高考数学一轮复习 6.3 等比数列及其前n项和精品课件 新人教A.ppt
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1、要点梳理要点梳理1.1.等比数列的定义等比数列的定义 如果一个数列如果一个数列 ,那那么么这这个个数数列列叫叫做做等等比比数数列列,这这个个常常数数叫叫做做等等比比数数列列的的 ,通常用字母,通常用字母 表示表示.2.2.等比数列的通项公式等比数列的通项公式 设设等等比比数数列列 a an n 的的首首项项为为a a1 1,公公比比为为q q,则则它它的的通通项项a an n=.6.3 6.3 等比数列及其前等比数列及其前n n项和项和从第二项起,后项与相邻前项的比是从第二项起,后项与相邻前项的比是一个确定的常数(不为零)一个确定的常数(不为零)公比公比q qa a1 1q qn n-1-1基
2、础知识基础知识 自主学习自主学习2021/8/11 星期三13.3.等比中项等比中项 若若 ,那么,那么G G叫做叫做a a与与b b的等比中项的等比中项.4.4.等比数列的常用性质等比数列的常用性质(1 1)通项公式的推广:)通项公式的推广:a an n=a am m ,(,(n n,m mN N*).).(2 2)若若 a an n 为为等等比比数数列列,且且k k+l l=m m+n n,(k k,l l,m m,n nN N*),则),则 .(3 3)若若 a an n,b bn n(项项数数相相同同)是是等等比比数数列列,则则 a an n(0 0),),a an nb bn n,仍
3、是等比数列仍是等比数列.G G2 2=a ab bq qn n-m ma ak ka al l=a am ma an n2021/8/11 星期三25.5.等比数列的前等比数列的前n n项和公式项和公式 等等比比数数列列 a an n 的的公公比比为为q q(q q00),其其前前n n项项和和为为S Sn n,当,当q q=1=1时,时,S Sn n=nana1 1;当;当q q11时,时,S Sn n=6.6.等比数列前等比数列前n n项和的性质项和的性质 公公比比不不为为-1-1的的等等比比数数列列 a an n 的的前前n n项项和和为为S Sn n,则则S Sn n,S S2 2n
4、n-S Sn n,S S3 3n n-S S2 2n n仍成等比数列,其公比为仍成等比数列,其公比为 .q qn n2021/8/11 星期三3基础自测基础自测1.1.设设a a1 1=2,=2,数数列列 a an n+1+1是是以以3 3为为公公比比的的等等比比数数列列,则则a a4 4的值为的值为()A.80 A.80B.81B.81C.54C.54D.53D.53 解析解析 由已知得由已知得a an n+1=(+1=(a a1 1+1)+1)q qn n-1-1,即即a an n+1=33+1=33n n-1-1=3=3n n,a an n=3=3n n-1-1,a a4 4=3=34
5、4-1=80.-1=80.A2021/8/11 星期三42.2.等比数列等比数列 a an n 中,中,a a4 4=4,=4,则则a a2 2a a4 4a a6 6等于(等于()A.4 B.8 C.32 D.64 A.4 B.8 C.32 D.64 解析解析 a a4 4是是a a2 2与与a a6 6的等比中项,的等比中项,a a2 2a a6 6=16.=16.a a2 2a a4 4a a6 6=64.=64.D2021/8/11 星期三53.3.(20092009广广东东文文,5 5)已已知知等等比比数数列列 a an n 的的公公比比为为正数,且正数,且a a3 3a a9 9=
6、2 ,=2 ,a a2 2=1,=1,则则a a1 1=()A.2 B.C.D.A.2 B.C.D.解解析析 设设公公比比为为q q,由由已已知知得得a a1 1q q2 2a a1 1q q8 8=2(=2(a a1 1q q4 4)2 2,即即q q2 2=2.=2.因因为为等等比比数数列列 a an n 的的公公比比为为正正数数,所所以以q q=,故故a a1 1=C2021/8/11 星期三64.4.在在等等比比数数列列 a an n 中中,前前n n项项和和为为S Sn n,若若S S3 3=7=7,S S6 6=63=63,则公比,则公比q q的值是的值是()A.2 A.2B.-2
