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专题03等比数列
目录
TOC\o1-3\h\z\u题型一:等比数列的基本运算 4
题型二:等比数列中的最值问题 9
题型三:等比数列实际应用 10
题型四:等比数列的证明与判断 12
题型五:等比数列求通项与求和 14
题型六:等比数列的最值和范围问题 17
知识点总结
知识点总结
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表示(q≠0),即eq\f(an+1,an)=q(n∈N*),或eq\f(an,an-1)=q(n∈N*,n≥2).
(2)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,此时,G2=ab.
2.等比数列的通项公式与前n项和公式
(1)通项公式:an=a1qn-1.该式又可以写成an=eq\f(a1,q)·qn,这表明q≠1时,an是常数与指数函数(关于n)的乘积.
(2)前n项和公式:
Sn=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(na1?q=1?,,\f(a1?1-qn?,1-q)=\f(a1-anq,1-q)?q≠1?.))
当q≠1时,该式又可以写成Sn=eq\f(a1,1-q)-eq\f(a1,1-q)·qn,这表明q≠1时,Sn的图象是指数型函数y=-Aqx+Aeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(A=\f(a1,1-q)))图象上一群孤立的点.
3.等比数列的性质
(1)与项有关的性质
①在等比数列{an}中,an=amqn-m(n,m∈N*).
②在等比数列{an}中,若m+n=p+q=2k,m,n,p,q,k∈N*,则aman=apaq=aeq\o\al(2,k).
③在公比为q的等比数列{an}中,取出项数成等差数列的项ak,ak+d,ak+2d,…,仍可组成一个等比数列,公比是qd.
④m个等比数列,由它们的各对应项之积组成一个新数列,仍然是等比数列,公比是原来每个等比数列对应的公比之积.
⑤若{an},{bn}均为等比数列,公比分别为q1,q2,则{kan}(k≠0)仍为等比数列,且公比为q1;{anbn}仍为等比数列,且公比为q1q2;eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(an,bn)))仍为等比数列,且公比为eq\f(q1,q2).
⑥当{an}是公比为q(q0)的正项等比数列时,数列{lgan}是等差数列,首项为lga1,公差为lgq.
(2)与和有关的性质
①等比数列连续k项的和仍为等比数列,即Sk,S2k-Sk,S3k-S2k,…,仍为等比数列,且公比为qk(q≠-1,或q=-1且k为奇数).
②在等比数列中,若项数为2n(n∈N*),则eq\f(S偶,S奇)=q.
③在等比数列中,当qm≠1时,eq\f(Sn,Sm)=eq\f(1-qn,1-qm),n,m∈N*.
④在等比数列中,Sn+m=Sn+qnSm,n,m∈N*.
4.等比数列的单调性
(1)当a10,q1或a1<0,0q1时,等比数列{an}是递增数列.
(2)当a10,0q1或a1<0,q1时,等比数列{an}是递减数列.
(3)当q=1时,它是一个常数列.
(4)当q0时,它是一个摆动数列.
常用结论与知识拓展
1.若数列{an},{bn}(项数相同)是等比数列,则数列{c·an}(c≠0),{|an|},{aeq\o\al(2,n)},eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(1,an))),{an·bn},eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(an,bn)))也是等比数列.
2.等比数列{an}的通项公式可以写成an=cqn,这里c≠0,q≠0.
3.等比数列{an}的前n项和Sn可以写成Sn=Aqn-A(A≠0,q≠1,0).
即若Sn=Aqn+B(AB≠0,q≠0,1),则{an}是等比数列?A+B=0.
例题精讲
例题精讲
等比数列的基本运算
【要点讲解】方程的思想:等比数列中有五个量a1,n,q,an,Sn,一般可以“知三求二”,通过列方程(组)求关键量a1和q,问题可迎刃而解.
分类讨论的思想:当q=1时,{an}的前n项和Sn=na1;当q≠1时,{an}的前n项和Sn=eq\f(a1?1-qn?,1-q)=eq\f(a1-anq,1-q).
若1,,,4成等差数列;1,,,,4成等比数列,则的值等于
A. B. C. D.
【解答】解:,,,4成等差数列,
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