等比数列的前n项和(2)最新版
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2.5 等比数列的前n 项和(二)[学习目标]1.熟练应用等比数列前n 项和公式的有关性质解题. 2.应用方程的思想方法解决与等比数列前n 项和有关问题. [知识链接]上一节我们学习了等比数列的前n 项和的公式,那么该公式与相应的函数有怎样的关系?等比数列的前n 项和又有怎样的性质?如何利用这些性质解题? [预习导引]1.等比数列的前n 项和的变式(1)当q ≠1时,S n =a 1-a n q 1-q =a n q -a 1 q -1=a 1(1-q n)1-q =a 1(q n-1)q -1;当q =1时,S n =na 1.(2)当公比q ≠1时, S n =a 1(1-q n)1-q 可以变形为S n =-a 11-q ·q n +a 11-q ,设A =a 11-q ,上式可写成S n =-Aq n +A . 由此可见,非常数列的等比数列的前n 项和S n 是由关于n 的一个指数式与一个常数的和构成的,而指数式的系数与常数项互为相反数.当公比q =1时,因为a 1≠0,所以S n =na 1是n 的正比例函数(常数项为0的一次函数). 2.等比数列前n 项和的性质(1)连续m 项的和(如S m 、S 2m -S m 、S 3m -S 2m ),仍构成等比数列.(注意:q ≠-1或m 为奇数) (2)S m +n =S m +q m S n ,特别地S 2n =S n +q n S n ,S 3n =S 2n +q 2n S n . 证明(3)若{a n }是项数为偶数、公比为q 的等比数列,则S 偶S 奇=q .题型一 等比数列前n 项和S n 的函数特征 例1 设f (n )=2+24+27+ (23)+1(n ∈N *),则f (n )等于( )A.27(8n -1)B.27(8n +1-1)C.27(8n +2-1)D.27(8n +3-1)跟踪演练1 若{a n }是等比数列,且前n 项和为S n =3n -1+t ,则t =________.题型二 等比数列前n 项和性质的应用例2在等比数列{a n }中,已知S n =48,S 2n =60,求S 3n .跟踪演练2在等比数列{a n }中,S 30=13S 10,S 10+S 30=140,则S 20等于( )A .90B .70C .40D .30题型三 等差、等比数列前n 项和的综合问题例3 已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =2a n -2(n ∈N *),在数列{b n }中,b 1=1, 点P (b n ,b n +1)在直线x -y +2=0上.(1)求数列{a n },{b n }的通项公式; (2)记T n =a 1b 1+a 2b 2+…+a n b n ,求T n .跟踪演练3 在等比数列{a n }中,a n >0(n ∈N *),公比q ∈(0,1),且a 1a 5+2a 3a 5+a 2a 8=25, 又a 3与a 5的等比中项为2. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =log 2a n ,数列{b n }的前n 项和为S n ,当S 11+S 22+…+S nn 最大时,求n 的值.当堂达标1.设{a n }是公比为q 的等比数列,S n 是它的前n 项和,若{S n }是等差数列,则q 等于( ) A .1 B .0 C .1或0 D .-12.等比数列{a n }中,a 1a 2a 3=1,a 4=4,则a 2+a 4+a 6+…+a 2n =( ) A .2n-1 B.4n -13 C.1-(-4)n 5 D.1-(-2)n33.已知等比数列{a n }的前n 项和为S n =k·3n -1-16,则k 的值为( )A.13 B .-13 C.12 D .-12 4.设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 6S 3=3,则S 9S 6=________.5.等比数列{a n }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 =________. 6.在等比数列{a n }中,已知S n =189,q =2,a n =96,求a 1和n .B 组7.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.152 B.314 C.334 D.1728.数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=1,a n +1=3S n (n ≥1),则a 6等于( ) A .3×44 B .3×44+1 C .45 D .45+19.等比数列{a n }中,前n 项和为S n ,S 3=2,S 6=6,则a 10+a 11+a 12=________.10.已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S m ,S n ,S l 成等差数列,求证:对任意自然数k , a m +k ,a n +k ,a l +k 也成等差数列.。
等比数列前n项和公式怎么求等比数列是高中数学重点知识之一,那么等比数列前n项和公式怎么求呢?下面是由小编为大家整理的“等比数列前n项和公式怎么求”,仅供参考,欢迎大家阅读。
等比数列前n项和公式怎么求等比数列前n项和公式:Sn=a1(1-q^n)/(1-q)。
推导如下:因为an=a1q^(n-1)所以Sn=a1+a1*q^1+...+a1*q^(n-1)(1)qSn=a1*q^1+a1q^2+...+a1*q^n(2)(1)-(2)注意(1)式的第一项不变。
把(1)式的第二项减去(2)式的第一项。
把(1)式的第三项减去(2)式的第二项。
以此类推,把(1)式的第n项减去(2)式的第n-1项。
(2)式的第n项不变,这叫错位相减,其目的就是消去这此公共项。
于是得到(1-q)Sn=a1(1-q^n)即Sn=a1(1-q^n)/(1-q)。
拓展阅读:等比数列的概念(1)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.数学语言表达式:=q(n≥2,q为非零常数).(2)如果三个数a,G,b成等比数列,那么G叫做a与b的等比中项,其中G=±。
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;通项公式的推广: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.等比数列的性质已知{an}是等比数列,Sn是数列{an}的前n项和.(1)若k+l=m+n(k,l,m,n∈N*),则有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。