等比数列知识点总结及题型归纳
等比数列知识点总结及题型归纳
1、等比数列的定义:
()()*1
2,n n a q q n n N a -=≠≥∈0且,q 称为公比 2、通项公式: ()11110,0n n n 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 q S q q
--==-- 11''11n n n a a q 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 n
a 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()()*1
2,n n 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 ⋅=⋅。
特别的,当2m n k +=时,得2n m k a a a ⋅= 注:
12132n n n a a a a a a --⋅=⋅=⋅⋅⋅
(4)数列{}n a ,{}n b 为等比数列,则数列{
}n
k a ,{}n k a ⋅,{}k n a ,{}n n k a b ⋅⋅,{}n n a b (k 为非零常数)均为等比数列。
(5)数列{}n a 为等比数列,每隔*()k k N ∈项取出一项23(,,,,)m m k m k m k a a a a +++⋅⋅⋅仍为等比数列
(6)如果{}n a 是各项均为正数的等比数列,则数列{log }a n a 是等差数列
(7)若{}n a 为等比数列,则数列n S ,2n n S S -,32,n n S S -⋅⋅⋅,成等比数列
(8)若{}n a 为等比数列,则数列12n a a a ⋅⋅⋅⋅⋅⋅,122n n n a a a ++⋅⋅⋅⋅⋅⋅,21223n n n a a a ++⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅成等比数列
二、 考点分析
考点一:等比数列定义的应用
1、数列{}n a 满足()11
23n n a a n -=-≥,143
a =,则4a =_________. 2、在数列{}n a 中,若11a =,()1211n n a a n +=+≥,则该数列的通项n a =______________. 考点二:等比中项的应用
1、已知等差数列{}n a 的公差为2,若1a ,3a ,4a 成等比数列,则2a =( )
A .4-
B .6-
C .8-
D .10-
2、若a 、b 、c 成等比数列,则函数2
y ax bx c =++的图象与x 轴交点的个数为( )
A .0
B .1
C .2
D .不确定 3、已知数列{}n a 为等比数列,32a =,24203a a +=
,求{}n a 的通项公式. 考点三:等比数列及其前n 项和的基本运算
1、若公比为23的等比数列的首项为98,末项为13,则这个数列的项数是( ) A .3 B .4 C .5 D .6
2、已知等比数列{}n a 中,33a =,10384a =,则该数列的通项n a =_________________.
3、若{}n a 为等比数列,且4652a a a =-,则公比q =________.
4、设1a ,2a ,3a ,4a 成等比数列,其公比为2,则1234
22a a a a ++的值为( ) A .14 B .12
C .18
D .1 考点四:等比数列及其前n 项和性质的应用
1、在等比数列{}n a 中,如果66a =,99a =,那么3a 为( )
A .4
B .32
C .169
D .2 2、如果1-,a ,b ,c ,9-成等比数列,那么( )
A .3b =,9ac =
B .3b =-,9ac =
C .3b =,9ac =-
D .3b =-,9ac =-
3、在等比数列{}n a 中,11a =,103a =,则23456789a a a a a a a a 等于( )
A .81 B
.C
D .243
4、在等比数列{}n a 中,()9100a a a a +=≠,1920a a b +=,则99100a a +等于( )
A .98b a
B .9b a ⎛⎫ ⎪⎝⎭
C .109b a
D .10
b a ⎛⎫ ⎪⎝⎭
5、在等比数列{}n a 中,3a 和5a 是二次方程250x kx ++=的两个根,则246a a a 的值为( ) A .25 B
.C
.- D
.±6、若{}n a 是等比数列,且0n a >,若243546225a a a a a a ++=,那么35a a +的值等于 考点五:公式11,(1),(2)
n n n S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩的应用
1.等比数列前n 项和S n =2n -1,则前n 项的平方和为( )
A.(2n -1)2
B.31(2n -1)2 D.3
1(4n -1) 2. 设等比数列{a n }的前n 项和为S n =3n +r ,那么r 的值为______________。
高中数学选择性必修二 4 3 1 1等比数列的概念和通项公式(知识梳理+例题+变式+练习)(含答案)
4.3.1.1等比数列的概念和通项公式知识点一 等比数列的概念(1)文字语言: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个常数,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. (2)符号语言:a n +1a n =q (q 为常数,n ∈N *)【重点总结】(1)由等比数列的定义知,数列除末项外的每一项都可能作分母,故每一项均不为0,因此公比也不为0,由此可知,若数列中有“0”项存在,则该数列不可能是等比数列.(2)“从第2项起”是因为首项没有“前一项”,同时注意公比是每一项与其前一项之比,前后次序不能颠倒.(3)定义中的“同一个常数”是定义的核心之一,一定不能把“同”字省略.要点二 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. 【重点总结】(1)若G 是a 与b 的等比中项,则G a =bG,所以G 2=ab ,G =±ab.(2)与“任意两个实数a ,b 都有唯一的等差中项A =a +b2”不同,只有当a 、b 同号时a 、b 才有等比中项,并且有两个等比中项,分别是ab 与-ab ;当a ,b 异号时没有等比中项.(3)在一个等比数列中,从第2项起,每一项(有穷数列的末项除外)都是它的前一项与后一项的等比中项. 要点三 等比数列的通项公式设等比数列{a n }的公比为q ,则这个等比数列的通项公式是a n =11n a q (a 1,q ≠0且n ∈N *). 【重点总结】(1)已知首项a 1和公比q ,可以确定一个等比数列. (2)在公式a n =a 1q n -1中,有a n ,a 1,q ,n 四个量,已知其中任意三个量,可以求得第四个量,其中a 1,q 为两个基本量.(3)对于等比数列{a n },若q<0,则{a n }中正负项间隔出现,如数列1,-2,4,-8,16,…;若q>0,则数列{a n }各项同号.从而等比数列奇数项必同号;偶数项也同号.【基础自测】1.判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)(1)若一个数列为{a n },且满足a na n -1=q (n ≥2,q 为不等于0的常数),则这个数列是等比数列.( )(2)在等比数列{a n }中,若已知任意两项的值,则可以求出首项、公比和数列任一项的值.( ) (3)G 为a ,b 的等比中项⇔G 2=ab .( )(4)若一个数列从第二项开始,每一项都是它前后两项的等比中项,则这个数列是等比数列.( ) 【答案】(1)√(2)√(3)×(4)× 2.(多选题)下列数列不是等比数列的是( )A .2,22,3×22,… B.1a ,1a 2,1a3,…C .s -1,(s -1)2,(s -1)3,…D .0,0,0,… 【答案】ACD【解析】A 中,222≠3×2222,A 不是等比数列;B 中,1a 21a =1a 31a 2=…,B 是等比数列;C 中,当s =1时,不是等比数列;当s ≠1时,是等比数列,所以C 不是等比数列;D 显然不是等比数列.故选ACD. 3.已知{a n }是等比数列,a 1=1,a 4=22,则a 3=( ) A .±2 B .2 C .-2 D .4 【答案】B【解析】设等比数列{a n }的公比为q ,则有1×q 3=22=(2)3,∴q =2,∴a 3=a 4q=2,故选B.4.已知等比数列{a n }中,a 1=-2,a 3=-8,则a n =________. 【答案】-2n 或(-2)n【解析】∵a 1=-2,a 3=-8,∴a 3a 1=q 2=-8-2=4,∴q =±2,∴a n =(-2)·2n -1或a n =(-2)·(-2)n -1,即a n=-2n 或a n =(-2)n .