7、B.-2C.3C.3D.-3D.-3 解析解析 方法一方法一 依题意,依题意,q q1,1,=7 =7,=63.=63.得得1+1+q q3 3=9,=9,q q3 3=8,=8,q q=2.=2.方法二方法二 (a a1 1+a a2 2+a a3 3)q q3 3=a a4 4+a a5 5+a a6 6,而而a a4 4+a a5 5+a a6 6=S S6 6-S S3 3=56,=56,7 7q q3 3=56,=56,q q3 3=8,=8,q q=2.=2.A2021/8/11 星期三75.5.(20082008浙浙 江江 理理,6 6)已已 知知 a an n 是是 等等 比比
8、 数数 列列,a a2 2=2,=2,a a5 5=,=,则则a a1 1a a2 2+a a2 2a a3 3+a an na an n+1+1等于(等于()A.16(1-4 A.16(1-4-n n)B.16(1-2B.16(1-2-n n)C.(1-4 C.(1-4-n n)D.(1-2D.(1-2-n n)解析解析 a an na an n+1+1=4=4()n n-1-144()n n=2=25-25-2n n,故故a a1 1a a2 2+a a2 2a a3 3+a a3 3a a4 4+a an na an n+1+1 =2 =23 3+2+21 1+2+2-1-1+2+2-3
9、-3+2+25-25-2n nC2021/8/11 星期三8题型一题型一 等比数列的基本运算等比数列的基本运算【例例1 1】已已知知 a an n 为为等等比比数数列列,a a3 3=2=2,a a2 2+a a4 4=,求求 a an n 的通项公式的通项公式.根根据据等等比比数数列列的的定定义义、通通项项公公式式及及性性质建立首项质建立首项,公比的方程组公比的方程组.解解 方方法法一一 设设等等比比数数列列 a an n 的的公公比比为为q q,则则q q00,a a2 2=a a4 4=a a3 3q q=2=2q q,+2 +2q q=解得解得q q1 1=,q q2 2=3.=3.思
10、维启迪思维启迪题型分类题型分类 深度剖析深度剖析2021/8/11 星期三9当当q q=时,时,a a1 1=18=18,a an n=18=18()n n-1-1=23=233-3-n n.当当q q=3=3时,时,a a1 1=,a an n=3=3n n-1-1=23=23n n-3-3.综上所述,综上所述,a an n=23=233-3-n n或或a an n=23=23n n-3-3.方法二方法二 由由a a3 3=2,=2,得得a a2 2a a4 4=4=4,又,又a a2 2+a a4 4=,则则a a2 2,a a4 4为方程为方程x x2 2-x x+4=0+4=0的两根,
11、的两根,2021/8/11 星期三10a a2 2=a a2 2=6=6a a4 4=6 =6 a a4 4=解得解得或或.当当a a2 2=时时,q q=3,=3,a an n=a a3 3q qn n-3-3=23=23n n-3-3.当当a a2 2=6=6时,时,q q=,=,a an n=23=233-3-n na an n=23=23n n-3-3或或a an n=23=233-3-n n.(1 1)等比数列)等比数列 a an n 中中,a an n=a a1 1q qn n-1-1,S Sn n=中有五个量,可以知三求二;(中有五个量,可以知三求二;(2 2)注意分)注意分类讨
12、论的应用类讨论的应用.探究提高探究提高2021/8/11 星期三11知知能能迁迁移移1 1 已已知知等等比比数数列列 a an n 中中,a a1 1=2,=2,a a3 3+2+2是是a a2 2和和a a4 4的等差中项的等差中项.(1 1)求数列)求数列 a an n 的通项公式;的通项公式;(2 2)记)记b bn n=a an nloglog2 2a an n,求数列求数列 b bn n 的前的前n n项和项和S Sn n.解解 (1 1)设数列)设数列 a an n 的公比为的公比为q q,由题意知:由题意知:2(2(a a3 3+2)=+2)=a a2 2+a a4 4,q q3
