝27，∴q ＝3.∴插入的两个数分别为9×3＝27,27×3＝81. 题型一 等比数列基本量的运算例1 (1)设{a n }是由正数组成的等比数列，S n 为其前n 项和．已知a 2a 4＝1，S 3＝7，则S 5等于( )A.152B.314C.334D.172(2)在等比数列{a n }中，若a 4－a 2＝6，a 5－a 1＝15，则a 3＝________.答案 (1)B (2)4或－4解析 (1)显然公比q ≠1，由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1q ·a 1q 3＝1，a 11－q 31－q ＝7，解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1＝4，q ＝12，或⎩⎪⎨⎪⎧ a 1＝9q ＝－13(舍去)， ∴S 5＝a 11－q 51－q ＝41－1251－12＝314. (2)设等比数列{a n }的公比为q (q ≠0)， 则⎩⎪⎨⎪⎧a 1q 3－a 1q ＝6，a 1q 4－a 1＝15，两式相除，得q 1＋q 2＝25， 即2q 2－5q ＋2＝0，解得q ＝2或q ＝12. 所以⎩⎪⎨⎪⎧ a 1＝1，q ＝2，或⎩⎪⎨⎪⎧a 1＝－16，q ＝12.故a 3＝4或a 3＝－4. 思维升华 等比数列基本量的运算是等比数列中的一类基本问题，数列中有五个量a 1，n ，q ，a n ，S n ，一般可以“知三求二”，通过列方程(组)可迎刃而解．(1)在正项等比数列{a n }中，a n ＋1＜a n ，a 2·a 8＝6，a 4＋a 6＝5，则a 5a 7等于( ) A.56B.65C.23D.32(2)(2015·湖南)设S n 为等比数列{a n }的前n 项和，若a 1＝1，且3S 1,2S 2，S 3成等差数列，则a n ＝________. 答案 (1)D (2)3n －1解析 (1)设公比为q ，则由题意知0＜q ＜1， 由⎩⎪⎨⎪⎧a 2·a 8＝a 4·a 6＝6，a 4＋a 6＝5，得a 4＝3，a 6＝2， 所以a 5a 7＝a 4a 6＝32. (2)由3S 1,2S 2，S 3成等差数列知，4S 2＝3S 1＋S 3，可得a 3＝3a 2，所以公比q ＝3，故等比数列通项a n ＝a 1q n －1＝3n －1. 题型二 等比数列的判定与证明例2 设数列{a n }的前n 项和为S n ，已知a 1＝1，S n ＋1＝4a n ＋2.(1)设b n ＝a n ＋1－2a n ，证明：数列{b n }是等比数列；(2)求数列{a n }的通项公式．(1)证明 由a 1＝1及S n ＋1＝4a n ＋2，有a 1＋a 2＝S 2＝4a 1＋2.∴a 2＝5，∴b 1＝a 2－2a 1＝3.又⎩⎪⎨⎪⎧S n ＋1＝4a n ＋2， ①S n ＝4a n －1＋2 n ≥2， ② ①－②，得a n ＋1＝4a n －4a n －1 (n ≥2)，∴a n ＋1－2a n ＝2(a n －2a n －1) (n ≥2)．∵b n ＝a n ＋1－2a n ，∴b n ＝2b n －1 (n ≥2)，故{b n }是首项b 1＝3，公比为2的等比数列．(2)解 由(1)知b n ＝a n ＋1－2a n ＝3·2n －1，∴a n ＋12n ＋1－a n 2n ＝34， 故{a n 2n }是首项为12，公差为34的等差数列． ∴a n 2n ＝12＋(n －1)·34＝3n －14， 故a n ＝(3n －1)·2n －2.引申探究例2中“S n ＋1＝4a n ＋2”改为“S n ＋1＝2S n ＋(n ＋1)”，其他不变探求数列{a n }的通项公式．解 由已知得n ≥2时，S n ＝2S n －1＋n .∴S n ＋1－S n ＝2S n －2S n －1＋1，∴a n ＋1＝2a n ＋1，∴a n ＋1＋1＝2(a n ＋1)，又a 1＝1，当n ＝1时上式也成立，故{a n ＋1}是以2为首项，以2为公比的等比数列，∴a n ＋1＝2·2n －1＝2n ，∴a n ＝2n －1.思维升华 (1)证明一个数列为等比数列常用定义法与等比中项法，其他方法只用于选择题、填空题中的判定；若证明某数列不是等比数列，则只要证明存在连续三项不成等比数列即可．(2)利用递推关系时要注意对n ＝1时的情况进行验证．设数列{a n }的前n 项和为S n ，已知a 1＋2a 2＋3a 3＋…＋na n ＝(n －1)S n ＋2n (n ∈N *)．(1)求a 2，a 3的值；(2)求证：数列{S n ＋2}是等比数列．(1)解 ∵a 1＋2a 2＋3a 3＋…＋na n ＝(n －1)S n ＋2n (n ∈N *)，∴当n ＝1时，a 1＝2×1＝2；当n ＝2时，a 1＋2a 2＝(a 1＋a 2)＋4，∴a 2＝4；当n ＝3时，a 1＋2a 2＋3a 3＝2(a 1＋a 2＋a 3)＋6，∴a 3＝8.综上，a 2＝4，a 3＝8.(2)证明 a 1＋2a 2＋3a 3＋…＋na n ＝(n －1)S n ＋2n (n ∈N *)，①∴当n ≥2时，a 1＋2a 2＋3a 3＋…＋(n －1)a n －1＝(n －2)S n －1＋2(n －1)．②①－②得na n ＝(n －1)S n －(n －2)S n －1＋2＝n (S n －S n －1)－S n ＋2S n －1＋2＝na n －S n ＋2S n －1＋2.∴－S n ＋2S n －1＋2＝0，即S n ＝2S n －1＋2，∴S n ＋2＝2(S n －1＋2)．∵S 1＋2＝4≠0，∴S n －1＋2≠0，∴S n ＋2S n －1＋2＝2，故{S n ＋2}是以4为首项，2为公比的等比数列．题型三 等比数列的性质及应用例3 (1)在等比数列{a n }中，各项均为正值，且a 6a 10＋a 3a 5＝41，a 4a 8＝5，则a 4＋a 8＝________.(2)等比数列{a n }的首项a 1＝－1，前n 项和为S n ，若S 10S 5＝3132，则公比q ＝________. 答案 (1)51 (2)－12解析 (1)由a 6a 10＋a 3a 5＝41及a 6a 10＝a 28，a 3a 5＝a 24， 得a 24＋a 28＝41.因为a 4a 8＝5，所以(a 4＋a 8)2＝a 24＋2a 4a 8＋a 28＝41＋2×5＝51.又a n >0，所以a 4＋a 8＝51.(2)由S 10S 5＝3132，a 1＝－1知公比q ≠±1， 则可得S 10－S 5S 5＝－132. 由等比数列前n 项和的性质知S 5，S 10－S 5，S 15－S 10成等比数列，且公比为q 5，故q 5＝－132，q ＝－12. 思维升华 (1)在等比数列的基本运算问题中，一般利用通项公式与前n 项和公式，建立方程组求解，但如果能灵活运用等比数列的性质“若m ＋n ＝p ＋q ，则有a m a n ＝a p a q ”，可以减少运算量．(2)等比数列的项经过适当的组合后构成的新数列也具有某种性质，例如等比数列S k ，S 2k －S k ，S 3k －S 2k ，…成等比数列，公比为q k (q ≠－1)．已知等比数列{a n }的公比为正数，且a 3a 9＝2a 25，a 2＝2，则a 1等于( )A.12B.22C. 2 D ．2(2)等比数列{a n }共有奇数项，所有奇数项和S 奇＝255，所有偶数项和S 偶＝－126，末项是192，则首项a 1等于( )A ．1B ．2C ．3D ．4答案 (1)C (2)C 解析 (1)由等比数列的性质得a 3a 9＝a 26＝2a 25， ∵q ＞0，∴a 6＝2a 5，q ＝a 6a 5＝2，a 1＝a 2q ＝2，故选C. (2)设等比数列{a n }共有2k ＋1(k ∈N *)项，则a 2k ＋1＝192，则S 奇＝a 1＋a 3＋…＋a 2k －1＋a 2k ＋1＝1q(a 2＋a 4＋…＋a 2k )＋a 2k ＋1＝1q S 偶＋a 2k ＋1＝－126q ＋192＝255，解得q ＝－2，而S 奇＝a 1－a 2k ＋1q 21－q 2＝a 1－192×－221－－22＝255，解得a 1＝3，故选C.12．分类讨论思想在等比数列中的应用典例 (12分)已知首项为32的等比数列{a n }的前n 项和为S n (n ∈N *)，且－2S 2，S 3,4S 4成等差数列． (1)求数列{a n }的通项公式；(2)证明：S n ＋1S n ≤136(n ∈N *)． 思维点拨 (1)利用等差数列的性质求出等比数列的公比，写出通项公式；(2)求出前n 项和，根据函数的单调性证明．规范解答(1)解 设等比数列{a n }的公比为q ，因为－2S 2，S 3,4S 4成等差数列，所以S 3＋2S 2＝4S 4－S 3，即S 4－S 3＝S 2－S 4，可得2a 4＝－a 3，于是q ＝a 4a 3＝－12.[2分] 又a 1＝32，所以等比数列{a n }的通项公式为 a n ＝32×⎝⎛⎭⎫－12n －1＝(－1)n －1·32n .[3分] (2)证明 由(1)知，S n ＝1－⎝⎛⎭⎫－12n ， S n ＋1S n ＝1－⎝⎛⎭⎫－12n＋11－⎝⎛⎭⎫－12n＝⎩⎪⎨⎪⎧ 2＋12n 2n ＋1，n 为奇数，2＋12n 2n －1，n 为偶数.[6分]当n 为奇数时，S n ＋1S n随n 的增大而减小， 所以S n ＋1S n ≤S 1＋1S 1＝136.[8分] 当n 为偶数时，S n ＋1S n随n 的增大而减小， 所以S n ＋1S n ≤S 2＋1S 2＝2512.[10分] 故对于n ∈N *，有S n ＋1S n ≤136.[12分] 温馨提醒 (1)分类讨论思想在等比数列中应用较多，常见的分类讨论有①已知S n 与a n 的关系，要分n ＝1，n ≥2两种情况．②等比数列中遇到求和问题要分公比q ＝1，q ≠1讨论．③项数的奇、偶数讨论．④等比数列的单调性的判断注意与a 1，q 的取值的讨论．(2)数列与函数有密切的联系，证明与数列有关的不等式，一般是求数列中的最大项或最小项，可以利用图象或者数列的增减性求解，同时注意数列的增减性与函数单调性的区别.[方法与技巧]1．已知等比数列{a n }(1)数列{c ·a n }(c ≠0)，{|a n |}，{a 2n }，{1a n}也是等比数列． (2)a 1a n ＝a 2a n －1＝…＝a m a n －m ＋1.2．判断数列为等比数列的方法(1)定义法：a n ＋1a n ＝q (q 是不等于0的常数，n ∈N *)数列{a n }是等比数列；也可用a n a n －1＝q (q 是不等于0的常数，n ∈N *，n ≥2)数列{a n }是等比数列．二者的本质是相同的，其区别只是n 的初始值不同．(2)等比中项法：a 2n ＋1＝a n a n ＋2(a n a n ＋1a n ＋2≠0，n ∈N *)数列{a n }是等比数列．[失误与防范]1．特别注意q ＝1时，S n ＝na 1这一特殊情况．2．由a n ＋1＝qa n ，q ≠0，并不能立即断言{a n }为等比数列，还要验证a 1≠0.3．在运用等比数列的前n 项和公式时，必须注意对q ＝1与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．4．等比数列性质中：S n ，S 2n －S n ，S 3n －S 2n 也成等比数列，不能忽略条件q ≠－1.A 组 专项基础训练(时间：35分钟)1．已知等比数列{a n }中，a 2＋a 3＝1，a 4＋a 5＝2，则a 6＋a 7等于( )A ．2B ．2 2C ．4D ．4 2 答案 C解析 因为a 2＋a 3，a 4＋a 5，a 6＋a 7成等比数列，a 2＋a 3＝1，a 4＋a 5＝2，所以(a 4＋a 5)2＝(a 2＋a 3)(a 6＋a 7)，解得a 6＋a 7＝4.2．等比数列{a n }满足a n ＞0，n ∈N *，且a 3·a 2n －3＝22n (n ≥2)，则当n ≥1时，log 2a 1＋log 2a 2＋…＋log 2a 2n －1等于( )A ．n (2n －1)B ．(n ＋1)2C ．n 2D ．(n －1)2答案 A解析 由等比数列的性质，得a 3·a 2n －3＝a 2n ＝22n ，从而得a n ＝2n . 方法一 log 2a 1＋log 2a 2＋…＋log 2a 2n －1＝log 2[(a 1a 2n －1)·(a 2a 2n －2)·…·(a n －1a n ＋1)a n ]＝log 22n (2n －1)＝n (2n －1)． 方法二 取n ＝1，log 2a 1＝log 22＝1，而(1＋1)2＝4，(1－1)2＝0，排除B ，D ；取n ＝2，log 2a 1＋log 2a 2＋log 2a 3＝log 22＋log 24＋log 28＝6，而22＝4，排除C ，选A.3．在正项等比数列{a n }中，已知a 1a 2a 3＝4，a 4a 5a 6＝12，a n －1a n a n ＋1＝324，则n 等于( )A ．12B ．13C ．14D ．15答案 C解析 设数列{a n }的公比为q ，由a 1a 2a 3＝4＝a 31q 3与a 4a 5a 6＝12＝a 31q 12，可得q 9＝3，a n －1a n a n ＋1＝a 31q 3n －3＝324， 因此q 3n －6＝81＝34＝q 36，所以n ＝14，故选C.4．若正项数列{a n }满足lg a n ＋1＝1＋lg a n ，且a 2 001＋a 2 002＋…＋a 2 010＝2 016，则a 2 011＋a 2 012＋…＋a 2 020的值为( )A ．2 015·1010B ．2 015·1011C ．2 016·1010D ．2 016·1011 答案 C解析 ∵lg a n ＋1＝1＋lg a n ，∴lg a n ＋1a n＝1， ∴a n ＋1a n＝10，∴数列{a n }是等比数列， ∵a 2 001＋a 2 002＋…＋a 2 010＝2 016，∴a 2 011＋a 2 012＋…＋a 2 020＝1010(a 2 001＋a 2 002＋…＋a 2 010)＝2 016×1010.5．已知S n 是等比数列{a n }的前n 项和，若存在m ∈N *，满足S 2m S m ＝9，a 2m a m ＝5m ＋1m －1，则数列{a n }的公比为( ) A ．－2 B ．2 C ．－3 D ．3答案 B解析 设公比为q ，若q ＝1，则S 2m S m＝2， 与题中条件矛盾，故q ≠1.∵S 2m S m ＝a 11－q 2m1－q a 11－qm 1－q＝q m ＋1＝9，∴q m ＝8. ∴a 2m a m ＝a 1q 2m －1a 1q m －1＝q m ＝8＝5m ＋1m －1， ∴m ＝3，∴q 3＝8，∴q ＝2.6．等比数列{a n }中，S n 表示前n 项和，a 3＝2S 2＋1，a 4＝2S 3＋1，则公比q 为________． 答案 3解析 由a 3＝2S 2＋1，a 4＝2S 3＋1得a 4－a 3＝2(S 3－S 2)＝2a 3，∴a 4＝3a 3，∴q ＝a 4a 3＝3. 7．等比数列{a n }的前n 项和为S n ，公比不为1.若a 1＝1，则对任意的n ∈N *，都有a n ＋2＋a n ＋1－2a n ＝0，则S 5＝________.答案 11解析 由题意知a 3＋a 2－2a 1＝0，设公比为q ，则a 1(q 2＋q －2)＝0.由q 2＋q －2＝0解得q ＝－2或q ＝1(舍去)，则S 5＝a 11－q 51－q＝1－－253＝11. 8．已知数列{a n }的首项为1，数列{b n }为等比数列且b n ＝a n ＋1a n，若b 10·b 11＝2，则a 21＝________. 答案 1 024解析 ∵b 1＝a 2a 1＝a 2，b 2＝a 3a 2， ∴a 3＝b 2a 2＝b 1b 2，∵b 3＝a 4a 3， ∴a 4＝b 1b 2b 3，…，a n ＝b 1b 2b 3·…·b n －1，∴a 21＝b 1b 2b 3·…·b 20＝(b 10b 11)10＝210＝1 024.9．数列{b n }满足：b n ＋1＝2b n ＋2，b n ＝a n ＋1－a n ，且a 1＝2，a 2＝4.(1)求数列{b n }的通项公式；(2)求数列{a n }的前n 项和S n .解 (1)由b n ＋1＝2b n ＋2，得b n ＋1＋2＝2(b n ＋2)，∴b n ＋1＋2b n ＋2＝2，又b 1＋2＝a 2－a 1＋2＝4，∴数列{b n ＋2}是首项为4，公比为2的等比数列．∴b n ＋2＝4·2n －1＝2n ＋1，∴b n ＝2n ＋1－2.(2)由(1)知，a n －a n －1＝b n －1＝2n －2 (n ≥2)，∴a n －1－a n －2＝2n －1－2 (n >2)，…，a 2－a 1＝22－2，∴a n －2＝(22＋23＋…＋2n )－2(n －1)，∴a n ＝(2＋22＋23＋…＋2n )－2n ＋2＝22n －12－1－2n ＋2＝2n ＋1－2n . ∴S n ＝41－2n 1－2－n 2＋2n 2＝2n ＋2－(n 2＋n ＋4)． 10．已知数列{a n }和{b n }满足a 1＝λ，a n ＋1＝23a n ＋n －4，b n ＝(－1)n (a n －3n ＋21)，其中λ为实数，n 为正整数． (1)证明：对任意实数λ，数列{a n }不是等比数列；(2)证明：当λ≠－18时，数列{b n }是等比数列．证明 (1)假设存在一个实数λ，使{a n }是等比数列，则有a 22＝a 1a 3，即⎝⎛⎭⎫23λ－32＝λ⎝⎛⎭⎫49λ－449λ2－4λ＋9＝49λ2－4λ9＝0，矛盾． 所以{a n }不是等比数列．(2)b n ＋1＝(－1)n ＋1[a n ＋1－3(n ＋1)＋21]＝(－1)n ＋1⎝⎛⎭⎫23a n －2n ＋14＝－23(－1)n ·(a n －3n ＋21)＝－23b n . 又λ≠－18，所以b 1＝－(λ＋18)≠0.由上式知b n ≠0，所以b n ＋1b n ＝－23(n ∈N *)． 故当λ≠－18时，数列{b n }是以－(λ＋18)为首项，－23为公比的等比数列． B 组 专项能力提升(时间：20分钟)11．设{a n }是各项为正数的无穷数列，A i 是边长为a i ，a i ＋1的矩形的面积(i ＝1,2，…)，则{A n }为等比数列的充要条件是( )A ．{a n }是等比数列B ．a 1，a 3，…，a 2n －1，…或a 2，a 4，…，a 2n ，…是等比数列C ．a 1，a 3，…，a 2n －1，…和a 2，a 4，…，a 2n ，…均是等比数列D ．a 1，a 3，…，a 2n －1，…和a 2，a 4，…，a 2n ，…均是等比数列，且公比相同答案 D解析 ∵A i ＝a i a i ＋1，若{A n }为等比数列，则A n ＋1A n ＝a n ＋1a n ＋2a n a n ＋1＝a n ＋2a n 为常数，即A 2A 1＝a 3a 1，A 3A 2＝a 4a 2，….∴a 1，a 3，a 5，…，a 2n －1，…和a 2，a 4，…，a 2n ，…成等比数列，且公比相等．反之，若奇数项和偶数项分别成等比数列，且公比相等，设为q ，则A n ＋1A n ＝a n ＋2a n＝q ，从而{A n }为等比数列． 12．若等比数列{a n }的各项均为正数，且a 10a 11＋a 9a 12＝2e 5，则ln a 1＋ln a 2＋…＋ln a 20＝________. 答案 50解析 因为a 10a 11＋a 9a 12＝2a 10a 11＝2e 5，所以a 10a 11＝e 5.所以ln a 1＋ln a 2＋…＋ln a 20＝ln(a 1a 2…a 20)＝ln [(a 1a 20)·(a 2a 19)·…·(a 10a 11)]＝ln(a 10a 11)10＝10ln(a 10a 11)＝10ln e 5＝50.13．数列{a n }满足a 1＝2且对任意的m ，n ∈N *，都有a n ＋m a m＝a n ，则a 3＝________；{a n }的前n 项和S n ＝________.答案 8 2n ＋1－2解析 ∵a n ＋m a m＝a n ， ∴a n ＋m ＝a n ·a m ，∴a 3＝a 1＋2＝a 1·a 2＝a 1·a 1·a 1＝23＝8；令m ＝1，则有a n ＋1＝a n ·a 1＝2a n ，∴数列{a n }是首项为a 1＝2，公比为q ＝2的等比数列，∴S n ＝21－2n1－2＝2n ＋1－2. 14．定义在(－∞，0)∪(0，＋∞)上的函数f (x )，如果对于任意给定的等比数列{a n }，{f (a n )}仍是等比数列，则称f (x )为“保等比数列函数”．现有定义在(－∞，0)∪(0，＋∞)上的如下函数：①f (x )＝x 2；②f (x )＝2x ；③f (x )＝|x |；④f (x )＝ln |x |.则其中是“保等比数列函数”的f (x )的序号为________．答案 ①③解析 设{a n }的公比为q ，验证①fa n ＋1fa n ＝a 2n ＋1a 2n ＝q 2，③fa n ＋1fa n ＝|a n ＋1||a n |＝|q |，故①③为“保等比数列函数”． 15．已知数列{a n }中，a 1＝1，a n ·a n ＋1＝⎝⎛⎭⎫12n ，记T 2n 为{a n }的前2n 项的和，b n ＝a 2n ＋a 2n －1，n ∈N *.(1)判断数列{b n }是否为等比数列，并求出b n ；(2)求T 2n .解 (1)∵a n ·a n ＋1＝⎝⎛⎭⎫12n ，∴a n ＋1·a n ＋2＝⎝⎛⎭⎫12n ＋1，∴a n ＋2a n ＝12，即a n ＋2＝12a n . ∵b n ＝a 2n ＋a 2n －1，∴b n ＋1b n ＝a 2n ＋2＋a 2n ＋1a 2n ＋a 2n －1＝12a 2n ＋12a 2n －1a 2n ＋a 2n －1＝12， ∵a 1＝1，a 1·a 2＝12， ∴a 2＝12b 1＝a 1＋a 2＝32. ∴{b n }是首项为32，公比为12的等比数列． ∴b n ＝32×⎝⎛⎭⎫12n －1＝32n . (2)由(1)可知，a n ＋2＝12a n ， ∴a 1，a 3，a 5，…是以a 1＝1为首项，以12为公比的等比数列；a 2，a 4，a 6，…是以a 2＝12为首项，以12为公比的等比数列，∴T 2n ＝(a 1＋a 3＋…＋a 2n －1)＋(a 2＋a 4＋…＋a 2n )＝1－⎝⎛⎭⎫12n 1－12＋12⎣⎡⎦⎤1－⎝⎛⎭⎫12n 1－12＝3－32n .。