题型一 等比数列通项公式的求法及应用 探究1 基本量的计算 【例1】在等比数列{a n }中 (1)a 4=2,a 7=8,求a n ;(2)a 2+a 5=18,a 3+a 6=9,a n =1,求n .【解析】(1)因为⎩⎪⎨⎪⎧ a 4=a 1q 3,a 7=a 1q 6,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1q 3=2, ①a 1q 6=8, ② 由②①得q 3=4,从而q =34,而a 1q 3=2, 于是a 1=2q 3=12,所以a n =a 1q n -1=22-53n .(2)方法一:由已知可得⎩⎪⎨⎪⎧a 2+a 5=a 1q +a 1q 4=18, ①a 3+a 6=a 1q 2+a 1q 5=9, ② 由②①得q =12,从而a 1=32.又a n =1,所以32×⎝⎛⎭⎫12n -1=1,即26-n =20,所以n =6. 方法二:因为a 3+a 6=q (a 2+a 5),所以q =12.由a 1q +a 1q 4=18,得a 1=32.由a n =a 1q n -1=1,得n =6. 【重点小结】 (1)由a 7a 4=q 3便可求出q ,再求出a 1,则a n =a 1·q n -1.(2)两个条件列出关于a 1,q 的方程组,求出a 1,q 后再由a n =1求n ;也可以直接先由q =a 3+a 6a 2+a 5入手.【方法归纳】等比数列通项公式的求法(1)根据已知条件,建立关于a 1,q 的方程组,求出a 1,q 后再求a n ,这是常规方法.(2)充分利用各项之间的关系,直接求出q 后,再求a 1,最后求a n ,这种方法带有一定的技巧性,能简化运算.探究2 等比数列的实际应用【例2】计算机的价格不断降低,若每台计算机的价格每年降低13,现在价格为8 100元的计算机3年后的价格可降低为( )A .300元B .900元C .2 400元D .3 600元 【答案】C【解析】降低后的价格构成以23为公比的等比数列,则现在价格为8 100元的计算机3年后的价格可降低为8 100×⎝⎛⎭⎫233=2 400(元). 【方法技巧】关于等比数列模型的实际应用题,先构造等比数列模型,确定a 1和q ,然后用等比数列的知识求解. 【跟踪训练1】(1)在等比数列{a n }中,a 3+a 4=4,a 2=2,则公比q 等于( ) A .-2 B .1或-2 C .1 D .1或2 【答案】B【解析】a 3+a 4=a 2q +a 2q 2=2q +2q 2=4, 即q 2+q -2=0,解得q =1或q =-2,故选B.(2)在等比数列{a n }中,a n >0,已知a 1=6,a 1+a 2+a 3=78,则a 2等于( ) A .12 B .18 C .24 D .36 【答案】B【解析】设公比为q ,由已知得6+6q +6q 2=78, 即q 2+q -12=0解得q =3或q =-4(舍去). ∴a 2=6q =6×3=18.故选B.(3)某林场的树木每年以25%的增长率增长,则第10年末的树木总量是今年的________倍. 【答案】1.259【解析】设这个林场今年的树木总量是m ,第n 年末的树木总量为a n ,则a n +1=a n +a n ×25%=1.25a n . 则a n +1a n=1.25,则数列{a n }是公比q =1.25的等比数列. 则a 10=a 1q 9=1.259 m.所以a 10a 1=1.259.题型二 等比中项【例3】已知等比数列的前三项和为168,a 2-a 5=42,求a 5,a 7的等比中项.【解析】设该等比数列的公比为q ,首项为a 1, 因为a 2-a 5=42,所以q ≠1,由已知,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 1q +a 1q 2=168a 1q -a 1q 4=42, 所以⎩⎪⎨⎪⎧ a 1(1+q +q 2)=168a 1q (1-q 3)=42①②因为1-q 3=(1-q )(1+q +q 2),所以由②除以①,得q (1-q )=14.所以q =12.所以a 1=4212-⎝⎛⎭⎫124=96.若G 是a 5,a 7的等比中项,则应有G 2=a 5a 7=a 1q 4·a 1q 6=a 21q 10=962×⎝⎛⎭⎫1210=9. 所以a 5,a 7的等比中项是±3. 【方法归纳】(1)首项a 1和q 是构成等比数列的基本量,从基本量入手解决相关问题是研究等比数列的基本方法. (2)解题时应注意同号的两个数的等比中项有两个,它们互为相反数,而异号的两个数没有等比中项. 【跟踪训练2】如果-1,a ,b ,c ,-9成等比数列,那么( ) A .b =3,ac =9 B .b =-3,ac =9 C .b =3,ac =-9 D .b =-3,ac =-9【答案】B【解析】∵-1,a ,b ,c ,-9成等比数列, ∴a 2=(-1)×b ,b 2=(-1)×(-9)=9 ∴b <0,∴b =-3.又b 2=ac ,∴ac =9.故选B.题型三 等比数列的判定与证明【例4】已知数列{a n }的前n 项和为S n ,S n =13(a n -1)(n ∈N *)(1)求a 1,a 2;(2)求证:数列{a n }是等比数列.【解析】(1)当n =1时,S 1=13(a 1-1)=a 1,解得:a 1=-12,当n =2时,S 2=13(a 2-1)=a 1+a 2,解得a 2=14.(2)证明:当n ≥2时,a n =S n -S n -1=13(a n -1)-13(a n -1-1),得a n a n -1=-12.又a 1=-12,所以{a n }是首项为-12,公比为-12的等比数列.【变式探究1】将本例中条件换为“数列{a n }满足a 1=1,a n +1=2a n +1”,求证:{a n +1}成等比数列,并求a n .【解析】由a n +1=2a n +1,∴a n +1+1=2(a n +1),∴a n +1+1a n +1=2,∴{a n +1}是以2为首项,2为公比的等比数列,∴a n +1=2×2n -1=2n , ∴a n =2n -1.【变式探究2】将本例中的条件换为“数列{a n }中,a 1=56,a n +1=13a n +⎝⎛⎭⎫12n +1”,求a n . 【解析】令a n +1-A ·⎝⎛⎭⎫12n +1=13⎣⎡⎦⎤a n -A ·⎝⎛⎭⎫12n ,则a n +1=13a n +A 3·⎝⎛⎭⎫12n +1. 由已知条件知A3=1,得A =3,所以a n +1-3×⎝⎛⎭⎫12n +1=13⎣⎡⎦⎤a n -3×⎝⎛⎭⎫12n . 又a 1-3×⎝⎛⎭⎫121=-23≠0, 所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n -3×⎝⎛⎭⎫12n 是首项为-23,公比为13的等比数列. 于是a n -3×⎝⎛⎭⎫12n =-23×⎝⎛⎭⎫13n -1,故a n =3×⎝⎛⎭⎫12n -2×⎝⎛⎭⎫13n . 【方法归纳】判定数列是等比数列的常用方法(1)定义法:a n +1a n =q (q 是常数)或a na n -1=q (q 是常数,n ≥2)⇔{a n }为等比数列.(2)等比中项法:a 2n +1=a n ·a n +2(a n ≠0,n ∈N *)⇔{a n }为等比数列.(3)通项公式法:a n =a 1q n -1(其中a 1,q 为非零常数,n ∈N *)⇔{a n }为等比数列. 【易错辨析】忽略等比数列各项的符号规律致错【例5】在等比数列{a n }中,a 5=1,a 9=81,则a 7=( ) A .9或-9 B .9 C .27或-27 D .-27 【答案】B【解析】由等比中项的性质得a 27=a 5a 9=81,∴a 7=±9,由于等比数列中的奇数项的符号相同,所以a 7=9,故选B. 【易错警示】 1. 出错原因没有弄清等比数列各项的符号规律,直接由等比中项得a 7=±9,错选A. 2. 纠错心得在等比数列中,奇数项的符号相同,偶数项的符号相同.解此类题时要小心谨慎,以防上当.一、单选题1.已知等比数列{}n a 中,3a 是1a ,2a 的等差中项,则数列{}n a 的公比为( ) A .12-或1B .12-C .12D .1【答案】A【分析】首先根据题意得到3122a a a =+,从而得到2210q q --=,再解方程即可. 【解析】由题知:3122a a a =+,所以221q q =+,即2210q q --=,解得12q =-或1q =.故选:A2.已知等比数列{}n a 满足2512,4a a ==,则公比q =( ) A .12-B .12C .2-D .2【答案】B 【分析】由352a a q =即可求出.【解析】 352a a q =,即3124q =,解得12q =. 故选:B .3.已知{}n a 为等比数列,n S 是它的前n 项和.