13、 3-2-2q q2 2+q q-2=0-2=0,即,即(q q-2)(-2)(q q2 2+1)=0.+1)=0.q q=2=2,即,即a an n=22=22n n-1-1=2=2n n.2021/8/11 星期三12(2 2)b bn n=a an nloglog2 2a an n=n n22n n,S Sn n=12+22=12+222 2+32+323 3+n n22n n.2 2S Sn n=12=122 2+22+223 3+32+324 4+(n n-1-1)22n n+n n22n n+1+1.-得得-S Sn n=2=21 1+2+22 2+2+23 3+2+24 4+2+
14、2n n-n n22n n+1+1=-2-(=-2-(n n-1)2-1)2n n+1+1.S Sn n=2+=2+(n n-1-1)22n n+1+1.2021/8/11 星期三13题型二题型二 等比数列的判定与证明等比数列的判定与证明【例例2 2】(20082008湖湖北北文文,2121)已已知知数数列列 a an n 和和 b bn n 满满足足:a a1 1=,a an n+1+1=a an n+n n-4,-4,b bn n=(-1)=(-1)n n(a an n-3-3n n+21),+21),其其中中 为实数,为实数,n n为正整数为正整数.(1 1)证明:对任意实数)证明:对任
15、意实数 ,数列数列 a an n 不是等比数列不是等比数列;(2 2)证明:当)证明:当 -18 -18时,数列时,数列 b bn n 是等比数列是等比数列.(1 1)可用反证法)可用反证法.(2 2)根根据据递递推推关关系系推推出出b bn n+1+1=-=-b bn n,用用 -18-18说说明明b b1 100,即,即b bn n0.0.思维启迪思维启迪2021/8/11 星期三14证明证明 (1 1)假设存在一个实数)假设存在一个实数 ,使使 a an n 是等比数列是等比数列,则有则有 =a a1 1a a3 3,即即 9=0,9=0,矛盾矛盾.所以所以 a an n 不是等比数列不
16、是等比数列.(2 2)b bn n+1+1=(-1)=(-1)n n+1+1a an n+1+1-3(-3(n n+1)+21+1)+21=(-1)=(-1)n n+1+1(a an n-2-2n n+14)+14)=-(-1)=-(-1)n n(a an n-3-3n n+21)=-+21)=-b bn n.又又 -18 -18,所以,所以b b1 1=-(+18)0.=-(+18)0.2021/8/11 星期三15 由上式知由上式知b bn n0,0,所以所以 (n nN N*).).故当故当 -18 -18时,数列时,数列 b bn n 是以是以-(+18)-(+18)为首项,为首项,为
17、公比的等比数列为公比的等比数列.证明一个数列是等比数列的主要方法有证明一个数列是等比数列的主要方法有 两种:一是利用等比数列的定义,即证明两种:一是利用等比数列的定义,即证明 (q q0,0,n nN N*),二是利用等比中项法,即证明,二是利用等比中项法,即证明 =a an na an n+2+20(0(n nN N*).).在解题中,要注意根据欲证明在解题中,要注意根据欲证明 的问题,对给出的条件式进行合理地变形整理,构的问题,对给出的条件式进行合理地变形整理,构 造出符合等比数列定义式的形式,从而证明结论造出符合等比数列定义式的形式,从而证明结论.探究提高探究提高2021/8/11 星期
18、三16知知能能迁迁移移2 2 (20092009全全国国理理,1919)设设数数列列 a an n 的的前前n n项和为项和为S Sn n,已知已知a a1 1=1=1,S Sn n+1+1=4=4a an n+2.+2.(1 1)设)设b bn n=a an n+1+1-2-2a an n,证明数列,证明数列 b bn n 是等比数列;是等比数列;(2 2)求数列)求数列 a an n 的通项公式的通项公式.(1 1)证证明明 由由已已知知有有a a1 1+a a2 2=4=4a a1 1+2,+2,解解得得a a2 2=3=3a a1 1+2=5,+2=5,故故b b1 1=a a2 2-
19、2-2a a1 1=3.=3.又又a an n+2+2=S Sn n+2+2-S-Sn n+1+1 =4 =4a an n+1+1+2-(4+2-(4a an n+2)=4+2)=4a an n+1+1-4-4a an n,于是于是a an n+2+2-2-2a an n+1+1=2(=2(a an n+1+1-2-2a an n),即,即b bn n+1+1=2=2b bn n.因此数列因此数列 b bn n 是首项为是首项为3,3,公比为公比为2 2的等比数列的等比数列.2021/8/11 星期三17(2)(2)解解 由(由(1 1)知等比数列)知等比数列 b bn n 中中b b1 1=