《高中数学等比数列知识点总结》在高中数学的学习中，等比数列是一个重要的知识点。

它不仅在数学学科中有着广泛的应用，还为其他学科的学习提供了重要的数学工具。

本文将对高中数学等比数列的知识点进行全面总结。

一、等比数列的定义如果一个数列从第二项起，每一项与它的前一项的比等于同一个常数，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（q≠0）。

例如：数列 2，4，8，16，32……就是一个等比数列，公比 q= 2。

二、等比数列的通项公式等比数列的通项公式为\(a_n = a_1q^{n - 1}\)，其中\(a_n\)表示数列的第 n 项，\(a_1\)表示数列的首项，q 表示公比。

1. 推导过程- 设等比数列\(\{ a_{n}\}\)的首项为\(a_1\)，公比为 q。

- 则\(a_{2}=a_{1}q\)，\(a_{3}=a_{2}q = a_{1}q^{2}\)，\(a_{4}=a_{3}q = a_{1}q^{3}\)……- 由此可归纳出等比数列的通项公式\(a_n = a_1q^{n -1}\)。

2. 通项公式的应用- 已知等比数列的首项和公比，可以求出数列的任意一项。

- 已知等比数列的任意两项，可以求出公比和其他项。

三、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。

1. 等比中项的性质- \(G^{2}=ab\)。

- 若\(a\)，\(b\)同号，则等比中项有两个，且互为相反数。

2. 应用举例- 已知两个数的积和其中一个数，可以求出另一个数的等比中项。

四、等比数列的前 n 项和公式等比数列的前 n 项和公式为\(S_{n}=\begin{cases}na_{1},(q = 1)\\\frac{a_{1}(1 - q^{n})}{1 - q}=\frac{a_{1}-a_{n}q}{1- q},(q\neq1)\end{cases}\)。