若2312a a a ⋅=,且4a 与72a 的等差中项为54,则5S =( ) A .29 B .31 C .33 D .35【答案】B 【分析】设等比数列{}n a 的公比为q ,由已知可得q 和1a ,代入等比数列的求和公式即可 【解析】因为 2312a a a =23114a q a a ==,42a ∴=,3474452224a a a a q +=⨯=+, 所以11,162q a ==,551161231112S ⎛⎫- ⎪⎝⎭==-,故选:B.4.《莱茵德纸草书》(RhindPapyrus )是世界上最古老的数学著作之一.书中有这样一道题目:把93个面包分给5个人,使每个人所得面包个数成等比数列,且使较小的两份之和等于中间一份的四分之三,则最大的一份是( )个. A .12 B .24 C .36 D .48【答案】D 【分析】设等比数列{}n a 的首项为10a >,公比1q >,根据题意,由()()211513141931a q a q a q q ⎧+=⎪⎪⎨-⎪=⎪-⎩求解. 【解析】设等比数列{}n a 的首项为10a >,公比1q >,由题意得:123123453493a a a a a a a a ⎧+=⎪⎨⎪++++=⎩,即()()211513141931a q a q a q q ⎧+=⎪⎪⎨-⎪=⎪-⎩, 解得132a q =⎧⎨=⎩,所以45148a a q ==,故选:D5.在等比数列{}n a 中,若1614a a a ⋅⋅为定值,n T 为数列{}n a 的前n 项积,则下列各数为定值的是( ) A .11T B .12TC .13TD .14T【答案】C 【分析】根据等比数列的通项公式用1,a q 表示出1614a a a ,然后再分别表示出各选项中的积进行判断. 【解析】设公比为q ,则()35133186161411111a a a a a q a q a q a q =⋅==为定值,即61a q 为定值,(1)112(1)211111n n n n n n n T a a q a qa qa q--+++-=⋅==,11555111111()T a q a q ==,不是定值,1211126621211T a q a q ⎛⎫== ⎪⎝⎭,不是定值,13786131311()T a q a q ==,是定值,1413131414221411()T a q a q ⨯==,不是定值.故选:C .6.在各项都为正数的数列{}n a 中,首项12,n a S =为数列{}n a 的前n 项和,且()2121(42)0n n n S S a n ----=≥,则10S =( ) A .1022 B .1024C .2046D .2048【答案】C 【分析】当2n ≥时,1n n n a S S -=-,故可以得到()()11220n n n n a a a a --+-=,因为120n n a a -+>,进而得到120n n a a --=,所以{}n a 是等比数列,进而求出102046S = 【解析】由()2121(42)0n n n S S a n ----=≥,得22140nn a a --=,得()()11220n n n n a a a a --+-=, 又数列{}n a 各项均为正数,且12a =, ∴120n n a a -+>,∴120n n a a --=,即12nn a a -= ∴数列{}n a 是首项12a =,公比2q 的等比数列,其前n 项和()12122212n n nS +-==--,得102046S =,故选:C.7.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,若21n n S a =-,则202120221S a +=( )A .2B .1C .12D .13【答案】B 【分析】由21n n S a =-,根据n a 与n S 的关系,得出{}n a 是首项为1,公比为2的等比数列,结合等比数列的求和公式,即可求解. 【解析】由数列{}n a 的前n 项和21n n S a =-,当1n =时,可得11121a S a ==-,所以11a =;当2n ≥时,()112121n n n n n a S S a a --=-=---,所以12n n a a -=, 所以{}n a 是首项为1,公比为2的等比数列,所以202120212021122112S -==--,202120222a =,所以2021202211S a +=. 故选:B.8.在等比数列{}n a 中,()23122a a a a +=+,则数列{}n a 的公比q =( ) A .2 B .1 C .1-或1 D .1-或2【答案】D 【分析】用1,a q 表示出已知等式后可得结论. 【解析】由题意知()()211210a q q a q +-+=,所以()()120q q +-=,所以1q =-或2q.故选:D .二、多选题9.(多选题)已知等比数列{}n a 的前n 项和是n S ,则下列说法一定成立的是( ) A .若30a >,则20210a > B .若40a >,则20200a > C .若30a >,则20210S > D .若30a >,则20210S <【答案】ABC【分析】根据等比数列通项式,前n 项和n S 代入即可得出答案. 【解析】设数列{}n a 的公比为q ,当30a >,则2018202130a a q=>,A 正确; 当40a >,则2016202040a a q=>,B 正确. 又当1q ≠时,()20211202111a q qS -=-,当1q <时,2021202110,10,0q qS ->->∴>,当01q <<时,2021202110,10,0q q S ->->∴>,当1q >时,2021202110,10,0q qS -<-<∴>当1q =时,2021120210S a =>,故C 正确,D 不正确. 故选:ABC10.(多选题)若数列{a n }是等比数列,则下面四个数列中也是等比数列的有( ) A .{ca n }(c 为常数) B .{a n +a n +1}C .{a n ·a n +1)D .{}3n a【答案】CD 【分析】A. 由c =0判断;B.q =-1时判断;CD.由等比数列的定义判断. 【解析】当c =0时,{ca n }不是等比数列,故A 错误;当数列{a n }的公比q =-1时,a n +a n +1=0,{a n +a n +1}不是等比数列,故B 错误; 由等比数列的定义,选项CD 中的数列是等比数列,故CD 正确. 故选:CD11.设数列{}n a 是各项均为正数的等比数列,n T 是{}n a 的前n 项之积,227a =,369127a a a ⋅⋅=,则当n T 最大时,n 的值为( )A .4B .5C .6D .7【答案】AB【分析】 设等比数列{}n a 的公比为q ,求出q 的值,进而可求得数列{}n a 的通项公式,解不等式1n a ≥,求出n 的取值范围,即可得解.【解析】设等比数列{}n a 的公比为q ,则33696127a a a a ⋅⋅==,可得613a =,13q ∴==,所以,225212733n n n n a a q ---⎛⎫==⨯= ⎪⎝⎭, 令531n n a -=≥,解得5n ≤,故当n T 最大时,4n =或5.故选:AB.第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明三、填空题12.在等比数列{}n a 中,1521,8,n a a a S ==是数列{}n a 的前n 项和,若63k S =,则k =________.【答案】6【分析】由1521,8a a a ==,解得2q求解. 【解析】在等比数列{}n a 中,设公比为q ,因为1521,8a a a ==,所以48,0q q q =≠,解得2q, 所以126312kk S -==-,解得6k =, 故答案为:613.在正项等比数列{}n a 中,若13a 、312a 、22a 成等差数列,则2021202020232022a a a a -=-________.【答案】19【分析】设正项等比数列{}n a 的公比为q ,则0q >,根据已知条件求出q 的值,再结合等比数列的基本性质可求得结果.【解析】设正项等比数列{}n a 的公比为q ,则0q >,因为13a 、312a 、22a 成等差数列,则31232a a a =+,即211132a q a a q =+, 可得2230q q --=,0q >,解得3q =, 因此,()20212020202120202202320222021202019a a a a a a q a a --==--. 故答案为:19. 14.已知正项数列{}n a 的前n 项和为n S ,若241,4n n a S b a a +==,数列{}n a 的通项公式为___________. 【答案】21()2n n a -= 【分析】当1n =时,求得102b a =>,再由n n S a b =-+,得到11(2)n n S a b n --=-+≥, 相减可得120n n a a --=,结合等比数列的通项公式,求得b ,进而求得数列的通项公式.