等比数列前n项和求和公式
- 格式:pptx
- 大小:121.47 KB
- 文档页数:8
等比数列的求和公式
等比数列的求和公式是数学中常见且重要的概念,可以用来求解等
比数列的前n项和。
等比数列是指数列中的每一项与它前一项的比相
等的数列。
在数学中,等比数列的求和公式可以表示为S = a(1 - r^n) / (1 - r),
其中S表示等比数列的前n项和,a表示等比数列的首项,r表示等比
数列的公比,n表示等比数列的项数。
例如,假设有一个等比数列,首项为2,公比为3,共有4个项,
则可以使用等比数列的求和公式来计算前4项的和。
根据等比数列的求和公式,代入a=2,r=3,n=4,我们可以计算出
该等比数列的前4项和:
S = 2(1 - 3^4) / (1 - 3)
= 2(1 - 81) / (-2)
= 2(-80) / -2
= 160 / 2
= 80
因此,该等比数列的前4项和为80。
通过等比数列的求和公式,我们可以快速计算等比数列的前n项和,而无需逐一相加每一项。
这在实际问题中非常有用,尤其是在涉及到
大量数据的计算时。
除了等比数列的求和公式,还有其他方法可以求解等比数列的和,
如递归公式和差阶数法。
但等比数列的求和公式是最常用且高效的方
法之一,能够简化计算过程并提高计算效率。
需要注意的是,等比数列的求和公式只适用于公比不等于1的情况。
当公比等于1时,等比数列的求和公式变为S = na,其中n表示等比数
列的项数。
总之,等比数列的求和公式是数学中重要的工具之一,可以用来计
算等比数列的前n项和。
掌握这个公式能够帮助我们更好地理解和解
决各种与等比数列相关的问题。
等比数列前n项和知识点归纳总结等比数列(geometric sequence)是数学中重要且常见的一种数列。
它由首项、公比和项数所确定。
本文将对等比数列的前n项和进行归纳总结。
一、等比数列的定义等比数列是指一个数列中,从第二项开始,每一项均是前一项乘以一个相同的固定比例,称为公比。
二、等比数列的通项公式对于等比数列{an},第一项为a1,公比为q,第n项为an,则其通项公式为:an = a1 * q^(n-1)三、等比数列前n项和的公式等比数列前n项和(Sn)的公式是一个重要的数学概念,它表示等比数列前n项相加的结果。
根据等比数列的性质,我们可以推导出等比数列前n项和的公式如下:当公比q不等于1时:Sn = a1 * (q^n - 1) / (q - 1)当公比q等于1时:Sn = n * a1四、等比数列前n项和的推导过程下面我们来推导一下等比数列前n项和的公式,以加深对其理解。
假设等比数列的首项为a1,公比为q,第n项为an,则根据等比数列的通项公式可知:a1 = a1 * q^(1-1) = a1an = a1 * q^(n-1)将等比数列的前n项和表示为Sn,即:Sn = a1 + a2 + a3 + ... + an-2 + an-1 + an将a1和an按照等比数列的通项公式进行替换,得:Sn = a1 + a1*q^0 + a1*q^1 + ... + a1*q^(n-2) + a1*q^(n-1)等比数列前n项和Sn中每一项都是a1与q的某个幂的乘积。
我们可以通过乘以q来使等比数列前n项和中每一项的幂相应地增加1,得到:q*Sn = a1*q + a1*q^2 + a1*q^3 + ... + a1*q^(n-1) + a1*q^n将上述两式相减,得到:(1-q)*Sn = a1*q^n - a1由于1-q不等于0,我们可以将上述等式两边同时除以(1-q),得到等比数列前n项和的公式:Sn = a1 * (q^n - 1) / (q - 1)其中q不等于1。