等比数列 （一） 主要知识：等比数列的充要条件:()1{}n a 是等比数列1n na q a +⇔=（q 为非零常数）； ()2{}n a 是等比数列n n a cq ⇔=（0,0c q ≠≠）()3{}n a 是等比数列212n n n a a a ++⇔=⋅()4{}n a 是等比数列n n S kq k ⇔=-（11a k q =-，0k ≠，1q ≠） （二）主要方法：1.涉及等比数列的基本概念的问题，常用基本量1,a q 来处理；2.已知三个数成等比数列时，可设这三个数依次为2,,a aq aq 或,,a a aq q ；四个数时设为3a q、aq、aq 、3aq3.等比数列的相关性质:()1若{}n a 是等比数列，则m n m n a a q -=⋅；()2若{}n a 是等比数列，,,,*m n p t N ∈，当m n p t +=+时，m n p t a a a a ⋅=⋅特别地，当2m n p +=时，2m n p a a a ⋅=()3若{}n a 是等比数列，则下标成等差数列的子列构成等比数列；()4若{}n a 是等比数列，n S 是{}n a 的前n 项和，则m S ,2m m S S - , 32m m S S -…成等比数列．()5两个等比数列{}n a 与{}n b 的积、商、倒数的数列{}n na b ⋅、⎭⎬⎫⎩⎨⎧n n b a 、⎭⎬⎫⎩⎨⎧n b 1仍为等比数列． 【典型例题】例1、已知{}n a 为等比数列，32a =，24203a a +=，求{}n a 的通项公式；例2、在等比数列{}n a 中，318a a -=，64216a a -=，40n S =，求公比q 、1a 及n问题2．1.已知数列{}n a 是等比数列,且>0n a ,n N ∈*,354657281a a a a a a ++=，则46a a +=2.在等比数列{}n a 中，32a =，5a m =，78a =，则m =.A 4±.B 5 .C 4- .D 43.在等比数列{}n a 中，11a =，103a =，则23456789a a a a a a a a =.A 81 .B .C .D 2434.在83和272之间插入三个数，使五个数成等比数列，则插入的三个数的乘积是 5.在等比数列{}n a 中，已知1231a a a ++=，4562a a a ++=-，则该数列前15项的和15S =6.在等比数列{an}中，a1＝2，前n 项和为Sn ，若数列{an ＋1}也是等比数列，则Sn 等于 ( ) A.2n ＋1－2 B.3n C.2n D.3n －17.在等比数列{an}中，a3＝7，前3项之和S3＝21，则公比q 的值为 ( )A.1B.－12C.1或－12D.－1或128.若等比数列{an}满足anan ＋1＝16n ，则公比为 ( ) A.2 B.4 C.8 D.169．记等比数列{an}的前n 项和为Sn ，若S3＝2，S6＝18，则S10S5等于( )A ．－3B ．5C ．－31D ．3310．在各项都为正数的等比数列{an}中，a1＝3，前三项的和S3＝21，则a3＋a4＋a5等于( ) A ．33 B ．72 C ．84 D ．18911．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an 和前n 项和Sn.例3数列{}n a 的前n 项和记为n S ，已知11a =，12n n n a S n++=（1,2,3,n =⋅⋅⋅） 证明： 数列n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等比数列，例4．已知数列{}n a 中，n S 是它的前n 项和，且142n n S a +=+()1,2,n =⋅⋅⋅，11a =.()1设12n n n b a a +=-()1,2,n =⋅⋅⋅，求证：数列{}n b 是等比数列；()2设2nn n a c =()1,2,n =⋅⋅⋅， 求证：{}n c 是等差数列；()3求{}n a 的通项公式n a 及前n 项和公式n S变式训练(1)已知数列{an}的前n 项和为Sn ，数列{bn}中，b1＝a1，bn ＝an －an －1 (n ≥2)，且an ＋Sn ＝n. ①设cn ＝an －1，求证：{cn}是等比数列； ②求数列{bn}的通项公式.(2)已知数列{an}的首项a1＝5，前n 项和为Sn ，且Sn ＋1＝2Sn ＋n ＋5，n ∈N*. ①证明数列{an ＋1}是等比数列； ②求{an}的通项公式以及Sn.(3)设数列{an}的前n 项和为Sn ，已知a1＋2a2＋3a3＋…＋nan ＝(n －1)Sn ＋2n(n ∈N*)． ①求a2，a3的值；②求证：数列{Sn ＋2}是等比数列．（四）巩固练习：1.在等比数列{}n a （*n N ∈）中，若11a =，418a =，则该数列的前10项和为 .A 4122- .B 9122-.C 10122-.D 11122-2.已知a 、b 、c 、d 成等比数列，且曲线223y x x =-+的顶点是(),b c ， 则ad 等于 .A 3 .B 2 .C 1 .D 2-3.（07重庆）设{}n a 为公比1q >的等比数列，若2004a 和2005a 是方程24830x x -+=的两根，则20062007a a+=______．4.若数列{}n a 满足212n na p a +=（p 为正常数，*n N ∈），则称{}n a 为“等方比数列”．甲：数列{}n a 是等方比数列； 乙：数列{}n a 是等比数列，则.A 甲是乙的充分条件但不是必要条件.B 甲是乙的必要条件但不是充分条件 .C 甲是乙的充要条件 .D 甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件5.（07陕西）各项均为正数的等比数列{}n a 的前n 项和为n S 为，若2n S =，314n S =，则4n S 等于 .A 80 .B 30 .C 26 .D 166.在等比数列{}n a 中,12a =,前n 项和为n S ,若数列{}1n a +也是等比数列,则n S 等于 .A 122n +- .B 3n .C 2n .D 31n -7.设等比数列}{n a 的公比为q ，前n 项和为n S ，若1n S +，n S ，2n S +成等差数列，则q 的值为8.（07全国文Ⅱ）设等比数列{}n a 的公比1q <，前n 项和为n S ．已知34225a S S ==，， 求{}n a 的通项公式．9.（07北京）数列{}n a 中，12a =1n n a a cn +=+（c 是常数，123n = ，，，），且123,,a a a 成公比不为1的等比数列．（Ⅰ）求c 的值；（Ⅱ）求{}n a 的通项公式．10.（山东）设数列{}n a 满足211233333n n n a a a a -++++=…，a N ∈*． （Ⅰ）求数列{}n a 的通项；（Ⅱ）设n nnb a =，求数列{}n b 的前n 项和n S ．11.（06福建文）已知数列{}n a 满足*12211,3,32().n n n a a a a a n N ++===-∈（Ⅰ）证明：数列{}1n n a a +-是等比数列； （Ⅱ）求数列{}n a 的通项公式； （Ⅲ）若数列{}n b 满足12111*44...4(1)(),n n b b b b n a n N ---=+∈证明{}n b 是等差数列。

完整版)数列典型例题(含答案)等差数列的前n项和公式为代入已知条件，得到解得代入已知条件，得到解得代入已知条件，得到解得代入已知条件，得到解得代入已知条件，得到解得代入已知条件，得到解得代入已知条件，得到解得代入已知条件，得到解得代入已知条件，得到解得代入已知条件，得到解得代入已知条件，得到解得代入已知条件，得到解得代入已知条件，得到解得代入已知条件，得到解得代入已知条件，得到解得代入已知条件，得到解得代入已知条件，得到解得代入已知条件，得到解得代入已知条件，得到解得代入已知条件，得到解得代入已知条件，得到解得代入已知条件，得到解得代入已知条件，得到解得代入已知条件，得到解得代入已知条件，得到解得代入已知条件，得到解得。

因此，前项和为。

⑵由已知条件可得代入等差数列的前n项和公式，得到化简得因此，前项和为。

8.(2010山东理) 已知等差数列 $a_1,a_2,\ldots,a_n,\ldots$，其中 $a_1=1$，公差为 $d$。

1) 求 $a_5$ 和 $a_{10}$。

2) 满足 $a_1+a_2+\ldots+a_k=100$，$a_1+a_2+\ldots+a_{k+1}>100$，$k\in\mathbb{N}$，求该等差数列的前 $k$ XXX。

考查目的：考查等差数列的通项公式和前项和公式等基础知识，考查数列求和的基本方法以及运算求解能力。

答案：(1) $a_5=5d+1$，$a_{10}=10d+1$；(2) $k=13$，前$k$ 项和为 $819$。

解析：(1) 根据等差数列的通项公式 $a_n=a_1+(n-1)d$，可得 $a_5=1+4d$，$a_{10}=1+9d$。

2) 设该等差数列的前 $k$ 项和为 $S_k$，则由等差数列的前项和公式可得 $S_k=\dfrac{k}{2}[2a_1+(k-1)d]$。

根据已知条件可列出不等式组：begin{cases}S_k=100\\S_{k+1}>100end{cases}将 $S_k$ 代入得：frac{k}{2}[2+(k-1)d]=100整理得：$k^2+kd-400=0$。