【解析】由题意,正项数列{}n a 满足241,4n n a S b a a +==, 当1n =时,可得1111a S a a b =++=,则102b a =>, 由n n S a b =-+,则11(2,)n n S a b n n N +--=-+≥∈,两式相减可得120n n a a --=,所以1(22)1,n n n n N a a +-≥=∈, 即数列{}n a 为公比为12的等比数列, 所以2416,4b a a b ==,所以2441461a b a b =⨯=,解得4b =, 所以122b a ==,所以数列{}n a 的通项公式为1121112()()22n n n n a a q ---==⨯=.故答案为:21()2n n a -=.四、解答题15.已知n S 为数列{}n a 的前n 项和,12a =,172n n S a ++=,2211log log n n n b a a +=⋅,n T 为数列{}n b 的前n 项和.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若2022n m T >对所有*n N ∈恒成立,求满足条件m 的最小整数值.【答案】(1)322n n a -= (2)674【分析】(1)利用递推公式,结合前n 项和与第n 项的关系、等比数列的定义进行求解即可; (2)根据对数的运算性质,结合裂项相消法进行求解即可.(1)由题意172n n S a ++=,当2n ≥时,172n n S a -+=,两式相减得:17n n n a a a +=-,即:()182n n a a n +=≥,所以2n ≥时,{}n a 为等比数列又因为1n =时,217272216a S =+=⨯+=, 所以218a a =, 所以,对所有*n N ∈,{}n a 是以2为首项,8为公比的等比数列,所以132282n n n a --=⨯=;(2) 由题知:32312212211log log log 2log 2n n n n n b a a -++==⋅⋅ ()()13231n n =-+11133231n n ⎛⎫=- ⎪-+⎝⎭所以12111111111134473231331n n T b b b n n n ⎛⎫⎛⎫=+++=-+-++-=- ⎪ ⎪-++⎝⎭⎝⎭所以111202220221674167433131n T n n ⎛⎫⎛⎫=⨯-=-< ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭所以满足2022n m T >恒成立的最小m 值为674.16.等差数列{}n a 中,13a =,前n 项和为n S ,等比数列{}n b 各项均为正数,11b =,且2212b S +=,{}n b 的公比22S q b =. (1)求n a 与n b ;(2)求12111nS S S +++. 【答案】(1)33(1)3n a n n =+-=,13n n b -=(2)()231n n + 【分析】(1)由{}n b 的公比22S q b =及2212b S +=可解得3q =,由11b =则n b 可求,又由22S q b =可得29S =,26a =,213d a a =-=,则n a 可求;(2)由(1)可得3(1)2n n n S +=,则122113(1)31n S n n n n ⎛⎫==- ⎪++⎝⎭,故由裂项相消法可求12111nS S S +++. (1) 等差数列{}n a 中,13a =,前n 项和为n S ,等比数列{}n b 各项均为正数,11b =,且2212b S +=,{}n b 的公比22S q b =,222212S q b b S ⎧=⎪⎨⎪+=⎩,解得3q =,13n n b -=. {}n b 各项均为正数,∴3q =,13n n b -=.由23b =,得29S =,26a =,213d a a =-=,∴()3313n a n n =+-=. (2)3(1)3(1)322n n n n n S n -+=+=, 122113(1)31n S n n n n ⎛⎫==- ⎪++⎝⎭,12111211111132231n S S S n n ⎛⎫+++=-+-++- ⎪+⎝⎭ 2121313(1)n n n ⎛⎫=-= ⎪++⎝⎭. 17.已知数列{a n }中,a 1=4,a n +1=2a n -5,求证{a n -5}是等比数列.【答案】证明见解析【分析】由a n +1-5=2(a n -5)结合等比数列的定义证明即可.【解析】证明:由a n +1=2a n -5得a n +1-5=2(a n -5). 又a 1-5=-1≠0,故数列{a n -5}是首项为-1,公比为2的等比数列.。
等比数列知识点总结与典型例题+答案
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。
等比数列定义知识点归纳总结
等比数列定义知识点归纳总结等比数列是数学中常见的一种数列形式,它在各个领域都有广泛的应用。
本文将对等比数列的定义、性质和应用进行归纳总结,以帮助读者更好地理解和运用等比数列。
一、等比数列的定义等比数列是指一个数列中,从第二项起,每一项与前一项的比值都相等的数列。
比值常用字母q表示,称为公比。
换言之,一个数列满足an+1 = an * q的关系,其中an表示第n项,an+1表示第n+1项,q表示公比。
二、等比数列的性质1. 公比的影响:公比q的绝对值决定了等比数列的性质。
当|q|<1时,等比数列的值越来越小;当|q|>1时,等比数列的值越来越大;当q=1时,等比数列的值保持不变。
2. 通项公式:对于等比数列an,第n项的通项公式为an = a1 *q^(n-1),其中a1为首项。
3. 公式推导:可以通过递归或数学归纳法得到等比数列的通项公式,进而求解数列中任意一项的值。
4. 前n项和:等比数列的前n项和(部分和)可用以下公式表示:Sn = a1 * (1 - q^n)/(1 - q),其中a1为首项,q为公比。
三、等比数列的应用等比数列在诸多领域有广泛的应用,如金融、物理、工程等。
以下列举几个常见的应用场景:1. 财务投资:与利率相关的问题往往可以转化为等比数列问题,如计算定期存款每年的本息总额。
2. 自然科学:许多自然界的现象或物理规律可以用等比数列来描述,如累积衰减、分裂增殖等。
3. 几何问题:等比数列广泛应用于几何问题中,如计算等比数列构成的等边三角形的面积。
4. 数据分析:等比数列可用于分析一些数据序列或随机变量的增长规律,如人口增长、疾病传播等。
综上所述,等比数列是一种重要的数列形式,具有较广泛的应用价值。
通过对等比数列的定义、性质和应用的归纳总结,读者可更好地理解等比数列,并能在实际问题中灵活运用。
在解决问题时,读者可以根据题目给定的条件,利用等比数列的相关公式和性质进行推导和计算,以得到准确的结果。
等比数列知识点总结及题型归纳
等比數列知識點總結及題型歸納1、等比數列の定義:()()*12,n n a q q n n N a -=≠≥∈0且,q 稱為公比 2、通項公式: ()11110,0n n n n a a a q q A B a q A B q-===⋅⋅≠⋅≠,首項:1a ;公比:q 推廣:n m n m n n n m n m m ma a a a qq q a a ---=⇔=⇔= 3、等比中項: (1)如果,,a A b 成等比數列,那麼A 叫做a 與b の等差中項,即:2A ab =或A ab =±注意:同號の兩個數才有等比中項,並且它們の等比中項有兩個(2)數列{}n a 是等比數列211n n n a a a -+⇔=⋅4、等比數列の前n 項和n S 公式:(1)當1q =時,1n S na =(2)當1q ≠時,()11111n n n a q a a q S q q--==-- 11''11n n n a a q A A B A B A q q=-=-⋅=---(,,','A B A B 為常數) 5、等比數列の判定方法: (1)用定義:對任意のn ,都有11(0){}n n n n n na a qa q q a a a ++==≠⇔或为常数,為等比數列 (2)等比中項:21111(0){}n n n n n n a a a a a a +-+-=≠⇔為等比數列(3)通項公式:()0{}n n n a A B A B a =⋅⋅≠⇔為等比數列6、等比數列の證明方法: 依據定義:若()()*12,n n a q q n n N a -=≠≥∈0且或1{}n n n a qa a +=⇔為等比數列 7、等比數列の性質:(2)對任何*,m n N ∈,在等比數列{}n a 中,有n m n m a a q -=。
(3)若*(,,,)m n s t mn st N +=+∈,則n m s t a a a a ⋅=⋅。
等比数列知识点总结及典型例题答案解析
等⽐数列知识点总结及典型例题答案解析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 ?=?。
等比数列及其前n项和考点与题型归纳