20、3,=3,公比公比q q=2,=2,所以所以a an n+1+1-2-2a an n=32=32n n-1-1,于是于是因此数列因此数列 是首项为是首项为 ,公差为公差为 的等差数列的等差数列,所以所以a an n=(3=(3n n-1)2-1)2n n-2-2.2021/8/11 星期三18题型三题型三 等比数列的性质及应用等比数列的性质及应用【例例3 3】在等比数列】在等比数列 a an n 中,中,a a1 1+a a2 2+a a3 3+a a4 4+a a5 5=8=8且且 =2,=2,求求a a3 3.(1 1)由由已已知知条条件件可可得得a a1 1与与公公比比q q的的方方程程
21、组,解出组,解出a a1 1、q q,再利用通项公式即可得,再利用通项公式即可得a a3 3.(2 2)也可利用性质)也可利用性质 =a a1 1a a5 5=a a2 2a a4 4直接求得直接求得a a3 3.解解 方法一方法一 设公比为设公比为q q,显然显然q q1,1,a an n 是等比数列,是等比数列,也是等比数列,公比也是等比数列,公比 为为 .思维启迪思维启迪2021/8/11 星期三19 =(a a1 1q q2 2)2 2=4=4,a a3 3=2.=2.方法二方法二 由已知得由已知得 =4.=4.a a3 3=2.=2.由已知条件得由已知条件得2021/8/11 星期三
22、20 探探究究提提高高 在在解解决决等等比比数数列列的的有有关关问问题题时时,要要注注意意挖挖掘掘隐隐含含条条件件,利利用用性性质质,特特别别是是性性质质“若若m m+n n=p p+q q,则则a am ma an n=a ap pa aq q”,可可以以减减少少运运算算量量,提提高解题速度高解题速度.知知能能迁迁移移3 3 (1 1)已已知知等等比比数数列列 a an n 中中,有有a a3 3a a1111=4=4a a7 7,数列,数列 b bn n 是等差数列,且是等差数列,且b b7 7=a a7 7,求求b b5 5+b b9 9的值的值;(2 2)在等比数列)在等比数列 a a
23、n n 中,若中,若a a1 1a a2 2a a3 3a a4 4=1,=1,a a1313a a1414a a1515a a1616=8,8,求求a a4141a a4242a a4343a a4444.解解 (1 1)a a3 3a a1111=4=4a a7 7,a a7 700,a a7 7=4=4,b b7 7=4=4,b bn n 为等差数列,为等差数列,b b5 5+b b9 9=2=2b b7 7=8.=8.2021/8/11 星期三21(2 2)方法一方法一 a a1 1a a2 2a a3 3a a4 4=a a1 1a a1 1qaqa1 1q q2 2a a1 1q
24、q3 3=q q6 6=1.=1.a a1313a a1414a a1515a a1616=a a1 1q q1212a a1 1q q1313a a1 1q q1414a a1 1q q1515=q q5454=8.=8.:=q q4848=8=8q q1616=2=2,又又a a4141a a4242a a4343a a4444=a a1 1q q4040a a1 1q q4141a a1 1q q4242a a1 1q q4343=q q166166=q q6 6q q160160=(=(q q6 6)()(q q1616)1010=12=121010=1 024.=1 024.方法二方
25、法二 由性质可知,依次由性质可知,依次4 4项的积为等比数列,项的积为等比数列,设公比为设公比为p p,设,设T T1 1=a a1 1a a2 2a a3 3a a4 4=1=1,T T4 4=a a1313a a1414a a1515a a1616=8=8,T T4 4=T T1 1p p3 3=1=1p p3 3=8=8,p p=2.=2.T T1111=a a4141a a4242a a4343a a4444=T T1 1p p1010=2=21010=1 024.=1 024.2021/8/11 星期三22题型四题型四 等差、等比数列的综合应用等差、等比数列的综合应用【例例4 4】(
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