等比数列的前n 项和 一、等比数列的前n 项和公式 1.乘法运算公式法∵S n =a 1+a 2+a 3+…+a n =a 1+a 1q +a 1q 2+…+a 1q n -1=a 1(1+q +q 2+…+q n -1)=a 1·1-q 1+q +q 2+…+q n -11-q =a 11-q n1-q, ∴S n =a 11-q n1-q. 2.方程法 ∵S n =a 1+a 1q +a 1q 2+…+a 1q n -1=a 1+q (a 1+a 1q +…+a 1q n -2)=a 1+q (a 1+a 1q +…+a 1q n -1-a 1q n -1)=a 1+q (S n -a 1q n -1),∴(1-q )S n =a 1-a 1q n .∴S n =a 11-q n1-q. 3.等比性质法∵{a n }是等比数列,∴a 2a 1=a 3a 2=a 4a 3=…=a n a n -1=q . ∴a 2+a 3+…+a n a 1+a 2+…+a n -1=q , 即S n -a 1S n -a n =q 于是S n =a 1-a n q 1-q =a 11-q n1-q. 二、等比数列前n 项和公式的理解(1)在等比数列的通项公式及前n 项和公式中共有a 1,a n ,n ,q ,S n 五个量,知道其中任意三个量,都可求出其余两个量.(2)当公比q ≠1时,等比数列的前n 项和公式是S n =a 11-q n 1-q ,它可以变形为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).等比数列前n 项和性质(1)在等比数列{a n }中,连续相同项数和也成等比数列,即:S k ,S 2k -S k ,S 3k -S 2k ,…仍成等比数列.(2)当n 为偶数时,偶数项之和与奇数项之和的比等于等比数列的公比,即S 偶S 奇=q . (3)若一个非常数列{a n }的前n 项和S n =-Aq n +A (A ≠0,q ≠0,n ∈N *),则数列{a n }为等比数列,即S n =-Aq n +A ⇔数列{a n }为等比数列.题型一 等比数列前n 项和公式的基本运算(在等比数列{a n }的五个量a 1,q ,a n ,n ,S n 中,a 1与q 是最基本的元素,当条件与结论间的联系不明显时,均可以用a 1和q 表示a n 与S n ,从而列方程组求解,在解方程组时经常用到两式相除达到整体消元的目的,这是方程思想与整体思想在数列中的具体应用;在解决与前n 项和有关的问题时,首先要对公比q=1或q≠1进行判断,若两种情况都有可能,则要分类讨论.)1、在等比数列{a n}中,(1)若S n=189,q=2,a n=96,求a1和n;(2)若q=2,S4=1,求S8.2、设等比数列{a n}的前n项和为S n,若S3+S6=2S9,求数列的公比q.题型二等比数列前n项和性质的应用3、一个等比数列的首项为1,项数是偶数,其奇数项的和为85,偶数项和为170,求出数列的公比和项数.4、等比数列{a n}中,若S2=7,S6=91,求S4.题型三等比数列前n项和的实际应用5、借贷10 000元,以月利率为1%,每月以复利计息借贷,王老师从借贷后第二个月开始等额还贷,分6个月付清,试问每月应支付多少元?(1.016≈1.061,1.015≈1.051)[规范解答] 方法一设每个月还贷a元,第1个月后欠款为a0元,以后第n个月还贷a元后,还剩下欠款a n元(1≤n≤6),则a0=10 000,a1=1.01a0-a,a2=1.01a1-a=1.012a0-(1+1.01)a,……a6=1.01a5-a=……=1.016a0-[1+1.01+…+1.015]a.由题意,可知a6=0,即1.016a0-[1+1.01+…+1.015]a=0,a=1.016×1021.016-1.因为1.016=1.061,所以a=1.061×1021.061-1≈1 739.故每月应支付1 739元.方法二一方面,借款10 000元,将此借款以相同的条件存储6个月,则它的本利和为S1=104(1+0.01)6=104×(1.01)6(元).另一方面,设每个月还贷a元,分6个月还清,到贷款还清时,其本利和为S2=a(1+0.01)5+a(1+0.01)4+…+a=a[1+0.016-1]1.01-1=a[1.016-1]×102(元).由S1=S2,得a=1.016×1021.016-1. 以下解法同法一,得a≈1 739.故每月应支付1 739元.