等比数列及其前n 项和考点与题型归纳一、基础知识1.等比数列的有关概念(1)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a n +1a n=q .(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 2=ab .只有当两个数同号且不为0时,才有等比中项,且等比中项有两个. 2.等比数列的有关公式 (1)通项公式:a n =a 1q n -1.(2)前n 项和公式:S n =⎩⎪⎨⎪⎧na 1,q =1,a 1(1-q n )1-q =a 1-a n q 1-q ,q ≠1.3.等比数列与指数型函数的关系当q >0且q ≠1时,a n =a 1q ·q n 可以看成函数y =cq x ,其是一个不为0的常数与指数函数的乘积,因此数列{a n }各项所对应的点都在函数y =cq x 的图象上;对于非常数列的等比数列{a n }的前n 项和S n =a 1(1-q n )1-q =-a 11-q q n +a 11-q ,若设a =a 11-q ,则S n =-aq n +a (a ≠0,q ≠0,q ≠1).由此可知,数列{S n }的图象是函数y =-aq x +a 图象上一系列孤立的点.对于常数列的等比数列,即q =1时,因为a 1≠0,所以S n =na 1.由此可知,数列{S n }的图象是函数y =a 1x 图象上一系列孤立的点.二、常用结论汇总——规律多一点设数列{a n }是等比数列,S n 是其前n 项和. (1)通项公式的推广:a n =a m ·q n-m(n ,m ∈N *).(2)若m +n =p +q ,则a m a n =a p a q ;若2s =p +r ,则a p a r =a 2s ,其中m ,n ,p ,q ,s ,r ∈N *.(3)a k ,a k +m ,a k +2m ,…仍是等比数列,公比为q m (k ,m ∈N *).(4)若数列{a n },{b n }是两个项数相同的等比数列,则数列{ba n },{pa n ·qb n }和⎩⎨⎧⎭⎬⎫pa n qb n 也是等比数列.(5)若数列{a n }的项数为2n ,则S 偶S 奇=q ;若项数为2n +1,则S 奇-a 1S 偶=q .考点一 等比数列的基本运算[典例] (2018·全国卷Ⅲ)等比数列{a n }中,a 1=1,a 5=4a 3. (1)求{a n }的通项公式;(2)记S n 为{a n }的前n 项和.若S m =63,求m . [解] (1)设{a n }的公比为q ,由题设得a n =q n -1. 由已知得q 4=4q 2,解得q =0(舍去)或q =-2或q =2. 故a n =(-2)n -1或a n =2n -1. (2)若a n=(-2)n -1,则S n =1-(-2)n3.由S m =63,得(-2)m =-188,此方程没有正整数解. 若a n =2n -1,则S n =1-2n1-2=2n -1.由S m =63,得2m =64,解得m =6. 综上,m =6. [题组训练]1.已知等比数列{a n }单调递减,若a 3=1,a 2+a 4=52,则a 1=( )A .2B .4 C.2D .22解析:选B 由题意,设等比数列{a n }的公比为q ,q >0,则a 23=a 2a 4=1,又a 2+a 4=52,且{a n }单调递减,所以a 2=2,a 4=12,则q 2=14,q =12,所以a 1=a 2q=4. 2.(2019·长春质检)已知等比数列{a n }的各项均为正数,其前n 项和为S n ,若a 2=2,S 6-S 4=6a 4,则a 5=( )A .4B .10C .16D .32解析:选C 设公比为q (q >0),S 6-S 4=a 5+a 6=6a 4,因为a 2=2,所以2q 3+2q 4=12q 2,即q 2+q -6=0,所以q =2,则a 5=2×23=16.3.(2017·江苏高考)等比数列{a n }的各项均为实数,其前n 项和为S n .已知S 3=74,S 6=634,则a 8=________. 解析:设等比数列{a n }的公比为q ,则由S 6≠2S 3,得q ≠1,则⎩⎪⎨⎪⎧S 3=a 1(1-q 3)1-q=74,S 6=a 1(1-q 6)1-q =634,解得⎩⎪⎨⎪⎧q =2,a 1=14,则a 8=a 1q 7=14×27=32.答案:32考点二 等比数列的判定与证明[典例] 已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,S n +1=4a n +2(n ∈N *),若b n =a n +1-2a n ,求证:{b n }是等比数列.[证明] 因为a n +2=S n +2-S n +1=4a n +1+2-4a n -2=4a n +1-4a n , 所以b n +1b n =a n +2-2a n +1a n +1-2a n =4a n +1-4a n -2a n +1a n +1-2a n =2a n +1-4a n a n +1-2a n =2.因为S 2=a 1+a 2=4a 1+2,所以a 2=5. 所以b 1=a 2-2a 1=3.所以数列{b n }是首项为3,公比为2的等比数列.[解题技法]1.掌握等比数列的4种常用判定方法 定义法 中项公式法 通项公式法前n 项和公式法2.等比数列判定与证明的2点注意(1)等比数列的证明经常利用定义法和等比中项法,通项公式法、前n 项和公式法经常在选择题、填空题中用来判断数列是否为等比数列.(2)证明一个数列{a n }不是等比数列,只需要说明前三项满足a 22≠a 1·a 3,或者是存在一个正整数m ,使得a 2m +1≠a m ·a m +2即可.[题组训练]1.数列{a n }的前n 项和为S n =2a n -2n ,证明:{a n +1-2a n }是等比数列. 证明:因为a 1=S 1,2a 1=S 1+2, 所以a 1=2,由a 1+a 2=2a 2-4得a 2=6.由于S n =2a n -2n ,故S n +1=2a n +1-2n +1,后式减去前式得a n +1=2a n +1-2a n -2n ,即a n+1=2a n +2n,所以a n +2-2a n +1=2a n +1+2n +1-2(2a n +2n )=2(a n +1-2a n ), 又a 2-2a 1=6-2×2=2,所以数列{a n +1-2a n }是首项为2、公比为2的等比数列.2.(2019·西宁月考)已知在正项数列{a n }中,a 1=2,点A n (a n ,a n +1)在双曲线y 2-x 2=1上.在数列{b n }中,点(b n ,T n )在直线y =-12x +1上,其中T n 是数列{b n }的前n 项和.(1)求数列{a n }的通项公式; (2)求证:数列{b n }是等比数列.解:(1)由已知点A n 在y 2-x 2=1上知,a n +1-a n =1. ∴数列{a n }是一个以2为首项,1为公差的等差数列. ∴a n =a 1+(n -1)d =2+n -1=n +1.(2)证明:∵点(b n ,T n )在直线y =-12x +1上,∴T n =-12b n +1.①∴T n -1=-12b n -1+1(n ≥2).②①②两式相减,得b n =-12b n +12b n -1(n ≥2).∴32b n =12b n -1,∴b n =13b n -1. 由①,令n =1,得b 1=-12b 1+1,∴b 1=23.∴数列{b n }是以23为首项,13为公比的等比数列.考点三 等比数列的性质考法(一) 等比数列项的性质[典例] (1)(2019·洛阳联考)在等比数列{a n }中,a 3,a 15是方程x 2+6x +2=0的根,则a 2a 16a 9的值为( ) A .-2+22B .-2 C.2D .- 2 或2(2)(2018·河南四校联考)在等比数列{a n }中,a n >0,a 1+a 2+…+a 8=4,a 1a 2…a 8=16,则1a 1+1a 2+…+1a 8的值为( ) A .2 B .4 C .8D .16[解析] (1)设等比数列{a n }的公比为q ,因为a 3,a 15是方程x 2+6x +2=0的根,所以a 3·a 15=a 29=2,a 3+a 15=-6,所以a 3<0,a 15<0,则a 9=-2,所以a 2a 16a 9=a 29a 9=a 9=-2,故选B.(2)由分数的性质得到1a 1+1a 2+…+1a 8=a 8+a 1a 8a 1+a 7+a 2a 7a 2+…+a 4+a 5a 4a 5.因为a 8a 1=a 7a 2=a 3a 6=a 4a 5,所以原式=a 1+a 2+…+a 8a 4a 5=4a 4a 5,又a 1a 2…a 8=16=(a 4a 5)4,a n >0,∴a 4a 5=2,∴1a 1+1a 2+…+1a 8=2.故选A. [答案] (1)B (2)A考法(二) 等比数列前n 项和的性质[典例] 各项均为正数的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S n =2,S 3n =14,则S 4n 等于( )A .80B .30C .26D .16[解析] 由题意知公比大于0,由等比数列性质知S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n ,S 4n -S 3n ,…仍为等比数列.