高二数学等比数列典型例题【例1】 已知S n 是数列｛a n ｝的前n 项和，S n = P n (p € R , n € N*)，那么数列｛a n ｝.[] A •是等比数列 B .当p z 0时是等比数列 C .当p z 0, p 丰1时是等比数列 D .不是等比数列分析 由S n = p n (n € N*)，有ai=Si = p ，并且当n 》2时, a n =S n _ S n-1 = p n - p n-1 = (p - 1)P n-1p z 0故a 2 = (p — 1)p ，因此数列｛a n ｝成等比数列p - 1Z 0(p 1)p n1 p(p 1)(p n 22)p p但满足此条件的实数 p 是不存在的，故本题应选D .解 1, x 〔, X 2, , X 2n ， 2成等比数列，公比 q2 = 1 • q 2n+12n( 1+2 n)n(2 n 1)q1【例3】等比数列｛a n ｝中，⑴已知a 2=4，a 5 一 2，求通项公式；(2)已知 a 3 • a 4 • a 5= 8，求 *2*3*4*506 的值.解(1)a 5 = a 2q 5 2.q =— 12・ n 21n 21、n 4…a n = a ?q = 4(-2)=( 2)23c⑵••• a 3 • a 5 = a 4 a 3 a 4 • a 5 =a 4 = 8--a 4 = 2又 3236 — 8335 — a 4【例4】 已知a >0, b >0且a z b ,在a , b 之间插入n 个正数，x?,…，x n ,使得a , ，x?,…,【例2】 已知等比数列 1, x 1 , X 2,…，x 2n , 2,求 X 1 • X 2 • X 3X 1X 2X3 …x 2 n = qq 2 • q 3...q 2n =q 1+2+3+ (2)--a 2a 3a 4a 5a 6 =a 4 = 32x n , b 成等比数列，求证 nX 1X 2 (x)n <a b 2 .证明设这n + 2个数所成数列的公比为q ,则 b=aq n+1n 1b•-q—an 1•-n X 1X 2 …X nnaqaq 2…aq n aq 2— a b•、ab < -2【例5】设a 、b 、c 、d 成等比数列，求证：(b — e)2 + (e — a)2 + (d — b)2 = (a —d)2证法一 • •' a 、b 、c 、d 成等比数列a b c bed••• b 2= ae , e 2 = bd , ad = be左边=b 2 — 2bc + e 2 + C 2 — 2ac + a 2 + d 2— 2bd + b 2 =2(b 2— ae) + 2(e 2 — bd) + (a 2 — 2bc + d 2) =a 2 — 2ad + d 2 =(a — d)2 =右边 证毕.证法二 ■/ a 、b 、c 、d 成等比数列，设其公比为 q ,则:b = aq ， e = aq 2， d=aq 3•左边=(aq — aq 2)2 + (aq 2— a)2 + (aq 3 — aq)2 =a 2 — 2a 2q 3 + a 2q 6 =(a — aq 3)2 =(a—d)2=右边证毕.【例6】 求数列的通项公式： (1) {a n}中，ai = 2, a n+1= 3a n + 2(2) {a n}中，ai=2, a? = 5,且 a n+2 — 3a n+1 + 2a n = 0 思路：转化为等比数列.解⑴a n+1 = 3a n + 2 a n+1 + 1 = 3(a n + 1)••• {a n + 1}是等比数列 ••• a n + 仁3 • 3n-1a n =3n - 1•-{a n+1 — a n }是等比数列，即 a n+1—an =(a 2 — a 1) • 2n-1=3 • 2n-1再注意到a?— a 〔=3, a3 — *2=3 • 21, a@ — 83=3 • 22，…，玄门—玄门_1=3 • 2n-2，这些等式相加，即可以 得到n 1丄2n-22 1n 1a n = 3[1 + 2 + 2 +…+ 2]= 3 • 2 1 = 3(2— 1)【例7】 若实数a 1> a 2、a 3、a 4都不为零，且满足(a f + a ；)a ； — 2a 2⑻+ a 3)a 4 + a ； + a ： = 0求证：a 1、a ?、a 3成等比数列，且公比为a °.证 T a 〔、a2、83、84均为不为零的实数•- (a f + a ；)x 2 — 2& (a 1 +a 3)x +a ； + a f = 0为实系数一兀—次方程 等式(a l +a 2 )a 4 —2a 2 (a 1+a 3)a 4 + a 2 + a ： = 0说明上述方程有实数根a 4.•上述方程的判别式0，即2 2 2 2 2[—2a 2(a 1 +a 3)] — 4(a 1 + a 2)(a 2 + a 3)=—4(a ； — ae s )2》0 • (a ； - a^)2 < 0又• • • a 〔、 a2、a3为实数•(a ； — a£3)2 > 0必有 a 2 — a 1a 3 = 0 即 a 2 = a 1a 3因而a 〔、a2、a3成等比数列• a4即为等比数列a 「a2、ag 的公比.【例8】 若a 、b 、c 成等差数列，且 a + 1、b 、c 与a 、b 、c + 2都成等比数列，求 b 的值.解 设a 、b 、c 分别为b — d 、b 、b + d ,由已知b — d +1、b 、b + d 与b — d 、b 、b + d + 2都成等比数 列，有b 2 = (b — d + 1)(b + d) ① b 2 = (b — d)(b + d + 2)②整理，得(2)a n +2 - 3a n +! + 2a n = 0an+2 an+1=2(a n+1— an)2a 2 (a 1 a 3) 2(a f a ；)a 2 (a 1 a 3) a 2a 〔 a 1 a 3 ab 2 = b 2 — d 2 + b + d b 2 = b 2 — d 2 + 2b — 2d••• b + d=2b — 2d 即 b=3d 代入①，得 9d 2=(3d — d + 1)(3d + d) 9d 2=(2d + 1) • 4d 解之，得d=4或d=0(舍) • b=12【例9】 已知等差数列｛a n ｝的公差和等比数列｛b n ｝的公比都是d ，又知1,且a 4=b 4, a 10=b 10: (1)求a 1与d 的值; (2)bi6是不是｛an ｝中的项?思路：运用通项公式列方程a i (1— d 3) = — 3d a 1(1— d 9)= — 9d d 6 + d 3— 2 = 0 d i 1(舍)或d 2 32•a id 3 2 d 3 2(2) •/ b 16=b 1 • d 15= — 32b 1且 a 4=a + 3d = 23.2 = b 4 b 4 = b 1 • d 3 = — 2b 1 = — 23 2 • b 1 = a 1 = 3 2•-b 16= — 32b 1 = — 32a 1，如果 b 16 是｛a n ｝中的第 k 项，则 —32a 〔=a 〔+(k — 1)d --(k — 1)d= — 33a 〔=33d • k=34即b 16是｛a n ｝中的第34项.1 21【例10】 设｛a n ｝是等差数列，b n = (―)an ，已知b 1 + b 2 + b 3 = § , 1b 1b 2b 3 = 2，求等差数列的通项.8解 设等差数列｛a n ｝的公差为d ，则a n =a 1 + (n — 1)d解⑴由a 4 =b 4a iob io3 a 1 + 3d = a 1d9a 1 + 9d = a 1d11 1由b 1b 2 b 3 =，解得b 2 =，解得b 288解这个方程组，得1 、 1bi =2，b3 = 8或bi =8，b3 = 2二 a 〔 = — i , d=2 或 ai=3, d= — 2•••当 a 〔=——i , d=2 时，a n =ai + (n — i)d=2n — 3当 a i =3, d=2 时，an=ai + (n — i)d =5 — 2n 【例11】 三个数成等比数列，若第二个数加 成等比数列，求这三个数.解法一 按等比数列设三个数，设原数列为 a ,aq , aq 2由已知：a , aq + 4, aq 2成等差数列 即：2(aq + 4)=a + aq 2a , aq + 4, aq 2 + 32成等比数列 即：(aq + 4)2=a(aq 2 + 32)aq + 2 = 4a①，②两式联立解得：•这三数为：2, 6, 18或 - ,10, 50. 99 9由已知：三个数成等比数列 即：(b — 4)2=(b — d)(b + d)飞=(2)a i(n 1)db i b 3 = (》ai,1、a i +2d (2) =(1)2(a i +d) =(2)2a =2亠 a ■c 或 '9 q =3q =—5解法二按等差数列设三个数，设原数列为 b — d , b — 4, b +d1―,代入已知条件 21b i b 2b 3 = 8 b i b 3b i b 2b 3整理得 21 8 17b 1 + b 3 =-1 8 4就成等差数列，再把这个等差数列的第3项加32又18b—d2 = 16b—d, b, b+ d + 32成等比数列解法 设前三个数为a — d , a , a + d ,则第四个数为(a d)2 a(a d)依题意，有 a — d +a =16a + (a + d) =12a 〔= 4a 2 = 9解方程组得:一或d 1 = 4d 2 =— 6所求四个数为：0, 4, 8, 16或 15, 9, 3, 1依题意有:22b — bq + bq 2 = 16 b + bq = 12b 1 = 4b 2 =9 解万程组得：或1 q 1 =2 q 2 =3所求四个数为：0, 4, 8, 16或 15, 9, 3, 1 .解法三 设四个数依次为 x , y , 12 — y , 16 — xx + (12 — y) = 2y y • (16 — x) = (12 — y)即 b 2=(b — d)(b + d + 32)32b — d 2 — 32d = 0【例12】 有四个数，其中前三个数成等差数列，后三个数成等比数列，并且第一个数与第四个数的和是16,第二个数与第三个数的和是12,求这四个数.分析本题有三种设未知数的方法方法一 设前三个数为a — d , a , a + d ,则第四个数由已知条方法二 设后三个数为b , bq , bq 2，则第一个数由已知条件推得为 2b — bq .方法三 设第一个数与第二个数分别为x , y ,则第三、第四个数依次为12 — y , 16 — x .由这三种设法可利用余下的条件列方程组解出相关的未知数，从而解出所求的四个数，①、②两式联立，解得:26b9 或 b =108 d = 8 d =2 •••三数为9, 10 9， 50 或 2, 6 , 18• 9 件可推得:(a d)2 a解法二 设后三个数为：b , bq , bq 2，则第一个数为：2b — bq依题意有2解方程组得：x^i = 0x 2 = 15 或y 1 = 4y 2 = 9这四个数为0, 4, 8, 16或15, 9, 3, 1.【例13】 已知三个数成等差数列，其和为 126;另外三个数成等比数列，把两个数列的对应项依次相加，分别得到 85，76，84.求这两个数列.解 设成等差数列的三个数为 b — d , b , b + d ,由已知，b — d + b + b + d=126••• b=42这三个数可写成 42 — d , 42, 42 + d . 再设另三个数为a , aq, aq 2.由题设，得a + 42 — d = 85 ap + 42 = 762aq + 42 + d = 84a — d = 43① 整理，得 aq = 34② 2aq + d = 42③解这个方程组，得a 〔=17 或玄2=68当 a=17 时，q=2, d= — 261当a= 68时，q 二，d = 252从而得到：成等比数列的三个数为三个数为68, 34, 17,此时成等差的三个数为17, 42, 67.数成等差数列，证明：a 〔、a3、a5成等比数列.证明由已知，有 2a2=a 〔 + a 3217, 34, 68，此时成等差的三个数为68, 42, 16;或者成等比的【例14】 已知在数列｛a n ｝中,a 「a 2> a 3成等差数列,a2、电、成等比数列，玄3、玄厶、的倒a 4 1= 322 1a4 a3 a5由③,2a3 •a5a4 =a3 + a5由①,a1 + a3a?= 2代入②，得整理,2a3a1 + a3 2a3 • a52 a3 a5a3a5（a1+a2）a3 + a5即a3(a 3＋a5)=a 5(a 1＋a3)= a 1a 5＋a 3a 5所以 a 1、 a 3、a 5 成等比数列．【例15】 已知 （b － c ）logm x ＋ （c － a ）log m y ＋ （a － b ）log m z=0 ．（1）设 a ，b ，c 依次成等差数列，且公差不为零，求证： x ， y ，（2）设正数 x ， y ，z 依次成等比数列，且公比不为 1，求证： a ， 证明 （1）T a , b , c 成等差数列，且公差 d 丰0 ••• b — c=a — b=— d , c — a=2d代入已知条件，得：－d （logm x －2log m y ＋ log m z ）=0•logm x ＋log m z=2log m y2• y 2=xz••• x , y , z 均为正数 • x ， y ， z 成等比数列⑵■/ x , y , z 成等比数列且公比 q z 1 • y=xq ， z=xq 2 代入已知条件得：(b — c)log m x ＋(c — a)log m xq ＋(a — b)log m xq 2=0 变形、整理得： (c ＋a — 2b)log m q=0 •••q z 1•log m q z 0• c ＋ a — 2b=0 即 2b=a ＋c即 a , b , c 成等差数列z 成等比数列． b , c 成等差数列． a 3 ＋a 3a 5。

中职数学的等比数列单元复习题一、知识点回顾等比数列是数列的一种特殊形式，也是考试中常考的重要知识点。

它具有确定的通项公式和求和公式，可以解决各种实际问题。

在复习等比数列时，我们需要明确以下几点：1等比数列的定义：一个数列如果每一项（从第二项开始）都是前一项乘以一个常数，则这个数列称为等比数列。

这个常数称为公比。

2等比数列的通项公式：在等比数列中，第n项可以表示为 a_n = a_1 * q^(n-1)，其中a_1是首项，q是公比。

3等比数列的求和公式：对于一个等比数列，其前n项和S_n可以表示为 S_n = a_1 * (1 - q^n) / (1 - q)。

二、典型例题解析例1：求等比数列的公比和首项。

已知一个等比数列的首项为2，公比为-3，且前n项和为S_n = 2 * (1 - (-3)^n) / (1 - (-3))，求该数列的公比和首项。

解析：根据等比数列的定义，该数列的公比为-3，首项为2。

例2：求等比数列的前n项和。

已知一个等比数列的首项为2，公比为-3，求该数列的前10项和S_10。

解析：根据等比数列的求和公式，可得 S_10 = 2 * (1 - (-3)^10) /(1 - (-3))。

三、易错点提醒1、不要忘记公比的符号。

在等比数列的定义中，公比q是一个负数，因此要注意符号问题。

2、使用求和公式时需要注意公比的符号。

在求和公式中，分母中的括号内不能有负号，因此需要注意公比的符号。

3、注意使用正确的公式。

在解决等比数列问题时，需要根据具体的问题选择合适的公式进行求解。

四、练习题1、求等比数列的第n项。

已知一个等比数列的首项为2，公比为-3，求该数列的第5项a_5。

解析：根据等比数列的通项公式，可得 a_5 = 2 * (-3)^4 = 72。

2、求等比数列的前n项和。

已知一个等比数列的首项为2，公比为-3，求该数列的前5项和S_5。

解析：根据等比数列的求和公式，可得 S_5 = 2 * (1 - (-3)^5) / (1 - (-3)) = -94。

以上内容仅供参考，具体教学 内容和顺序请根据实际教学情 况进行调整。
04
等比数列在生活中的应用举例
储蓄存款中的复利计算
复利概念
储蓄存款中的复利是指本金和利 息共同产生的利息，即“利滚利
”现象。
等比数列与复利
在复利计算中，每期产生的利息构 成等比数列，首项为本金与利率的 乘积，公比为1加上利率。
计算方法
02
自然界中的等比现象
自然界中许多现象也呈现出等比关系，如音阶中相邻两个音的频率之比
、斐波那契数列中相邻两项的比值趋近于黄金分割比等。这些现象可以
用等比数列进行描述和分析。
03
计算机科学中的应用
在计算机科学中，等比数列也有广泛应用，如数据压缩算法中的哈夫曼
编码、图像处理中的图像缩放算法等。这些算法利用等比数列的性在概率论中，当事件相互独立时，可以利用等比数列的性 质计算多个事件同时发生的概率。
概率生成函数
概率生成函数是概率论中用于描述离散随机变量分布的一 种函数，它与等比数列密切相关，可以通过等比数列的性 质研究概率生成函数的性质和计算方法。
统计推断中的应用
在统计推断中，有时需要利用等比数列的性质对样本数据 进行处理和分析，如计算样本的几何均值和调和均值等。
现了高效的数据处理和图像变换。
05
等比数列与其他知识点联系
与等差数列对比分析
定义差异
等差数列是相邻两项之差为常数，而等比数列是相邻两项之比为常 数。
性质对比
等差数列具有线性性质，如求和公式和通项公式；等比数列具有指 数性质，如求和公式和通项公式涉及指数运算。
应用场景
等差数列在解决线性增长或减少的问题中常见，如计算平均速度；等 比数列在解决指数增长或减少的问题中常见，如计算复利。