方法技巧错位相减法求数列的和若数列{a n}为等差数列,数列{b n}为等比数列,由这两个数列的对应项乘积组成的新数列为{a n b n},当求该数列的前n项的和时,常常采用将{a n b n}的各项乘以公比q,并向后错位一项与{a n b n}的同次项对应相减,即可转化为特殊数列的求和,所以这种数列求和的方法称为错位相减法.6、已知等差数列{a n}的前3项和为6,前8项和为-4.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设b n =(4-a n )q n -1(q ≠0,n ∈N *),求数列{b n }的前n 项和S n .数列归纳整合一、数列的概念及表示方法(1)定义:按照一定顺序排列着的一列数.(2)表示方法:列表法、图象法、通项公式法和递推公式法.(3)分类:按项数有限还是无限分为有穷数列和无穷数列;按项与项之间的大小关系可分为递增数列、递减数列、摆动数列和常数列.(4)a n 与S n 的关系:a n =⎩⎪⎨⎪⎧ S 1n =1,S n -S n -1n ≥2. 等差数列 等比数列性质 ①设{a n }是等差数列,若s +t =m +n ,则a s+a t =a m +a n ;②从等差数列中抽取等距离的项组成的数列是一个等差数列;③等差数列中连续m 项的和组成的新数列是等差数列,即:S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…是等差数列 ①设{a n }是等比数列,若s +t =m +n ,则a s ·a t =a m ·a n ; ②从等比数列中抽取等距离的项组成的数列是一个等比数列; ③等比数列中连续m 项的和组成的新数列是等比数列,即:S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…是等比数列(注意:当q =-1且m 为偶数时,不是等比数列)函数特性 ①等差数列{an}的通项公式是n 的一次函数,即an =an +b(a≠0,a =d ,b =a1-d); ②等差数列{an}的前n 项和公式是一个不含常数项的n 的二次函数,即Sn =an2+bn(d≠0) ①等比数列{an}的通项公式是n 的指数型函数,即an =c·qn ,其中c≠0,c =a1q ; ②等比数列{an}的前n 项和公式是一个关于n 的指数型函数,即Sn =aqn -a(a≠0,q≠0,q≠1)三、等差数列、等比数列的判断方法(1)定义法:a n +1-a n =d (常数)⇔{a n }是等差数列;a n +1a n=q (q 为常数,q ≠0)⇔{a n }是等比数列. (2)中项公式法:2a n +1=a n +a n +2⇔{a n }是等差数列;a n +12=a n ·a n +2(a n ≠0)⇔{a n }是等比数列.(3)通项公式法:a n =an +b (a ,b 是常数)⇔{a n }是等差数列;a n =c ·q n (c ,q 为非零常数)⇔{a n }是等比数列.(4)前n 项和公式法:S n =an 2+bn (a ,b 为常数,n ∈N *)⇔{a n }是等差数列;S n =aq n -a (a ,q 为常数,且a ≠0,q ≠0,q ≠1,n ∈N *)⇔{a n }是等比数列.专题一 数列通项公式的求法数列的通项公式是数列的核心之一,它如同函数中的解析式一样,有解析式便可研究函数的性质,而有了数列的通项公式,便可求出数列中的任何一项及前n 项和.常见的数列通项公式的求法有以下几种:(1)观察归纳法求数列的通项公式就是观察数列的特征,横向看各项之间的关系结构,纵向看各项与序号n 的内在联系,结合常见数列的通项公式,归纳出所求数列的通项公式.(2)利用公式法求数列的通项公式数列符合等差数列或等比数列的定义,求通项时,只需求出a 1与d 或a 1与q ,再代入公式a n =a 1+(n -1)d 或a n =a 1q n -1中即可.