设S 2n =x ,则2,x -2,14-x 成等比数列. 由(x -2)2=2×(14-x ), 解得x =6或x =-4(舍去).∴S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n ,S 4n -S 3n ,…是首项为2,公比为2的等比数列. 又∵S 3n =14,∴S 4n =14+2×23=30. [答案] B [解题技法]应用等比数列性质解题时的2个关注点(1)在解决等比数列的有关问题时,要注意挖掘隐含条件,利用性质,特别是性质“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.(2)在应用相应性质解题时,要注意性质成立的前提条件,有时需要进行适当变形.此外,解题时注意设而不求思想的运用.[题组训练]1.(2019·郑州第二次质量预测)已知等比数列{a n }中,a 2a 5a 8=-8,S 3=a 2+3a 1,则a 1=( )A.12 B .-12C .-29D .-19解析:选B 设等比数列{a n }的公比为q (q ≠1),因为S 3=a 1+a 2+a 3=a 2+3a 1,所以a 3a 1=q 2=2.因为a 2a 5a 8=a 35=-8,所以a 5=-2,即a 1q 4=-2,所以4a 1=-2,所以a 1=-12,故选B.2.已知等比数列{a n }共有2n 项,其和为-240,且奇数项的和比偶数项的和大80,则公比q =________.解析:由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧ S 奇+S 偶=-240,S 奇-S 偶=80,解得⎩⎪⎨⎪⎧S 奇=-80,S 偶=-160,所以q =S 偶S 奇=-160-80=2.答案:2[课时跟踪检测]A 级1.(2019·合肥模拟)已知各项均为正数的等比数列{a n }满足a 1a 5=16,a 2=2,则公比q =( )A .4 B.52C .2D.12解析:选C 由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1·a 1q 4=16,a 1q =2,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=1,q =2或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-1,q =-2(舍去),故选C.2.(2019·辽宁五校协作体联考)已知各项均为正数的等比数列{a n }中,a 4与a 14的等比中项为22,则log 2a 7+log 2a 11的值为( )A .1B .2C .3D .4解析:选C 由题意得a 4a 14=(22)2=8,由等比数列的性质,得a 4a 14=a 7a 11=8,∴log 2a 7+log 2a 11=log 2(a 7a 11)=log 28=3,故选C.3.在等比数列{a n }中,a 2a 3a 4=8,a 7=8,则a 1=( ) A .1 B .±1 C .2D .±2解析:选A 因为数列{a n }是等比数列,所以a 2a 3a 4=a 33=8,所以a 3=2,所以a 7=a 3q 4=2q 4=8,所以q 2=2,则a 1=a 3q2=1,故选A.4.(2018·贵阳适应性考试)已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=12,a 2a 6=8(a 4-2),则S 2 019=( )A .22 018-12B .1-⎝⎛⎭⎫12 2 018C .22 019-12D .1-⎝⎛⎭⎫12 2 019解析:选A 由等比数列的性质及a 2a 6=8(a 4-2),得a 24=8a 4-16,解得a 4=4.又a 4=12q 3,故q =2,所以S 2 019=12(1-22 019)1-2=22 018-12,故选A.5.在等比数列{a n }中,a 1+a 3+a 5=21,a 2+a 4+a 6=42,则S 9=( ) A .255 B .256 C .511D .512解析:选C 设等比数列的公比为q ,由等比数列的定义可得a 2+a 4+a 6=a 1q +a 3q +a 5q =q (a 1+a 3+a 5)=q ×21=42,解得q =2.又a 1+a 3+a 5=a 1(1+q 2+q 4)=a 1×21=21,解得a 1=1.所以S 9=a 1(1-q 9)1-q =1×(1-29)1-2=511.故选C.6.已知递增的等比数列{a n }的公比为q ,其前n 项和S n <0,则( ) A .a 1<0,0<q <1 B .a 1<0,q >1 C .a 1>0,0<q <1D .a 1>0,q >1解析:选A ∵S n <0,∴a 1<0,又数列{a n }为递增等比数列,∴a n +1>a n ,且|a n |>|a n +1|, 则-a n >-a n +1>0,则q =-a n +1-a n ∈(0,1),∴a 1<0,0<q <1.故选A.7.设{a n }是公比为正数的等比数列,若a 1=1,a 5=16,则数列{a n }的前7项和为________. 解析:设等比数列{a n }的公比为q (q >0), 由a 5=a 1q 4=16,a 1=1,得16=q 4,解得q =2, 所以S 7=a 1(1-q 7)1-q =1×(1-27)1-2=127.答案:1278.在3与192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________. 解析:设该数列的公比为q ,由题意知, 192=3×q 3,q 3=64,所以q =4.所以插入的两个数分别为3×4=12,12×4=48. 答案:12,489.(2018·江西师范大学附属中学期中)若等比数列{a n }满足a 2a 4=a 5,a 4=8,则数列{a n }的前n 项和S n =________.解析:设等比数列{a n }的公比为q ,∵a 2a 4=a 5,a 4=8,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a 1q ·a 1q 3=a 1q 4,a 1q 3=8,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,q =2,∴S n =1×(1-2n )1-2=2n -1.答案:2n -110.已知等比数列{a n }为递减数列,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 =________.解析:设公比为q ,由a 25=a 10, 得(a 1q 4)2=a 1·q 9,即a 1=q . 又由2(a n +a n +2)=5a n +1, 得2q 2-5q +2=0, 解得q =12()q =2舍去,所以a n =a 1·q n -1=12n .答案:12n11.(2018·全国卷Ⅰ)已知数列{a n }满足a 1=1,na n +1=2(n +1)a n .设b n =a nn .(1)求b 1,b 2,b 3;(2)判断数列{b n }是否为等比数列,并说明理由; (3)求{a n }的通项公式.解:(1)由条件可得a n +1=2(n +1)n a n .将n =1代入得,a 2=4a 1, 而a 1=1,所以a 2=4.将n =2代入得,a 3=3a 2,所以a 3=12. 从而b 1=1,b 2=2,b 3=4.(2)数列{b n }是首项为1,公比为2的等比数列. 由条件可得a n +1n +1=2a nn,即b n +1=2b n ,又b 1=1,所以数列{b n }是首项为1,公比为2的等比数列. (3)由(2)可得a nn=2n -1,所以a n =n ·2n -1.12.(2019·甘肃诊断)设数列{a n +1}是一个各项均为正数的等比数列,已知a 3=7,a 7=127.(1)求a 5的值;(2)求数列{a n }的前n 项和.解:(1)由题可知a 3+1=8,a 7+1=128, 则有(a 5+1)2=(a 3+1)(a 7+1)=8×128=1 024, 可得a 5+1=32,即a 5=31. (2)设数列{a n +1}的公比为q ,由(1)知⎩⎪⎨⎪⎧ a 3+1=(a 1+1)q 2,a 5+1=(a 1+1)q 4,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+1=2,q =2,所以数列{a n +1}是一个以2为首项,2为公比的等比数列,所以a n +1=2×2n -1=2n ,所以a n =2n -1,利用分组求和可得,数列{a n }的前n 项和S n =2(1-2n )1-2-n =2n +1-2-n .B 级1.