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等 比 数 列
一、基础知识 1.定义与定义式
从第二项起,每一项与它前一项的比等于同一个常数的数列称作等比数列.
an1
q(q为不等于零的常数) an
n1nm
2.通项公式ana1q,推广形式:anamq,变式qnm
an
(nm,m,nN) am
na1(q1)n
3.前n项和Sna1(1q)a1anq
(q0且q1)
1q1q
注:应用前n项和公式时,一定要区分q1与q1的两种不同情况,必要的时候要分类讨论.
4.等比中项:若a、b、c成等比数列,则b是a、c的等比中项,且bac (1)若mnpq,m,n,p,qN则amanapaq (2)下标成等差数列的项构成等比数列 (3)连续若干项的和也构成等比数列. 6.证明数列为等比数列的方法: (1)定义法:若
5.在等比数列an中有如下性质:
an1
q(nN)数列an为等比数列 an
2
(2)等比中项法:若an1anan2(nN且anan1an20)数列an为等比数列 n
(3)通项法:若ancq(c,q均是不为0的常数,nN)数列an为等比数列 n
为等比数列 (4)前n项和法:若SnAqA(A,q为常数,且q0,q1)数列an
7.解决等比数列有关问题的常见思维方法
(1)方程的思想(“知三求二”问题) (2)分类的思想
①运用等比数列的求和公式时,需要对q1和q1讨论 ②当
n1
(an1ana1q(q1))
a10,q1或a10,0q1时,等比数列an为递增数列
a10,q1或a10,0q1时,等比数列an为递减数列
二、范例剖析
1.关于基本公式的运用
例1. 已知等比数列an中,a1+a2+a3=7,a1a2a3=8,求an。 详见优化设计P41典例剖析例1,解答略。
变式:将该题中的等比数列改为等差数列,结果是多少
例2.已知数列an为等差数列,公差d≠0,an的部分项组成下列数列:
ak,ak
1
,…,
2
ak
,恰为等比数列,其中k1=1, k2=5, k3=17,求k1+k2+k3+…+kn。
n
详见优化设计P41典例剖析例2,解答略。
2.关于等比数列的证明
n
例3.数列an,bn的通项公式分别是an2,bn3n2,它们公共项由小到大排列的
数列是cn,①写出cn的前5项 ②证明cn是等比数列
思维分析:容易证明cn是等比数列,由定义式,只需找出cn中任意相邻两项关系即可. 解(1) cn的前5项为:8、32、128、512、2048
(2)设ambpcn,cn2m3p2,而am122m2(3p2)3(2p1)1
am1不在bn中,又am242m4(3p2)3(4p2)2,am2在bn中
am2是cn中的项即cn1项,cn14cn,故cn是等比数列
3.数学应用题----数列建模
例4.一个球应从100米高处自由下落,每次着地后又跳回到原高度的一半落下,当它第10次着地时,共经过了多少米
思维分析:数列建模过程中,关键是建立递推关系式,然而求出an,再结合数列相关性质解题。 解:球第一次着地时经过了100米,从这时到球第二次着地时,一上一下共经过了
100
100米,因此球第十次着地时共经过的路程为 2
1
100[1()9]
100100100210010028100300米
1222
122
练习 变式4:一对夫妇为了给他们的独生孩子支付将来上大学的费用,从孩子一出生就在每年生日,到银行储蓄a元,一年定期,若年利润率为r,保持不变,且每年到期时,存款(含利息)自动转为新的一年定期,当孩子18岁上大学时,将所有存款(含利息)全部取回,则取回总钱数为多少 解:a(1r)
18
a
a(1r)17a(1r)[(1r)19(1r)]
r
4.等比数列综合题
例5 设各项均为正数的数列an和bn满足an,bn,an1成等比数列,lgbn,lgan+1,
555
lgbn+1成等差数列,且a1=1,b1=2,a2=3,求通项an,bn。 详见优化设计P 42典例剖析例3,解答略。
备用题:(01年全国高考)从社会效益和经济效益出发,某地投入资金进行生态环境建设,并以此发展旅游产业,根据规划,本年度投入800万元,以后每年投入将比上年减少,本年
1
5
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