第03讲 等比数列及其前n 项和(精讲）目录第一部分：知识点精准记忆 第二部分：课前自我评估测试 第三部分：典型例题剖析 题型一：等比数列基本量的运算 题型二：等比数列的判断与证明 题型三：等比数列的性质及其综合应用角度1：等比数列的性质角度2：等比数列与等差数列的综合问题第四部分：高考真题感悟1.等比数列的概念 (1)等比数列的定义一般地，如果一个数列从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，公比通常用字母q (0q ≠)表示．数学语言表达：1(2)nn a q n a -=≥，q 为常数，0q ≠. (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⇔2G ab =. 2.等比数列的有关公式(1)若等比数列{}n a 的首项为1a ，公比是q ，则其通项公式为11n n a a q -=；可推广为n m n m a a q -=.(2)等比数列的前n 项和公式：当1q =时，1n S na =；当1q ≠时，11(1)11n n n a a q a q S q q--==--.3.等比数列的性质设数列{}n a 是等比数列，n S 是其前n 项和．(1)若m n p q +=+，则m n p q a a a a =，其中,,,m n p q N *∈.特别地，若2m n p +=，则2m n p a a a =，其中,,m n p N *∈.(2)相隔等距离的项组成的数列仍是等比数列，即ka ，k ma +，2k ma +，…仍是等比数列，公比为mq(,k m N *∈)．(3)若数列{}n a ，{}n b 是两个项数相同的等比数列，则数列{}n ba ，{}n n pa qb ⋅和{}nnpa qb (其中b ，p ，q 是非零常数)也是等比数列．1．（2022·宁夏·平罗中学高一期中（理））已知2、x 、8成等比数列，则x 的值为（ ） A ．4 B ．4- C ．4± D ．5【答案】C解：因为2、x 、8成等比数列， 所以228x =⨯，解得4x =±； 故选：C2．（2022·辽宁·辽师大附中高二阶段练习）已知一个蜂巢里有1只蜜蜂，第1天，它飞出去找回了4个伙伴；第2天，5只蜜蜂飞出去，各自找回了4个伙伴，……按照这个规律继续下去，第20天所有的蜜蜂都归巢后，蜂巢中一共有蜜蜂（ ） A ．420只 B ．520只C ． 20554-只D ． 21443-只【答案】B第一天一共有5只蜜蜂，第二天一共有2555⨯=只蜜蜂，……按照这个规律每天的蜜蜂数构成以为5首项，公比为5的等比数列则第n 天的蜜蜂数1555n nn a -=⨯=第20天蜜蜂都归巢后，蜂巢中共有蜜蜂数205 故选：B ．3．（2022·北京·昌平一中高二期中）2与8的等比中项是（ ） A ．4 B ．5 C ．4± D ．5±【答案】C设a 为2与8的等比中项，则22816a =⨯=，解得：4a =±. 故选：C.4．（2022·湖北·蕲春县实验高级中学高二期中）已知2是2m 与n 的等差中项，1是m 与2n 的等比中项，则12m n+=（ ） A ．2 B ．4 C ．6 D ．8【答案】D由题可知24m n +=，21mn =，所以1228m n m n mn++==． 故选：D ．5．（2022·全国·高二单元测试）在下列的表格中，如果每格填上一个数后，每一横行成等差数列，每一纵列成等比数列，那么x y +的值为（ ） 2 4 1 2 x yB ．3C ．4D ．5【答案】A 由题意知表格为 2 4 6 12 3 12132故3222x y +=+=． 故选：A题型一：等比数列基本量的运算例题1．（2022·辽宁·沈阳市第八十三中学高二阶段练习）若等比数列{}n a 满足123a a +=，4581a a +=，则数列{}n a 的公比为（ ）A ．﹣2B ．2C ．﹣3D ．3【答案】D设等比数列{an }的公比为q ，由a 4+a 5＝（a 1+a 3）q 3，得3q 3＝81，解得q ＝3， 故选：D ．例题2．（2022·江西·上饶市第一中学模拟预测（文））在正项等比数列{}n a 中，1236a a a a =，且416a =，则10a =（ ） A ．1024 B ．960 C ．768 D ．512【答案】A解：依题意设公比为q ，且10a >、0q >，由1236a a a a =，则33511a q a q =，即221a q =，所以1a q =，因为416a =，所以34116a q q ==，所以2q，所以2n n a =，所以101021024a ==；故选：A例题3．（2022·辽宁·鞍山市华育高级中学高二期中）在等比数列{}n a 中，241a a +=，352a a +=，则公比q =（ ）A ．12 B ．2 C ．1 D ．2-【答案】B设等比数列{}n a 的公比为q ，由()2424351,2+=+=+=a a a a a a q ，解得2q .故选：B.例题4．（2022·全国·模拟预测）已知{}n a 是等比数列，0n a >，1329a a a =，12312323a a a ++=． (1)求{}n a 的通项公式；(2)记n S 为数列{}n a 的前n 项和，求使得1n n S na +≥的正整数n 的所有取值．【答案】(1)3nn a =或9n a =；(2)答案见解析．(1)因为{}n a 为等比数列，所以213229a a a a ==，又0n a ≠，所以29a =．设{}n a 的公比为()0q q >，因为12312323aa a ++=， 所以12329993q q++=，化简得24309q q q-+=，解得3q =或1q =． 当3q =时，2933n nn a -=⨯=．当1q =时，9n a =．(2)当3q =时，()1113312n n n a q S q+--==-． 由1n n S na +≥，得23332n n n +-≥⋅，化简得()9233nn -⨯≥．易知，当5n ≥时，不等式显然不成立，检验可知，满足不等式的正整数n 的所有取值为1，2，3，4．当1q =时，9n S n =，由1n n S na +≥，得()919n n +≥，此时n 的取值为一切正整数． 例题5．（2022·北京二中高二学业考试）已知数列{}n a 是等比数列，142,16a a ==， (1)求数列{}n a 的通项公式及其前n 项和n S ；(2)若35,a a 分别为等差数列{}n b 的第3项和第5项，求数列{}n b 的通项公式及其前n 项和n T .【答案】(1)2n n a =，122n n S +=-.(2)1228n b n =-,2622n T n n =-.(1)设数列{}n a 的公比为q ，则41411682a qa -===，得2q ，所以111222n n nn a a q --==⨯=.11(1)2(12)22112n n n n a q S q +--===---.(2)设等差数列{}n b 的公差为d ， 33328b a ===,555232b a ===,则5332812532b b d --===-， 所以3(3)812(3)1228n b b n d n n =+-=+-=-，2(161228)6222n n n T n n -+-==-. 方法总结解决等比数列基本量运算的思想方法(1)方程思想:等比数列的基本量为首项1a 和公比q ,通常利用已知条件及通项公式或前n 项和公式列方程(组)求解,等比数列中包含1a ,q ,n ,n a ,n S 五个量,可“知三求二”.(2)整体思想:当所给条件只有一个时,可将已知和所求都用1a ,q 表示,寻求两者间的联系,整体代换即可求解.(3)分类讨论思想:若题目中公比q 未知,则运用等比数列前n 项和公式时要对q 分1q =和1q ≠两种情况进行讨论.题型二：等比数列的判断与证明例题1．（2022·辽宁·抚顺一中高二阶段练习）已知数列{}n a 的前n 项和为n S ，且342n n S a =-． (1)求{}n a 的通项公式；【答案】(1)212n n a -=(1)当1n =时，1113423S a a =-=，解得12a =． 当2n ≥时，()113334242n n n n n a S S a a --=-=---， 整理得14n n a a -=，所以{}n a 是以2为首项，4为公比的等比数列，故121242n n n a --=⨯=．例题2．（2022·重庆巴蜀中学高三阶段练习）已知n S 是数列{}n a 的前n 项和，且231n n S a =-． (1)求数列{}n a 的通项公式； 【答案】(1)13-=n n a(1)当1n =时，1112321S a a =-⇒=， 又231n n S a =-，①当2n ≥时11231n n S a --=-，② ①−②得：1233n n n a a a -=-，即13n n a a -=， ∴数列{}n a 是以1为首项，3为公比的等比数列， ∴ 13-=n n a ．例题3．（2022·江西·二模（理））已知正项数列{}n a 的前n 项和为n S ，212S =，且()*,m n m n a a a m n +=∈N .(1)求{}n a 的通项公式；【答案】(1)3n n a =(1)令m =n =1，得221a a =，又21212S a a =+=，解得：13a =或14a =-（负值舍去），令m =1，得11n n a a a +=，所以13n na a +=， 所以{}n a 是以3为首项，3为公比的等比数列，所以3nn a =.证明{}n a 是等比数列 定义法1n na q a +=(n N *∈) (或者1(2)nn a q n a -=≥）等差中项法211(2)n n n a a a n -+=⋅≥判断{}n a 是等比数列{}n a 的通项关于n 的指数函数1n n a cq -=（0c ≠，0q ≠）{}n a 的前n 项和 n n S kq k =-（0c ≠，0q ≠，1q ≠）题型三：等比数列的性质及其综合应用角度1：等比数列的性质例题1．（2022·宁夏·平罗中学高一期中（文））已知{}n a 是等比数列，若0n a >，且243546225a a a a a a ++=，则35a a +=（ ）A ．10B ．25C ．5D ．15【答案】C因为{}n a 是等比数列，243546225a a a a a a ++=，所以223355225a a a a ++=，即()23525a a +=，因为0n a >， 所以355a a +=. 故选：C例题2．（2022·江西·九江一中高二阶段练习（理））在正项等比数列{}n a 中，48128a a a =，则22214log log a a +=（ ） A ．2 B ．1C ．12D ．14【答案】A由4812388a a a a ==，可得82a =则()222142214282228log log log log log log 2222a a a a a a ===+==故选：A例题3．（2022·辽宁沈阳·三模）在等比数列{}n a 中，28,a a 为方程240x x π-+=的两根，则357a a a 的值为（ ） A ．ππB ．π-C ．π±D ．3π【答案】C解：在等比数列{}n a 中，因为28,a a 为方程240x x π-+=的两根，所以2258a a a π==，所以5a π=± 所以33575a a a a π==±故选：C.例题4．（2022·河南·高二阶段练习（文））在等比数列{}n a 中，2313a a =，则28a a =______．【答案】9设等比数列{}n a 的公比为q ，由2313a a =得：2211()3a q a =，则有4513a a q ==， 所以2285()9a a a ==.故答案为：9例题5．（2022·全国·高三专题练习）在正项等比数列{}n a 中，若484a a =，则22210log log a a +=______． 【答案】2()()2221022102482log log log log log 42a a a a a a +====．故答案为：2例题6．（2022·全国·高二单元测试）等比数列{}n a 中，0n a >且243546225a a a a a a ++=，则35a a +=_______ 【答案】52435462a a a a a a ++()222335535225a a a a a a =++=+=，又等比数列{}n a 中，0n a >， 355a a ∴+=，故答案为：5．角度2：等比数列与等差数列的综合问题例题1．（2022·浙江·杭师大附中模拟预测）数列{}n a 的前n 项和为n S ，数列{}n b 满足()N n n b na n *=∈，且数列{}n b 的前n 项和为(1)2n n S n -+．(1)求12,a a ，并求数列{}n a 的通项公式； 【答案】(1)12a =，24a =，2n n a =(2)证明见解析 (1)由题意得12323(1)2n n a a a na n S n ++++=-+，①当1n =时，12a =；当2n =时，1221222444a a S a a a +=+=++⇒=； 当2n ≥时，1231123(1)(2)2(1)n n a a a n a n S n --++++-=-+-，②①-②得，1(1)(2)2(2)222(2)n n n n n n n na n S n S S n a S a n -=---+=+-+⇒=-≥，当1n =时，12a =，也适合上式，所以()22N n n S a n *=-∈，所以1122n n S a --=-，两式相减得12(2)n n a a n -=≥，所以数列{}n a 是以2为首项，2为公比的等比数列，所以2n n a =．例题2．（2022·江西·南城县第二中学高二阶段练习（文））已知数列{}n a 的前n 项和为n S ，且()21n n S a n *=-∈N .(1)求数列{}n a 的通项公式； 【答案】(1)13n na =(1)当1n =时，111221a S a =-=，解得：113a =；当2n ≥时，1122211n n n n n a S S a a --=-=--+，即113n n a a -=，∴数列{}n a 是以13为首项，13为公比的等比数列，1133nn n a ⎛⎫∴== ⎪⎝⎭. 例题3．（2022·青海·大通回族土族自治县教学研究室三模（理））若n S 为数列{}n a 的前n 项和，12a =，且()()*121n n S S n +=+∈N ．(1)求数列{}n a 的通项公式； 【答案】(1)2n n a =(1)解：因为()121n n S S +=+①，*n ∈N ， 当2n ≥时，()121n n S S -=+②，由①②可得()()112121n n n n S S S S +--=+-+， 即12(2)n n a a n +=≥．1n =时，122a a S +==112222S a +=+，又12a =，所以24a =， 所以()*12n n a a n +=∈N ，所以12n na a +=， 所以数列{}n a 是等比数列，且首项为2，公比为2． 所以2n n a =．例题4．（2022·四川·树德中学高一竞赛）已知数列{}n a 的前n 项和为n S ，且满足11a =，()*11n n S a n N +=-∈．(1)求数列{}n a 的通项公式； 【答案】(1)12n na(1)解：由题意，数列{}n a 的前n 项和为n S ，且满足11a =，11n n S a +=-， 当2n ≥时，可得11n n S a -=-，两式相减得1n n n a a a +=-，即12n n a a +=，即12(2,)n na n n N a ++=≥∈， 当1n =时，1211S a a =-=，可得22a =，可得212a a =， 所以数列{}n a 表示首项为11a =，公比为2q的等比数列，所以数列{}n a 的通项公式为1112n n n a a q --==.例题5．（2022·福建省福州格致中学模拟预测）在①()12n n n n a T T n ++=，②23n n n S a +=这两个条件中任选一个补充在下面问题中，并解答下列题目.设首项为2的数列{}n a 的前n 项和为n S ，前n 项积为n T ，且___________. (1)求数列{}n a 的通项公式；(2)在数列{}n a 中是否存在连续三项构成等比数列，若存在，请举例说明，若不存在，请说明理由.注：如果选择多个条件分别解答，按第一个解答计分. 【答案】(1)()1n a n n =+(2)不存在，理由见解析 (1)选①：()12nn n n a T T n++=， 即()12nn n a a n++=.∴12n na a n n+=+ 即()()()1211n n a a n n n n +=+++，∴数列()1n a n n ⎧⎫⎪⎪⎨⎬+⎪⎪⎩⎭是常数列，∴()11211n a a n n =⨯+=，故()1n a n n =+选②：因为()32n n S n a =+，所以2n ≥时，()1131n n S n a --=+， 则()()1321n n n a n a n a -=+-+，即()()111n n n a n a --=+，即111n n a n a n -+=-， 所以()114311221n n n a a n n n n +=⋅⋅⋅⋅⋅⋅=+--， 当1n =时，12a =也满足，所以()1n a n n =+.(2)假设在数列中存在连续三项n a ，1n a +，2n a +成等比数列，那么有212n n n a a a ++=成立， 即()()()()()212123n n n n n n ⎡⎤++=+++⎣⎦成立. 即()()()123n n n n ++=+成立，即20=成立，此等式显然不成立，故原命题不成立，即不存在连续三项n a ，1n a +，2n a +成等比数列例题6．（2022·全国·高二单元测试）在①102nn a a ++=，②1661n n a a +=-，③18n n a a n +=+-这三个条件中任选一个，补充在下面的问题中，并解答.问题：设n S 是数列{}n a 的前n 项和，且14a =，______，求{}n a 的通项公式，并判断n S 是否存在最大值，若存在，求出最大值；若不存在，说明理由.【答案】选①：312n n a -⎛⎫=- ⎪⎝⎭，存在，最大值4；选②：12566n a n =-+，存在，最大值50；选③：217242n n n a -+=，不存在，理由见解析.选①：因为102nn a a ++=，即112n n a a +=-，14a =， 所以数列{}n a 是首项为4、公比为12-的等比数列，1311422n n n a --⎛⎫⎛⎫=⨯-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，当n 为奇数时，141281113212n n nS ⎡⎤⎛⎫--⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎛⎫⎣⎦==+ ⎪⎝⎭+， 因为81132n⎛⎫+ ⎪⎝⎭随着n 的增大而减小，所以此时n S 的最大值为14S =； 当n 为偶数时，141281113212n n nS ⎡⎤⎛⎫--⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎛⎫⎣⎦==- ⎪⎝⎭+，且81814323n n S ⎛⎫=-<< ⎪⎝⎭，综上，n S 存在最大值，且最大值为4.选②：因为1661n n a a +=-，即116n n a a +-=-，14a =，所以{}n a 是首项为4、公差为16-的等差数列，()112541666n a n n ⎛⎫=+-⋅-=-+ ⎪⎝⎭，125066n -+≥，解得25n ≤，240a >，250a =， 故n S 存在最大值，且最大值为25S 或24S ，25252414255026S ⨯⎛⎫=⨯+⨯-= ⎪⎝⎭，n S 的最大值为50. 选③：因为18n n a a n +=+-，所以18n n a a n +-=-， 所以217a a -=-，326a a -=-，…，19n n a a n --=-， 则()()()()()2111221791171622n n n n n n n n n a a a a a a a a ----+---+-=-+-+⋅⋅⋅+-==，因为14a =，所以217242n n n a -+=，当16n ≥时，0n a >，故n S 不存在最大值.1．（2022·上海·高考真题）已知{}n a 为等比数列，{}n a 的前n 项和为n S ，前n 项积为n T ，则下列选项中正确的是（ ） A ．若20222021S S >，则数列{}n a 单调递增 B ．若20222021T T >，则数列{}n a 单调递增 C ．若数列{}n S 单调递增，则20222021a a ≥ D ．若数列{}n T 单调递增，则20222021a a ≥ 【答案】DA ：由20222021S S >，得20220a >，即202110a q>，则1a 、q 取值同号， 若100a q <<，，则{}n a 不是递增数列，故A 错误；B ：由20222021T T >，得20221a >，即202111a q >，则1a 、q 取值同号，若100a q <<，，则数列{}n a 不是递增数列，故B 错误；C ：若等比数列11a =，公比12q =，则11()122(1)1212nn nS -==--， 所以数列{}n S 为递增数列，但20222021a a <，故C 错误；D ：由数列{}n T 为递增数列，得1n n T T ->，所以1n a >， 即1q ≥，所以20222021a a ≥，故D 正确. 故选：D2．（2022·上海·高考真题）已知数列{}n a ，21a =，{}n a 的前n 项和为n S .(1)若{}n a 为等比数列，23S =，求lim n n S →∞； (2)若{}n a 为等差数列，公差为d ，对任意*n ∈N ，均满足2n S n ≥，求d 的取值范围. 【答案】(1)4；(2)[]0,1.(1)解：2123S a a =+=，则12a =，所以，等比数列{}n a 的公比为2112a q a ==， ()1114112n n n a q S q-⎡⎤⎛⎫∴==-⎢⎥ ⎪-⎝⎭⎢⎥⎣⎦，因此，()111lim lim lim 44412n nn n n n a q S q →∞→∞→∞-⎡⎤⎛⎫==-⋅=⎢⎥ ⎪-⎝⎭⎢⎥⎣⎦.(2)解：由已知可得()()12222122n n n n a a S n a a n -+==+≥，则2211n a a -+≥， 即()22231a n d +-≥，可得()231n d -≥-. 当1n =时，可得1d ≤；当2n ≥时，则231n -≥，所以，132d n≥-， 因为数列()1232n n ⎧⎫≥⎨⎬-⎩⎭为单调递增数列，而11032n -≤<-，故0d ≥. 综上所述，01d ≤≤.3．（2021·浙江·高考真题）已知数列{}n a 的前n 项和为n S ，194a =-，且1439n n S S +=-.（1）求数列{}n a 的通项；【答案】（1）33()4nn a =-⋅；（2）31λ-≤≤.（1）当1n =时，1214()39a a a +=-，229272749,4416a a =-=-∴=-， 当2n ≥时，由1439n n S S +=-①， 得1439n n S S -=-②，①-②得143n n a a += 122730,0,164n n n a a a a +=-≠∴≠∴=， 又213,{}4n a a a =∴是首项为94-，公比为34的等比数列，1933()3()444n n n a -∴=-⋅=-⋅；4．（2021·全国·高考真题（文））设{}n a 是首项为1的等比数列，数列{}n b 满足3nn na b =．已知1a ，23a ，39a 成等差数列． （1）求{}n a 和{}n b 的通项公式； 【答案】（1）11()3n n a -=，3n nn b =； （1）因为{}n a 是首项为1的等比数列且1a ，23a ，39a 成等差数列，所以21369a a a =+，所以211169a q a a q =+，即29610q q -+=，解得13q =，所以11()3n n a -=，所以33n n n na nb ==.。