在各项都为正数的数列{a n }中,首项a 1=2,且点(a 2n ,a 2n -1)在直线x -9y =0上,则数列{a n }的前n 项和S n 等于( )A .3n-1 B.1-(-3)n 2C.1+3n 2D.3n 2+n 2解析:选A 由点(a 2n ,a 2n -1)在直线x -9y =0上,得a 2n -9a 2n -1=0,即(a n +3a n -1)(a n -3a n -1)=0,又数列{a n }各项均为正数,且a 1=2,∴a n +3a n -1>0,∴a n -3a n -1=0,即a na n -1=3,∴数列{a n }是首项a 1=2,公比q =3的等比数列,其前n 项和S n =2(1-3n )1-3=3n -1.2.(2019·郑州一测)已知数列{a n }满足log 2a n +1=1+log 2a n (n ∈N *),且a 1+a 2+a 3+…+a 10=1,则log 2(a 101+a 102+…+a 110)=________.解析:因为log 2a n +1=1+log 2a n ,可得log 2a n +1=log 22a n ,所以a n +1=2a n ,所以数列{a n }是以a 1为首项,2为公比的等比数列,又a 1+a 2+…+a 10=1,所以a 101+a 102+…+a 110=(a 1+a 2+…+a 10)×2100=2100,所以log 2(a 101+a 102+…+a 110)=log 22100=100.答案:1003.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=12,∴b 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 .。
等比数列知识点总结
等比数列1.等比数列: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等于同一个常数,那第这个数列就叫作等比数列,这个常数叫作等比数列的公比.公比通常用字母q 表示(0q ≠).即1n na q a +=(0q ≠) 2.等比数列的通项公式111(1)(1)n n a q a a q q -=⎧=⎨≠⎩. 3.等比数列的常用性质:(1)等比中项:如果在a 与b 中间插一个数G ,使,,a G b 成等比数列,那么G 叫做a 与b 的等比中项;在等比数列{}n a 当中,总有211(n 1)n n n a a a -+=>;(1)若*(,,,)m n p q m n p q N +=+∈,则m n p q a a a a =,特别地,若*2(,,)m n t m n t N +=∈,则2m n t a a a =.(2)若*,m n N ∈总有m n m na q a -=. (3)若数列{}{},n n ab 是等比数列,则{}{}{}{}21,,,,n n n n n n n n ac a a a a b a b ⎧⎫⎧⎫⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭等也是等比数列,其中c 为非零常数. (4)数列{}n a 为等比数列,每隔*()k k N ∈项取出一项23(,,,,)m m k m k m k a a a a +++⋅⋅⋅仍为等比数列.(5)若{}n a 为等比数列,则数列12n a a a ⋅⋅⋅⋅⋅⋅,122n n n a a a ++⋅⋅⋅⋅⋅⋅,21223n n n a a a ++⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅成等比数列.4.等比数列的判定方法:(1)定义法:1n na q a +=(0q ≠){}n a ⇔是等比数列; (2)等比中项法:211(n 1)n n n a a a -+=>{}n a ⇔是等比数列.(3)通项公式法:n n a cq =(,c q 均是不为0的常数,*n N ∈) {}n a ⇔是等比数列.(4)前n 项和的公式法:1111n n n a a s q kq k q q =-=---(11a k q =-是不为零的常数,且0,1q q ≠≠){}n a ⇔是等比数列.巩回练习 1.在数列{}n a 中,已知1lg lg lg 3n n a a +=+.(1) 设11a =,求510155n a a a a ++++;(2) 设13a =,求数列{}2324n n a a ++的通项公式.2.成等差数列的三个正数的和等于15,并且这三个数分别上2,5,13后成为等比数列{}n b 的345,,b b b .(1)求数列{}n b 的通项公式.(2)设数列{}n b 的前n 项和为n s ,求证:数列54n s ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭是等比数列.等比数列前n 项和1. 若等比数列{}n a 的首项为1a ,公比为q ,则等比数列{}n a 的前n 项和n s 的公式为 111(1)(1)(1)11n n n na q s a a q a q q q q =⎧⎪=--⎨=≠⎪--⎩.2. 前n 项和常用性质(以下都是1,0q q ≠≠)(1) 连续m 项的和(如232,,,m m m m m s s s s s --)仍然成等比数列,且公比为mq .(注意:这连续m 项的和必须非零才能成立) (2) 11nn m m s q s q-=- (3) {}n a 为等比数列(1,0)n n s Aq B q A B ⇔=+≠+=.(4) n m n n m s s q s +=+.(5)在等比数列{}n a 中,当项数为*2()n n N ∈时,1S S q =奇偶 巩固练习1.在等比数列{}n a 中n s 是其前n 项和,若1015312013,32s a s ==,则2014s =2.在等比数列{}n a 中369,243a a ==,求数列{}n a 的通项公式n a 及前n 项和公式n s ,并求98,a s .。
(完整版)等比数列常考题型归纳总结很全面
等比数列及其前n 项和教学目标:1、熟练掌握等比数列定义;通项公式;中项;前n 项和;性质。
2、能熟练的使用公式求等比数列的基本量,证明数列是等比数列,解决与等比数列有关的简单问题。
知识回顾: 1.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个常数,那么这个数列就叫等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,公比通常用字母q 表示。
用递推公式表示为)2(1≥=-n q a a n n 或q a ann =+1。
注意:等比数列的公比和首项都不为零。
(证明数列是等比数列的关键) 2.通项公式:等比数列的通项为:11-=n n q a a 。
推广:m n m n q a a -= 3.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;其中ab G =2。
4.等比数列的前n 项和公式⎪⎩⎪⎨⎧≠--==)1(1)1()1(11q qq a q na S n n5.等比数列项的性质(1)在等比数列{}n a 中,若m ,n ,p ,q N +∈且m n p q +=+,则q p n m a a a a =;特别的,若m ,p ,q N +∈且q p m +=2,则q p m a a a =2。
(2)除特殊情况外,,...,,232n n n n n S S S S S --也成等比数列。
n q q ='。
(其中特殊情况是当q=-1且n 为偶数时候此时n S =0,但是当n 为奇数是是成立的)。
4、证明等比数列的方法(1)证:q a a nn =+1(常数);(2)证:112·+-=n n na a a (2≥n ). 考点分析考点一:等比数列基本量计算 例1、已知{}n a 为等比数列,S n 是它的前n 项和。
若2312a a a ⋅=, 且4a 与27a 的等差中项为54,求5S 。
例2、成等差数列的三项正数的和等于15,且这三个数加上2、5、13后成等比数列{}n b 中的543,,b b b 。
等比数列及其前n项和考点与题型归纳