(3)利用a n 与S n 的关系求数列的通项公式如果给出的条件是a n 与S n 的关系式,可利用a n =⎩⎪⎨⎪⎧ S 1n =1,S n -S n -1n ≥2,先求出a 1=S 1,再通过计算求出a n (n ≥2)的关系式,检验当n =1时,a 1是否满足该式,若不满足该式,则a n 要分段表示.(4)利用累加法、累乘法求数列的通项公式形如:已知a 1,且a n +1-a n =f (n )(f (n )是可求和数列)的形式均可用累加法;形如:已知a 1,且a n +1a n=f (n )(f (n )是可求积数列)的形式均可用累乘法. (5)构造法(利用数列的递推公式研究数列的通项公式)若由已知条件直接求a n 较难,可以通过整理变形等,从中构造出一个等差数列或等比数列,从而求出通项公式.1、已知数列{a n }满足a n +1=a n +3n +2且a 1=2,求a n .2、数列{a n }中,若a 1=1,a n +1=n +1n +2a n (n ∈N *),求通项公式a n . 3、已知数列{a n }满足a n +1=3a n +2(n ∈N *),a 1=1,求通项公式.4、设S n 为数列{a n }的前n 项的和,且S n =32(a n -1)(n ∈N *),求数列{a n }的通项公式. 专题二 数列求和求数列的前n 项和S n 通常要掌握以下方法:1、公式法:直接由等差、等比数列的求和公式求和,注意对等比数列q ≠1的讨论.2、错位相减法:主要用于一个等差数列与一个等比数列对应项相乘所得的数列的求和,即等比数列求和公式的推导过程的推广.3、分组转化法:把数列的每一项分成两项,使其转化为几个等差、等比数列再求和.4、裂项相消法:把数列的通项拆成两项之差求和,正负相消剩下首尾若干项.5、倒序相加法:把数列正着写和倒着写再相加(即等差数列求和公式的推导过程的推广).1、求数列214,418,6116,…,2n +12n +1的前n 项和S n . 2、在数列{a n }中,a n =1n +1+2n +1+…+n n +1,又b n =2a n ·a n +1,求数列{b n }的前n 项的和. 3、求和S n =x +2x 2+3x 3+…+nx n .专题三 数列的交汇问题数列是高中代数的重点内容之一,也是高考的必考内容及重点考查的范围,它始终处在知识的交汇点上,如数列与函数、方程、不等式等其他知识交汇进行命题.1、已知单调递增的等比数列{a n }满足a 2+a 3+a 4=28,且 a 3+2是a 2,a 4的等差中项.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =a n log 12a n ,S n =b 1+b 2+…+b n ,对任意正整数n ,S n +(n +m )a n +1<0恒成立,试求m 的取值范围. 2、数列{a n }的前n 项和S n =2n 2+2n ,数列{b n }的前n 项和T n =2-b n .(1)求数列{a n }与{b n }的通项公式;(2)设c n =a n 2·b n ,证明:当且仅当n ≥3时,c n +1<c n .。
等比数列的求和与通项等比数列是指一个数列中,从第二个数开始,每个数都是前一个数与一个固定的非零常数的乘积。
等比数列可以写成如下形式:a,ar,ar²,ar³,…其中,a为首项,r为公比。
求和公式要求等比数列的前n项和Sn,可以利用以下求和公式:Sn = a(1 - rⁿ) / (1 - r)通项公式要求等比数列的第n项an,可以利用以下通项公式:an = a * rⁿ⁻¹例如,对于等比数列1,2,4,8,16,…首项a = 1,公比r = 2。
我们可以通过求和公式来计算前n项和,也可以通过通项公式来计算第n项。
实例分析假设我们要求等比数列1,2,4,8,16的前4项和。
首先,根据通项公式可得:a₄ = a * r⁴⁻¹= 1 * 2³= 8然后,根据求和公式可得:S₄ = a(1 - rⁿ) / (1 - r)= 1(1 - 2⁴) / (1 - 2)= 1(1 - 16) / (1 - 2)= -15 / -1= 15因此,等比数列1,2,4,8,16的前4项和为15。