6.4 等差数列、等比数列的应用考点梳理--重双基考点一 等差数列、等比数列的通项公式 1.等差数列的通项公式：()d n a a n 11-+=；2.等比数列的通项公式：11-=n n q a a .考点二 等差数列、等比数列的前n 项和公式 3.等差数列的前n 项和公式 求和公式1：()21n n a a n S +=（已知1n n a a 、、求n S ）；求和公式2：()d n n na S n 211-+=（已知1n a d 、、求n S ）. 4.等比数列的前n 项和公式 （1）当1q ≠时，求和公式1：()qq a S n n --=111 （已知n q a ,,1求n S ）；求和公式2：qqa a S n n --=11（已知n a q a ,,1求n S ）.（2）当1q =时，1na S n =.自我检测1.如图所示，用同样大小的正三角形，向下逐次拼接出更大的正三角形.其中最小的三角形顶点的个数(重合的顶点只计一次)依次为：3，6，10，15，21，…，则这个数列的第9项是（ ）A.53B.54C.55D.561.C 【解析】数列第一项为3，第二项比第一项多3，以后每项比前项多项数加1，所以第9项为3＋3＋4＋5＋6＋…＋10＝1＋2＋3＋4＋5＋6＋…＋10＝55.2.某工厂去年12月份产值为a ，若月平均增长率为p ，则今年12月份产量为（ ） A.ap B.()p a +1 C.()111p a + D.()121p a +2.D3.某剧院有20排座位，后一排都比前一排多2个座位，最后一排有70个座位，这个剧院一共有 个座位.3.1020【解析】第一排座位数：702(201)32-⨯-=（个），一共有座位：(3270)2021020+⨯÷=（个）．4．某省今年高考高校招生人数为a 万人，计划以后每年扩招%10，五年后该省的高校招生人数为 万人．（结果用指数幂表示） 4．51.1a5.点点读一本故事书，第一天读了30页，从第二天起，每天读的页数都比前一天多4页，最后一天读了70页，刚好读完．那么，这本书一共有多少页？5.【解析】每天看的页数组成等差数列{}n a ，公差4=d ，首项301=a ，末项70=n a ， 则由()d n a a n 11-+=，得()704130=⨯-+n ，解得11=n .所以这本书的总页数()550270301111=+⨯=S (页）.6.小王和小高同时在某个单位实习，小王第一个月得到1500元工资，以后每月多得60元；小高第一个月得到1200元工资，以后每月多得45元.两人工作一年后，所得的工资总数相差多少元？6.【解析】设小王12~1月工资构成数列{}n a ，由题意可知60,15001==d a ，设小高12~1月工资构成数列{}n b ，由题意可知45',12001==d b .利用等差数列求和公式可得，工作一年后，小王的工资总数为21960606615001221112121=⨯+⨯=⨯⨯+d a ；小高的工资总数为173704566120012'21112121=⨯+⨯=⨯⨯+d b .所以一年后两人所得工资总数相差45901737021960=-元.考法拓展--重能力考法一 等差数列的应用◇◆难点释疑1.等差数列的通项公式：()d n a a n 11-+=；2.等差数列的前n 项和公式：d n n na a a n S n n 2)1(2)(11-+=+=； 3.一般先判断和证明数列是等差数列，再确定等差数列的相关元素，最后利用等差数列的性质解答.◇◆典型例题【例题1】有一堆粗细均匀的圆木，堆成梯形，最上面的一层有5根圆木，每向下一层增加一根，一共堆了28层．问最下面一层有多少根？总共有多少根？【考查目标】 考查学生将实际问题转化为数学问题的能力，并能用等差数列相关性质解题. 【解题指南】将每层圆木根数写出来，依次是：5，6，7，8，9，10，…可以看出，这是一个等差数列，它的首项51=a ，公差1=d ，项数是28=n ．由题意得，最下面一层即()321275128128=⨯+=⨯-+=d a a （根），圆木总数为d a S ⨯⨯+=2272828128 51812714528=⨯⨯+⨯=（根）. 答：最下面一层有32根，总共有518根. ◇◆反思提炼解决此类问题，首先要能根据题目所给条件将实际问题转化为等差数列模型，然后分清首项与公差，最后利用等差数列的通项公式与求和公式解之.◇◆变式训练1一个大剧院，座位排列成的形状是一个梯形，第一排有10个座位，第二排有12个座位，第三排有14个座位，……，最后一排有210个座位，那么剧院中间一排有多少个座位？这个剧院一共有多少个座位?◇◆变式训练1如果我们把每排的座位数依次记下来，10，12，14，16，… 容易知道构成的是一个首项为10，公差为2的等差数列．则()2110210⨯-+=n ，解得101=n ，即这个大剧院共有101排座位.中间一排就是第()5121101=÷+排，那么中间一排有：105112110+-⨯=（）（个）座位．根据等差数列的求和公式，这个剧场座位一共有：()11110221010101101=+⨯=S （个）．【例题2】某地为了防止水土流失，植树造林，绿化荒沙地，每年比上一年多植相同亩数的林木，但由于自然环境和人为因素的影响，每年都有相同亩数的土地沙化，具体情况如下表所示：而一旦植完，则不会被沙化.问：（1）每年沙化的亩数为多少？ （2）到哪一年可绿化完全部荒沙地？【考查目标】 建立正确的数列模型，分清题目涉及的已知数、未知数，根据模型依次列出数列的一些项，找出规律，求出通项公式或前n 项和公式，进而求解.【解题指南】（1）由表知，每年比上一年多造林400亩.因为2017年新植1400亩，故当年沙地应降为23800140025200=-亩，但当年实际沙地面积为24000亩，所以2017年沙化土地为200亩.同理2018年沙化土地为200亩，所以每年沙化的土地面积为200亩. （2）设2018年及其以后各年的造林亩数分别为Λ,,,321a a a ，则()140040040011800+=⨯-+=n n a n . n 年造林面积总和为()400211400⨯-+=n n n S n .由（1）知，每年林木的“有效面积”应比实造面积少200亩.由题意：24000200≥-n S n ，化简得012072≥-+n n ，解得8≥n .故到2025年可绿化完全部沙地.◇◆反思提炼首先要判断和证明数列是等差数列，其次一定要弄清数列的首项和公差等基本量，要分清是数列的通项问题还是数列的求和问题.◇◆变式训练2用分期付款的方式购置一中型商场一套，价格为1150万元，购买当天先付150万元，以后每月这一天都交付50万元，并加付欠款利息，月利率为%1.若付150万元后的第一个月开始算分期付款，在分期付款的第10个月应交付多少钱？全部贷款付清后，买这套商场实际花了多少钱？◇◆变式训练2首付150万元，则欠款1000万元，依题意需分20次分清，则每次的还款数额顺次构成一数列，记作{}n a .15010000.0160a =+⨯=（万元） 250(100050)0.0159.5a =+-⨯=（万元） 350(1000502)0.0159a =+-⨯⨯=（万元）……50(100050(1))0.0160(1)0.5n a n n =+-⨯-⨯=--⨯（万元），所以{}n a 是以及60为首项，－0.5为公差的等差数列.106090.555.5a =-⨯=（万元）.20次分期付款总和2020[60(60190.5)]11052S +-⨯==（万元）， 所以，实际付款共为11051501255+=（万元）.答：第10个月付款55.5万元，买这套商场实际花了1255万元.考法二 等比数列的应用◇◆难点释疑1.等比数列的通项公式：11-=n n q a a ；2.等比数列的前n 项和公式：⎪⎩⎪⎨⎧=≠--=--=)1()1(11)1(111q na q qq a a q q a S n n n . 3.一般先判断和证明数列是等比数列，再确定等比数列的相关元素，最后利用等比数列的性质解答.◇◆典型例题【例题3】某住宅小区计划植树不少于100棵，若第一天植2棵，以后每天植树的棵数是前一天的2倍.求： （1）第5天植树多少棵？（2）连续植树6天，能否完成计划？【考查目标】 本题着重考查等比数列的建模能力，并要求熟练使用等比数列的通项公式和求和公式解题.【解题指南】设每天植树的棵数构成的数列为{}n a ，由题意可知它是等比数列，且首项为2，公比为2.（1）第5天植树棵数为32224415=⨯==q a a （棵）.（2）连续植树6天，则植树总棵数为()()12621212116616=--⨯=--=q q a S （棵），因为100126>，所以连续植树6天，能完成计划. ◇◆反思提炼由题目所给条件构建等比数列模型，分清是求某项还是求和，再利用等比数列相关知识解决.◇◆变式训练3某种细胞在培养过程中，每30分钟分裂一次（1个细胞分裂成2个），经过4个小时后，这种细胞由1个繁殖成多少个？◇◆变式训练3经过4个小时，细胞分裂8次.第1次分裂，1个繁殖成12个，第2次分裂，繁殖成22个，以此类推，第8次分裂，这种细胞由1个繁殖成25628=个.【例题4】某人年初用26万元购买一套农村住房，付现金16万元，按合同欠款分6年付清，年利息为%10，每年以复利计算利息，问每年年底应还款多少万元？【考查目标】在现实生活中，细胞分裂、国民经济增长、核裂变、住房贷款中的等额本息还款、复利计息、植树造林面积等比增长等问题都可建立等比数列模型，运用等比数列知识进行解决.【解题指南】设每年年底应还款x 万元，以最后一次还款日为利息计算的截止时间，则还款6次的本息和依时间先后依次为：5510) 1.1(1x x =+%万元，41.1x 万元，31.1x 万元，21.1x 万元，1.1x 万元，x 万元，还款本息和总和为54321.1 1.1 1.1 1.1 1.1x x x x x x +++++（万元）；贷款10万元，6年后的本息和为6610(11010 1.1+=⨯%)万元.根据题意得543261.1 1.1 1.1 1.1 1.110 1.1x x x x x x +++++=⨯，则 2.3008x ≈.答：每年年底应还款2.3008万元.◇◆反思提炼解有关数列应用问题时，除按照一般应用问题所遵循的步骤外，还应特别注意以下几点： （1）把问题转化为数列问题，应分清是等差数列还是等比数列，公差或公比是什么. （2）应分清是求n a ，还是求n S .（3）还应确定1a ，当确定1a 后，特别要注意n 是多少，q （或d ）是多少.◇◆变式训练4某家庭计划在2025年初购一套50万元的小型住房. 为此，计划于2020年初开始每年年初存入一笔购房专用款，使其能在2025年初连本带息不少于50万元人民币，如果年初的存款额相同，年利息按%4的复利计. 那么每年至少需存入银行多少万元人民币？（精确到0.01，参考数据265.104.16≈）.◇◆变式训练4由于2020年至2025年，该家庭每年存入x 万元，至2025年初的本利和分别为5%)41(+x ，4%)41(+x ，3%)41(+x ，2%)41(+x ，%)41(+x ，x 组成一个等比数列，2025年初连本带息共有n S 万元.令x a =1，则04.1%41=+=q ，把所给条件代入公式qq a S n n --=1)1(1 ，得()5004.1104.116≥--x ， 解得x ≥55.7. 答：每年至少需存入银行55.7万元人民币，才能使其能在2025年初连本带息不少于50万元人民币.考题精选--重实战1.一个三角形的三个内角既成等差数列，又成等比数列，则公差等于（ ） A.0° B.15° C.30° D.60° 1.A2.某林场计划第一年造林a 公顷，以后每年比上一年多造林%20，那么第5年造林的公顷数是（ ）A.5%)201(+a B.4%)201(+a C.3%)201(+a D.2%)201(+a 2.B3.在ABC ∆中，三个内角C B A ,,成等差数列，则=B （ ） A.ο30 B.ο60 C.ο90 D.无法确定 3.B 【解析】B C A B -=+=ο1802，所以=B ο60.4.幼儿园304个小朋友围成若干个圈(一圈套一圈)做游戏，已知内圈24人，最外圈52人，如果相邻两圈相差的人数相等，那么相邻的两圈相差的人数为（ ） A.1 B.2 C.3 D.44.D 【解析】这一等差数列的和是304，首项24，末项52，代入公式()21n n a a n S +=，得()30425224=+n ，解得8=n .再由公式()d n a a n 11-+=，得()521824=⨯-+d ，解得4=d ．5.某产品平均每月降低价格的14，目前售价为640元，则三个月后售价为（ ） A.100元 B.240元 C.270元 D.360元5.C 【解析】一个月后售价为⎪⎭⎫ ⎝⎛-411640，两个月后售价为2411640⎪⎭⎫⎝⎛-，三个月后售价为2704116403=⎪⎭⎫⎝⎛-.6.在小于100的正整数中，能被3除余2的这些数的和是 . 6.16507.在1-和7之间插入三个数，使它们顺次形成等差数列，则这三个数是 . 7.1，3，58.如图所示，白色和黑色的三角形按顺序排列．当两种三角形的数量相差12个时，白色三角形有 个．8.66【解析】根据题意可知，每个图形两种三角形的个数相差依次成数列1，2，3，4，L 排列，所以第12个图形的两种三角形的个数相差为12，这个图形的白色三角形的个数是1231166++++=L (个)．9.某市提出了实施“校校通”工程的总目标：从2020年起用10年的时间，在全市中小学建成不同标准的校园网.据测算，2020年该市用于“校校通”工程的经费为500万元.为了保证工程的顺利实施，计划每年投入的资金都比上一年增加50万元.那么从2020年起的未来10年内，该市在“校校通”工程中的总投入是多少？9.【解析】根据题意，该市从2020年起，每年在“校校通”工程上投入的经费组成一个等差数列{}n a ，其中1500a =，50d =，那么，到2030年（10n =），投入的资金总额为1010(101)105005072502S ⨯-=⨯+⨯=（万元）. 答：从2020～2030年，该市在“校校通”工程中的总投入是7250万元.10.西部某地区计划第一年植树造林2000公顷，以后每一年比前一年多造林%10，问： （1）该地区第3年造林多少公顷？ （2）到第4年底该地区共造林多少公顷？10.【解析】由题意知，每年植树造林的公顷数组成等比数列，记为{}n a .12000a =， 1.1q =，则12000 1.1n n a -=⨯，2000(1 1.1)1 1.1n n S -=-.（1）3132000 1.12420a -=⨯=.（2）4442000(1 1.1)20000(1.11)92821 1.1S -==⨯-=-. 答：该地区第3年造林2420公顷，到第4年底该地区共造林9282公顷.。