等比数列及其前n 项和考点与题型归纳一、基础知识1.等比数列的有关概念(1)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a n +1a n=q . (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 2=ab .只有当两个数同号且不为0时,才有等比中项,且等比中项有两个. 2.等比数列的有关公式 (1)通项公式:a n =a 1qn -1.-(2)前n 项和公式:S n =⎩⎪⎨⎪⎧na 1,q =1,a 11-q n 1-q=a 1-a n q1-q ,q ≠1.3.等比数列与指数型函数的关系当q >0且q ≠1时,a n =a 1q·q n 可以看成函数y =cq x,其是一个不为0的常数与指数函数的乘积,因此数列{a n }各项所对应的点都在函数y =cq x的图象上;对于非常数列的等比数列{a n }的前n 项和S n =a 11-q n 1-q =-a 11-q q n +a 11-q ,若设a =a 11-q,则S n =-aq n+a (a ≠0,q ≠0,q ≠1).由此可知,数列{S n }的图象是函数y =-aq x+a 图象上一系列孤立的点.对于常数列的等比数列,即q =1时,因为a 1≠0,所以S n =na 1.由此可知,数列{S n }的图象是函数y =a 1x 图象上一系列孤立的点.二、常用结论汇总——规律多一点设数列{a n }是等比数列,S n 是其前n 项和.·(1)通项公式的推广:a n =a m ·q n -m(n ,m ∈N *).(2)若m +n =p +q ,则a m a n =a p a q ;若2s =p +r ,则a p a r =a 2s ,其中m ,n ,p ,q ,s ,r ∈N *.(3)a k ,a k +m ,a k +2m ,…仍是等比数列,公比为q m(k ,m ∈N *).(4)若数列{a n },{b n }是两个项数相同的等比数列,则数列{ba n },{pa n ·qb n }和⎩⎨⎧⎭⎬⎫pa n qb n 也是等比数列.(5)若数列{a n }的项数为2n ,则S 偶S 奇=q ;若项数为2n +1,则S 奇-a 1S 偶=q . 考点一 等比数列的基本运算[典例] (2018·全国卷Ⅲ)等比数列{a n }中,a 1=1,a 5=4a 3.%(1)求{a n }的通项公式;(2)记S n 为{a n }的前n 项和.若S m =63,求m .[解] (1)设{a n }的公比为q ,由题设得a n =qn -1.由已知得q 4=4q 2,解得q =0(舍去)或q =-2或q =2. 故a n =(-2)n -1或a n =2n -1.(2)若a n =(-2)n -1,则S n =1--2n3.由S m =63,得(-2)m=-188,此方程没有正整数解.]若a n =2n -1,则S n =1-2n1-2=2n-1.由S m =63,得2m=64,解得m =6. 综上,m =6.[题组训练]1.已知等比数列{a n }单调递减,若a 3=1,a 2+a 4=52,则a 1=( )A .2B .4D .22~解析:选B 由题意,设等比数列{a n }的公比为q ,q >0,则a 23=a 2a 4=1,又a 2+a 4=52,且{a n }单调递减,所以a 2=2,a 4=12,则q 2=14,q =12,所以a 1=a 2q=4.2.(2019·长春质检)已知等比数列{a n }的各项均为正数,其前n 项和为S n ,若a 2=2,S 6-S 4=6a 4,则a 5=( )A .4B .10C .16D .32解析:选C 设公比为q (q >0),S 6-S 4=a 5+a 6=6a 4,因为a 2=2,所以2q 3+2q 4=12q 2,即q 2+q -6=0,所以q =2,则a 5=2×23=16.3.(2017·江苏高考)等比数列{a n }的各项均为实数,其前n 项和为S n .已知S 3=74,S 6=634,则a 8=________. 解析:设等比数列{a n }的公比为q ,则由S 6≠2S 3,得q ≠1,~则⎩⎪⎨⎪⎧S 3=a 11-q 31-q =74,S 6=a11-q 61-q=634,解得⎩⎪⎨⎪⎧q =2,a 1=14,则a 8=a 1q 7=14×27=32.答案:32考点二 等比数列的判定与证明[典例] 已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,S n +1=4a n +2(n ∈N *),若b n =a n +1-2a n ,求证:{b n }是等比数列. ^[证明] 因为a n +2=S n +2-S n +1=4a n +1+2-4a n -2=4a n +1-4a n ,所以b n +1b n =a n +2-2a n +1a n +1-2a n =4a n +1-4a n -2a n +1a n +1-2a n =2a n +1-4a na n +1-2a n=2. 因为S 2=a 1+a 2=4a 1+2,所以a 2=5. 所以b 1=a 2-2a 1=3.所以数列{b n }是首项为3,公比为2的等比数列.[解题技法].1.掌握等比数列的4种常用判定方法定义法 中项公式法 通项公式法 前n 项和公式法2.等比数列判定与证明的2点注意~(1)等比数列的证明经常利用定义法和等比中项法,通项公式法、前n 项和公式法经常在选择题、填空题中用来判断数列是否为等比数列.(2)证明一个数列{a n }不是等比数列,只需要说明前三项满足a 22≠a 1·a 3,或者是存在一个正整数m ,使得a 2m +1≠a m ·a m +2即可.[题组训练]1.数列{a n }的前n 项和为S n =2a n -2n,证明:{a n +1-2a n }是等比数列. 证明:因为a 1=S 1,2a 1=S 1+2, 所以a 1=2,由a 1+a 2=2a 2-4得a 2=6. 由于S n =2a n -2n ,故S n +1=2a n +1-2n +1,后式减去前式得a n +1=2a n +1-2a n -2n,即a n +1=2a n +2n,|所以a n +2-2a n +1=2a n +1+2n +1-2(2a n +2n)=2(a n +1-2a n ),又a 2-2a 1=6-2×2=2,所以数列{a n +1-2a n }是首项为2、公比为2的等比数列.2.(2019·西宁月考)已知在正项数列{a n }中,a 1=2,点A n (a n ,a n +1)在双曲线y 2-x 2=1上.在数列{b n }中,点(b n ,T n )在直线y =-12x +1上,其中T n 是数列{b n }的前n 项和.(1)求数列{a n }的通项公式; (2)求证:数列{b n }是等比数列.解:(1)由已知点A n 在y 2-x 2=1上知,a n +1-a n =1.>∴数列{a n }是一个以2为首项,1为公差的等差数列.∴a n =a 1+(n -1)d =2+n -1=n +1.(2)证明:∵点(b n ,T n )在直线y =-12x +1上,∴T n =-12b n +1.①∴T n -1=-12b n -1+1(n ≥2).②①②两式相减,得b n =-12b n +12b n -1(n ≥2).}∴32b n =12b n -1,∴b n =13b n -1.由①,令n =1,得b 1=-12b 1+1,∴b 1=23.∴数列{b n }是以23为首项,13为公比的等比数列.考点三 等比数列的性质考法(一) 等比数列项的性质[典例] (1)(2019·洛阳联考)在等比数列{a n }中,a 3,a 15是方程x 2+6x +2=0的根,则a 2a 16a 9的值为( ) A .-2+22B .-2}D .- 2 或2(2)(2018·河南四校联考)在等比数列{a n }中,a n >0,a 1+a 2+…+a 8=4,a 1a 2…a 8=16,则1a 1+1a 2+…+1a 8的值为( )A .2B .4C .8D .16[解析] (1)设等比数列{a n }的公比为q ,因为a 3,a 15是方程x 2+6x +2=0的根,所以a 3·a 15=a 29=2,a 3+a 15=-6,所以a 3<0,a 15<0,则a 9=-2,所以a 2a 16a 9=a 29a 9=a 9=-2,故选B.(2)由分数的性质得到1a 1+1a 2+…+1a 8=a 8+a 1a 8a 1+a 7+a 2a 7a 2+…+a 4+a 5a 4a 5.因为a 8a 1=a 7a 2=a 3a 6=a 4a 5,所以原式=a 1+a 2+…+a 8a 4a 5=4a 4a 5,又a 1a 2…a 8=16=(a 4a 5)4,a n >0,∴a 4a 5=2,∴1a 1+1a 2+…+1a 8=2.故选A.[答案] (1)B (2)A。
等比数列知识点总结
等比数列知识梳理: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 n m m ma a a a q q q a 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 ab =±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(两个等比中项互为相反数)(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 nn na a q aq qa 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: (1)当1q ≠时①等比数列通项公式()1110n nn n a a a q q A B A B q-===⋅⋅≠是关于n 的带有系数的类指数函数,底数为公比q ; ②前n项和()111111''1111n n n n n n a q a a q a a S q A A B A B A qq q q--==-=-⋅=-----,系数和常数项是互为相反数的类指数函数,底数为公比q 。