进一步推广除了给定首项和公比,我们还可以根据已知等比数列的前两项求解该等比数列。
举个例子,假设我们已知等比数列的首项为2,第二项为6,求解该等比数列的通项公式和前n项和。
首先,根据已知条件可得:a = 2,a₂ = 6由此,我们可以求解公比r:a₂ = a * r¹6 = 2 * rr = 3接下来,我们可以求解通项公式an:an = a * rⁿ⁻¹= 2 * 3ⁿ⁻¹最后,我们可以求解前n项和Sn:Sn = a(1 - rⁿ) / (1 - r)= 2(1 - 3ⁿ) / (1 - 3)通过以上计算,我们可以得到所求等比数列的通项公式和前n项和。
总结等比数列是数学中常见且重要的概念。
求等比数列的前n项和和通项是数学中常见的问题,可以通过求和公式和通项公式来解决。
高中数列求和公式总结大全
1. 等差数列求和公式:Sn = n/2 [2a + (n-1)d]其中,Sn表示前n 项和,a表示首项,d表示公差。
2. 等比数列求和公式:Sn = a(1-
q^n)/(1-q)其中,Sn表示前n项和,a表示首项,q表示公比。
3. 等差
数列前n项和公式:Sn = n/2 [a1 + an]其中,a1表示首项,an表示第
n项。
4. 等比数列前n项和公式:Sn = a(1-q^n)/(1-q)其中,a表示首项,q表示公比。
5. 等差数列通项公式:an = a1 + (n-1)d其中,an表示第n项,a1表示首项,d表示公差。
6. 等比数列通项公式:an = a1 * q^(n-1)其中,an表示第n项,a1表示首项,q表示公比。
7. 等差数列
求第n项公式:an = a1 + (n-1)d其中,an表示第n项,a1表示首项,d表示公差。
8. 等比数列求第n项公式:an = a1 * q^(n-1)其中,an表示第n项,a1表示首项,q表示公比。
9. 等差数列求公差公式:d = (an - a1)/(n-1)其中,d表示公差,an表示第n项,a1表示首项。
10. 等比数列求公比公式:q = (an/a1)^(1/(n-1))其中,q表示公比,an表示第n项,a1表示首项。
以上是高中数列求和公式的总结大全。
等比数列公式求和公式等比数列是指数列中相邻两项之比相等的数列。
等比数列的求和公式是指将等比数列的前n项求和的公式。
下面将详细介绍等比数列和求和公式的相关知识。
一、等比数列的定义等比数列是指数列中相邻两项之比相等的数列。
设等比数列的首项为a,公比为r,那么等比数列的通项公式为:an = a * r^(n-1)其中,an表示等比数列的第n项。
二、等比数列的性质1. 等比数列的任意项与首项之比等于公比:a2/a1 = a3/a2 = ... = an/a(n-1) = r2. 等比数列的任意项与末项之比等于公比的n-1次方:an/a1 = r^(n-1)3. 等比数列的前n项和可以通过公式计算得到。
三、等比数列的求和公式等比数列的前n项和可以通过求和公式计算得到。
设等比数列的首项为a,公比为r,前n项和为Sn,则有以下求和公式:Sn = a * (1 - r^n) / (1 - r)四、等比数列求和公式的推导下面通过推导,来证明等比数列求和公式的正确性。
计算等比数列的前n项和Sn:Sn = a + ar + ar^2 + ... + ar^(n-1)将Sn乘以公比r:r * Sn = ar + ar^2 + ar^3 + ... + ar^n将等式两边相减:Sn - r * Sn = a - ar^n化简得:Sn * (1 - r) = a * (1 - r^n)再将等式两边除以(1 - r),得到等比数列的求和公式:Sn = a * (1 - r^n) / (1 - r)五、等比数列求和公式的应用等比数列求和公式在数学和实际问题中有着广泛的应用。
通过求和公式,我们可以快速求解等比数列的前n项和,从而简化计算过程。
在金融、工程、物理等领域中,等比数列求和公式也经常被使用。
六、例题解析下面通过一个例题来说明等比数列求和公式的具体应用。
例题:已知等比数列的首项为2,公比为0.5,求该等比数列的前10项和。