第2讲 等比数列一、教学目标1．掌握等比数列通向公式及前n 项和的求法．2．掌握等比中项的概念及等比数列的性质，并掌握其应用． 二、知识点梳理 1.等比数列的概念如果一个数列从第二项起，每一项与它前一项的比等于同一个常数)0(≠q q ，这个数列叫做等比数列，常数q 称为等比数列的公比. 2.通项公式与前n 项和公式⑴通项公式：11-=n n q a a ，1a 为首项，q 为公比 . ⑵前n 项和公式：①当1=q 时，1na S n =②当1≠q 时，qqa a q q a S n n n --=--=11)1(11.3.等比中项如果b G a ,,成等比数列，那么G 叫做a 与b 的等比中项.即：G 是a 与b 的等差中项⇔a ，A ，b 成等差数列⇒b a G ⋅=2. 4.等比数列的判定方法⑴定义法：q a a nn =+1（+∈N n ，0≠q 是常数）⇔{}n a 是等比数列； ⑵中项法：221++⋅=n n n a a a (+∈N n )且0≠n a ⇔{}n a 是等比数列.5.等比数列的常用性质⑴数列{}n a 是等比数列，则数列{}n pa 、{}n pa （0≠q 是常数）都是等比数列；⑵在等比数列{}n a 中，等距离取出若干项也构成一个等比数列，即 ,,,,32k n k n k n n a a a a +++为等比数列，公比为k q .⑶),(+-∈⋅=N m n q a a m n m n⑷若),,,(+∈+=+N q p n m q p n m ，则q p n m a a a a ⋅=⋅；⑸若等比数列{}n a 的前n 项和n S ，则k S 、k k S S -2、k k S S 23-、k k S S 34-是等比数列. 6.等比数列的前n 项和公式等比数列{a n }的公比为q (q ≠0)，其前n 项和为S n ， 当q ＝1时，S n ＝na 1； 当q ≠1时，S n ＝a 11－q n 1－q ＝a 1－a n q1－q.7.等比数列前n 项和的性质公比不为－1的等比数列{a n }的前n 项和为S n ，则S n ，S 2n －S n ，S 3n －S 2n 仍成等比数列，其公比为__q n __.三、典型例题考向一、等比数列的基本运算规律方法1 1.等比数列基本量的运算是等比数列中的一类基本问题，数列中有五个量a 1，n ，q ，a n ，S n ，一般可以“知三求二”，体现了方程思想的应用.2.在使用等比数列的前n 项和公式时，应根据公比q 的情况进行分类讨论，此外在运算过程中，还应善于运用整体代换思想简化运算.例1、(1)若等比数列{a n }满足a 2＋a 4＝20，a 3＋a 5＝40，则公比q ＝______；前n 项和S n ＝________.(2)等比数列{a n }的前n 项和为S n ，已知S 1，S 3，S 2成等差数列． ①求{a n }的公比q ；②若a 1－a 3＝3，求S n .变式1、(1)已知等比数列{a n }为递增数列，且a 25＝a 10,2(a n ＋a n ＋2)＝5a n ＋1，则数列{a n }的通项公式a n ＝________.(2)已知数列{a n }是公差不为零的等差数列，a 1＝2，且a 2，a 4，a 8成等比数列． ①求数列{a n }的通项公式；②求数列{3a n }的前n 项和．考向二、等比数列的判定与证明规律方法2 1.本题求解常见的错误：1计算失误，不注意对方程的根公差d的符号进行判断；2不能灵活运用数列的性质简化运算.2.要判定一个数列不是等比数列，则只需判定其任意的连续三项不成等比即可.例2、成等差数列的三个正数的和等于15，并且这三个数分别加上2、5、13后成为等比数列{b n }中的b 3、b 4、b 5.(1)求数列{b n }的通项公式； (2)(2)数列{b n }的前n 项和为S n ，求证：数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n ＋54是等比数列．变式2、(1)在正项数列{a n }中，a 1＝2，点(a n ，a n －1)(n ≥2)在直线x －2y ＝0上，则数列{a n }的前n 项和S n ＝________.(2)数列{a n }的前n 项和为S n ，若a n ＋S n ＝n ，c n ＝a n －1，求证：数列{c n }是等比数列，并求{a n }的通项公式．考向三 、等比数列的性质及应用规律方法3 在解决等比数列的有关问题时，要充分挖掘隐含条件，利用性质，特别是“若m ＋n ＝p ＋q ，则a m ·a n ＝a p ·a q ”，可以减少运算量，提高解题速度.例3、(1)设等比数列{a n }的前n 项和为S n ，若S 6∶S 3＝1∶2，则S 9∶S 3等于( ) A ．1∶2 B ．2∶3 C ．3∶4D ．1∶3(2)在等比数列{a n }中，若a 7＋a 8＋a 9＋a 10＝158，a 8a 9＝－98，则1a 7＋1a 8＋1a 9＋1a 10＝________. 变式3、(1)已知{a n }为等比数列，a 4＋a 7＝2，a 5a 6＝－8，则a 1＋a 10＝( ) A ．7 B ．5 C ．－5D ．－7(2)已知等比数列{a n }满足a n ＞0，n ＝1,2，…，且a 5·a 2n －5＝22n (n ≥3)，则log 2a 1＋log 2a 3＋…＋log 2a 2n －1等于( )A ．n (2n －1)B ．(n ＋1)2C ．n 2D ．(n －1)2考向四、分类讨论思想在等比数列求和中的应用分类讨论的实质是将整体化为部分来解决．其求解原则是不复重，不遗漏，讨论的方法是逐类进行．在数列的学习中，也有多处知识涉及到分类讨论思想 ，具体如下所示： (1)前n 项和S n 与其通项a n 的关系：a n ＝⎩⎨⎧a 1 n ＝1S n －S n －1 n ≥2(2)等比数列的公比q 是否为1；(3)在利用公式S n 求和时，数列的项的个数为偶数还是奇数等等． 求解以上问题的关键是找准讨论的切入点，分类求解．例4、已知首项为32的等比数列{a n }不是递减数列，其前n 项和为S n (n ∈N *)，且S 3＋a 3，S 5＋a 5，S 4＋a 4成等差数列．(1)求数列{a n }的通项公式；(2)设T n ＝S n －1S n(n ∈N *)，求数列{T n }的最大项的值与最小项的值．变式4、已知数列{d n }满足d n ＝n ，等比数列{a n }为递增数列，且a 25＝a 10,2(a n ＋a n ＋2)＝5a n ＋1，n ∈N *. (1)求a n ；(2)令c n ＝1－(－1)n a n ，不等式c k ≥2014(1≤k ≤100，k ∈N *)的解集为M ，求所有d k ＋a k (k ∈M )的和．四、课堂练习1.设{}n a 是公比为正数的等比数列，若16,151==a a ，则数列{}n a 前7项的和为（ ）.A 63 .B 64 .C 127 .D 1282.设等比数列{}n a 的公比2q =， 前n 项和为n S ，则42S a =（ ） .A 2 .B 4 .C 215 .D 217 3.已知等比数列{}n a 满足122336a a a a +=+=，，则7a =（ ）.A 64 .B 81 .C 128 .D 2434.已知等比数列{}n a 的前三项依次为1a -，1a +，4a +，则n a =（ ）A ．342n⎛⎫⋅ ⎪⎝⎭ B ．243n⎛⎫⋅ ⎪⎝⎭ C ．1342n -⎛⎫⋅ ⎪⎝⎭D ．1243n -⎛⎫⋅ ⎪⎝⎭5.已知{}n a 是等比数列，41252==a a ，，则13221++++n n a a a a a a =（ ） .A )41(16n -- .B )21(16n --.C )41(332n -- .D )21(332n -- 6.在等比数列中，已知910(0)a a a a +=≠，1920a a b +=，则99100a a += . 7.等差数列{}n a 中，410a =且3610a a a ，，成等比数列，求数列{}n a 前20项的和20S ．8.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ，()1(1)3n n S a n N *=-∈；⑴求1a ，2a 的值；⑵证明数列{}n a 是等比数列，并求n S ．9．设数列{a n }满足：a 1＝1，a n ＋1＝3a n ，n ∈N ＋. (1)求{a n }的通项公式及前n 项和S n ；(2)已知{b n }是等差数列，T n 为其前n 项和，且b 1＝a 2，b 3＝a 1＋a 2＋a 3，求T 20.10．等比数列{a n }的各项均为正数，且2a 1＋3a 2＝1，a 23＝9a 2a 6.(1)求数列{a n }的通项公式； (2)设b n ＝log 3a 1＋log 3a 2＋…＋log 3a n ，求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n 的前n 项和．。

-
等比数列求和
——裂项相消思想
高考分析
纵观近几年高考命题，数列求和是高考中每年必考的内容之一.
全国卷经常以等差数列、等比数列为基础考查程序化计算类的数
列求和，近几年侧重于新的情境，考查内容更加灵活多变.
2020年全 2020年
2021年新 2021年全 2022年全国甲 2022年新高
卷
考Ⅰ卷
国Ⅰ卷
∙ = ∙
前面学习了等差数列的前n项和，那么
如何求等比数列的前n项和呢？
忆一忆
等比数列的前n项和公式的推导
采用了什么方法？
等比数列前n项和：Sn=a1+a2+a3+ ···+an
即：Sn=a1+a1q+a1q2+······+a1qn-2+a1qn-1
qSn= a1q+a1q2+a1q3+······+ a1qn-1+a1qn
例：数列{an }的通项公式an n2，数列{bn }的通项公式bn 2n
求数列{anbn }的前n项和
解：anbn n2.2n cn
Sn c1 c2 c3 cn
Sn 1.21 4.22 9.23 n2.2n
2S n
1.22 4.23 (n 1)2 2n n2.2n1
S n bn 1
1 qn
b1 a1 (
)
1 q
例：数列{an }的通项公式an n，数列{b n }的通项公式b n 2 n
求数列{an bn }的前n项和
解：设anbn n.2 bn 1 bn
n

等比数列的有关概念公式与性质一、知识要点：1．等比数列的概念（1）一个数列{}n a ：若满足1(n na q q a +=为常数），则数列{}n a 叫做等比数列 （2）等比数列的证明方法：定义法1(n na q q a +=为常数），其中 0,0nq a ≠≠ 或 11n n n n a a a a +-= (2)n ≥。

（3）等比中项：若,,a A b 成等比数列，那么A 叫做a 与b 的等比中项。

提醒：不是任何两数都有等比中项，只有同号两数才存在等比中项，且有两个 由此得非零实数,,a A b 成等比数列⇔ab A =22.等比数列主要公式（1）等比数列的通项公式：1*11()n n n a a a q q n N q-==⋅∈；（2）两项之间的关系式：mn m n q a a -= （3）前n 项的和公式为：11(1),11,1n n a q q S q na q ⎧-≠⎪=-⎨⎪=⎩或11,11,1n n a a q q q S na q -⎧≠⎪-=⎨⎪=⎩3.等比数列的性质： （1）当m n p q +=+时，则有q p n m a a a a ..=，特别地当2m n p +=时，则有2.p n m a a a =(2)若{}n a 是等比数列，且公比1q ≠-，则数列232,,n n n n n S S S S S -- ，…也是等比数列，公比n q Q=；当1q =-，且n 为偶数时，数列232,,n n n n n S S S S S --,…是常数数列各项均为0，它不是等比数列.(3)若10,1a q >>，则{}n a 为递增数列；若10,1a q <>, 则{}n a 为递减数列；若10,01a q ><< ，则{}n a 为递减数列；若10,01a q <<<, 则{}n a 为递增数列；若0q <，则{}n a 为摆动数列；若1q =，则{}n a 为常数列.(4)当1q≠时，b aq qa q qa S n n n +=-+--=1111，这里0a b +=，但0,0a b ≠≠，这是等比数列前n 项和公式特征. (5) 在等比数列{}n a 中，当项数为偶数2n 时，S qS =偶奇；项数为奇数21n -时，1S a qS =+奇偶.1212321--=⋅⋅⋅n n n a a a a a(6)数列{}n a 既成等差数列又成等比数列，那么数列{}n a 是非零常数数列，故常数数列{}n a 仅是此数列既成等差数列又成等比数列的必要非充分条件。

（5）{an}
,{bn}
都是等比数列，则{kan}
，{|
an
|}
，{an2}
，{ 1 an
}
，{anbn
}，{
an bn
}
也是等比数列．
5．判断一个数列是等差数列的方法
5．判断一个数列是等比数列的方法
（1）定义法： an1 an d （常数）． （2）等差中项法： 2an+1=an +an+2 或 2an =an-1+an+1 ．★ （3）通项公式法： an =kn b（公差为 k）． （4）前 n 项和公式法： Sn An2 Bn （不含常数项的二次函数）．★
2
若三个数 a，G，b 成等比数列，则 G 叫作 a 与 b 的等比中项．
此时 G2 ab ， G ab ．
3．等差数列的通项公式
3．等比数列的通项公式
等差数列{an} 的首项为 a1 ，公差为 d，则 an a1 (n 1) d ． 4．等差数列的性质
等比数列{an} 的首项为 a1 ，公比为 q，则 an a1qn1 ．
Sn
d 2
n2
(a1
d 2
)n
简写为
Sn
An2
Bn
(nN* )
，可以把
(n, Sn )
看作是二次函数图像上孤立的点，因此可以用二次函数的性质来研究和的性质，比如
对称和求最值．
Sn 最值条件 通项法
二次函数法
最大值
a1 0 , d 0
an 0 且 an1 0
在 n 处 Sn 取最大值
Sn
S1=a1>0
[数列]
等差数列与等比数列对比知识点总结

参考答案例题1、 9n-1 练习1、1、42、B [解析] 98·(23)n－1＝13，∴(23)n－1＝827＝(23)3∴n＝4.3、A [解析] ∵{a n}是等比数列，a1＋a2＝3，a2＋a3＝6，∴设等比数列的公比为q，则a2＋a3＝(a1＋a2)q＝3q＝6，∴q＝2. ∴a1＋a2＝a1＋a1q＝3a1＝3，∴a1＝1，∴a7＝a1q6＝26＝64.4、A [解析] a4＝a1q3＝q3＝8，∴q＝2，∴a5＝a4q＝16.5、C [解析] m－k＝(a5＋a6)－(a4＋a7)＝(a5－a4)－(a7－a6)＝a 4(q －1)－a 6(q －1)＝(q －1)(a 4－a 6) ＝(q －1)·a 4·(1－q 2)＝－a 4(1＋q )(1－q )2<0(∵a n >0，q ≠1)． 6、B [解析] 设公比为q ，由已知得a 1q 2·a 1q 8＝2(a 1q 4)2，即q 2＝2，因为等比数列{a n }的公比为正数，所以q ＝2，故a 1＝a 2q ＝12＝22，故选B.7、B [解析]由条件知⎩⎪⎨⎪⎧a 2＝－bb 2＝ac ＝9c 2＝－9b，∵⎩⎪⎨⎪⎧a 2≥0，a ≠0，∴a 2>0，∴b <0，∴b ＝－38、 a n=S n-S n-1=2n-1-[2n-1-1]=2n-2n-1=2n-1，a n 2是以a 12=1为首项，4为公比的等比数列；S=4n-1/39、（1）a+b+c,b+c-a,c+a-b,a+b-c 组成公比为q 的等比数列，所以q 3=(a+b-c)/(a+b+c) ，q 2=(c+a-b)/(a+b+c) q=(b+c-a)/(a+b+c)，q 3+q 2+q=(a+b-c)/(a+b+c)+(c+a-b)/(a+b+c)+(b+c-a)/(a+b+c)=(a+b+c)/(a+b+c)=1（2）因为a+b+c ，b+c-a ，c+a-b ，a+b-c 成等比数列，公比为q 所以(c+a-b)/(b+c-a)=q, (a+b-c)/(c+a-b)=q ∴q=[(c+a -b)+ (a+b-c)]/[(b+c-a) +(c+a-b)]=2a/(2c)=a/c.例题2、 解a n-an-1=3n-1 将n=2,3,4,5代入得：a ₂-a ₁=3¹a ₃-a ₂=3² a ₃-a ₄=3³............... a n -a n-1=3n-1将上面的式子相加得：a n -a 1 = 3¹+3²+3³+.......+3n-1a n = 1+3¹+3²+3³+.......+3n-1=(1/2)(3ⁿ-1)练习1、C [解析] ∵a 2，12a 3，a 1成等差数列，∴a 3＝a 2＋a 1，∵{a n }是公比为q 的等比数列，∴a 1q 2＝a 1q ＋a 1， ∴q 2－q －1＝0，∵q >0，∴q ＝5＋12. ∴a 3＋a 4a 4＋a 5＝a 3＋a 4a 3＋a 4q ＝1q ＝5－12.2、C [解析] ∵a ，b ，c 成等比数列， ∴b 2＝ac >0. 又∵Δ＝b 2－4ac ＝－3ac <0，∴方程无实数根．3、（a n +2）/2=√(2S n ) S n =（a n +2）2/8 S n+1=（a n+1+2）2/8 a n+1=S n+1-S n =a n+12/8+a (n+1)/2-a n 2/8-a n /2a n+12/8-a (n+1)/2-a n 2/8-a n /2=0 a n+12-4a n+1-a n 2-4a n =0 a (n+1)=a n +4 a n =-2+4n例题3、 xS n =x+3x 2+5x 3+7x 4+...+(2n-3)x(n-1)+(2n-1)xn①因为 S n =1+3x+5x 2+7x 3+9x 4+...+(2n-1)x(n-1) ②②-①得,(1-x)S n =1+2[x+x 2+x 3+x 4+.....+x n-1]-(2n-1)x n(1-x)S n =1+2[(x-x n)/(1-x)]-(2n-1)x n(1-x)S n =1+(2x-2x n)/(1-x)-2nx n+x n(1-x)S n =1+2x/(1-x)-2x n/(1-x)-2nx n+x n(1-x)S n =1+2x/(1-x)+{1-2n-2/(1-x)}x nS n ={1+(2x)/(1-x)+[1-2n-2/(1-x)]x n}/(1-x)练习1、在等比数列中，依次每k 项之和仍成等比数列。

等比数列知识点总结与典型例题1、等比数列的定义：()()*12,nn a q q n n N a -=≠≥∈0且，q 称为公比 2、通项公式：()11110,0n nn n a a a q q A B a q A B q-===⋅⋅≠⋅≠，首项：1a ；公比：q推广：n m n m n n n m m a a a q q q a --=⇔=⇔=3、等比中项：（1）如果,,a A b 成等比数列，那么A 叫做a 与b 的等差中项，即：2A ab =或A =注意：同号的两个数才有等比中项，并且它们的等比中项有两个（ （2）数列{}n a 是等比数列211n n n a a a -+⇔=⋅ 4、等比数列的前n 项和n S 公式：（1）当1q =时，1n S na = （2）当1q ≠时，()11111n n n a q a a qS qq--==-- 11''11n n n a aq A A B A B A q q=-=-⋅=---（,,','A B A B 为常数） 5、等比数列的判定方法：（1）用定义：对任意的n ，都有11(0){}n n n n n na a qa q q a a a ++==≠⇔或为常数，为等比数列 （2）等比中项：21111(0){}n n n n n n a a a a a a +-+-=≠⇔为等比数列 （3）通项公式：()0{}n n n a A B A B a =⋅⋅≠⇔为等比数列 6、等比数列的证明方法：依据定义：若()()*12,nn a q q n n N a -=≠≥∈0且或1{}n n n a qa a +=⇔为等比数列 7、等比数列的性质：（2）对任何*,m n N ∈，在等比数列{}n a 中，有n m n m a a q -=。

（3）若*(,,,)m n s t m n s t N +=+∈，则n m s t a a a a ⋅=⋅。

倒序相加法
总结词
将等比数列倒序写，然后正序和倒序分别求和，最后取两者和的一半。
详细描述
首先将等比数列倒序写，然后正序和倒序分别求和，最后取两者和的一半。这种方法适 用于公比q满足q≠1的情况。
错位相减法
总结词
将等比数列的一项乘以公比的负一次方 后错位相减，得到一个等差数列，再求 和。
VS
详细描述
$frac{a_5}{a_4} = frac{32}{-16} = 2$
由于相邻两项之比相等， 所以这个数列是等比数列。04CHAPTER
等比数列前n项和的实际应 用
在金融中的应用
贷款还款
等比数列前n项和公式常用于计算 贷款的分期还款额，例如房屋贷 款、汽车贷款等。
投资回报
在投资领域，等比数列前n项和公 式可用于计算复利，即投资的利 息或收益会逐年增长。
化。
元素周期表
元素周期表中的元素按照原 子序数排列，形成等差数列 ，而元素的某些性质则可能 呈现等比数列的变化趋势。
05
CHAPTER
等比数列前n项和的练习题 及答案
练习题一及答案
题目：求等比数列 1, 2, 4, 8, ... 的前n项和。
等比数列的前n项和公式为
将 $a_1 = 1$ 和 $r = 2$ 代入公式，得到
在此添加您的文本16字
等比数列的前n项和公式为
在此添加您的文本16字
$S_n = frac{a_1(1 - r^n)}{1 - r}$
在此添加您的文本16字
将 $a_1 = frac{1}{2}$ 和 $r = frac{1}{2}$ 代入公式，得 到
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$S_n = frac{frac{1}{2}(1 - (frac{1}{2})^n)}{1 frac{1}{2}} = 1 - (frac{1}{2})^n$