2.5等比数列的前n项和(二) [学习目标]1.熟练应用等比数列前n项和公式的有关性质解题.2.应用方程的思想解决与 等比数列前n项和有关的问题 知识梳理 自主学习 知识点一等比数列前n项和的变式 1.等比数列{an}的前n项和为Sn,当公比q≠1时,S a,(1-g) a (g-1) a-a,q q-1q-1 当q=1时,S2=ma. 2.当公比q≠1时,等比数列的前n项和公式是S= (1-q) ,它可以变形为Sn= 1=设=1=上式可写成S==4+A由此可见,非常数列的等比数列的前n项 和S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a1≠0,所以S=ma是n的正比例函数(常数项为0的一次函数) 思考在数列{a}中,an+1=can(c为非零常数)且前n项和S2=3-+k,则实数k等于 答案 解析由题{an}是等比数列 ∵3的系数与常数项互为相反数 而3″的系数 ∴k= 知识点二等比数列前n项和的性质 1.连续m项的和(如S,S-S,S-S)仍构成等比数列.(注意:q≠-1或m为奇数 2.Sn+n=Sn+qS2(q为数列{a}的公比) 3.若{a)是项数为偶数、公比为q的等比数列,则。4 思考在等比数列{an}中,若a+a=20,函+a=40,则S等于( A.140B C.210D 答案A
K12最新资料 2.5 等比数列的前 n 项和(二) [学习目标] 1.熟练应用等比数列前 n 项和公式的有关性质解题.2.应用方程的思想解决与 等比数列前 n 项和有关的问题. 知识点一 等比数列前 n 项和的变式 1.等比数列{an}的前 n 项和为 Sn,当公比 q≠1 时,Sn= a1(1-q n ) 1-q = a1(q n -1) q-1 = a1-anq 1-q = a1q n q-1 - a1 q-1 ; 当 q=1 时,Sn=na1. 2.当公比 q≠1 时,等比数列的前 n 项和公式是 Sn= a1(1-q n ) 1-q ,它可以变形为 Sn=- a1 1-q ·q n + a1 1-q ,设 A= a1 1-q ,上式可写成 Sn=-Aq n +A.由此可见,非常数列的等比数列的前 n 项 和 Sn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 a1≠0,所以 Sn=na1 是 n 的正比例函数(常数项为 0 的一次函数). 思考 在数列{an}中,an+1=can(c 为非零常数)且前 n 项和 Sn=3 n -1+k,则实数 k 等于 ________. 答案 - 1 3 解析 由题{an}是等比数列, ∴3 n 的系数与常数项互为相反数, 而 3 n 的系数为1 3 , ∴k=- 1 3 . 知识点二 等比数列前 n 项和的性质 1.连续 m 项的和(如 Sm,S2m-Sm,S3m-S2m)仍构成等比数列.(注意:q≠-1 或 m 为奇数) 2.Sm+n=Sm+q m Sn(q 为数列{an}的公比). 3.若{an}是项数为偶数、公比为 q 的等比数列,则 S偶 S奇 =q. 思考 在等比数列{an}中,若 a1+a2=20,a3+a4=40,则 S6 等于( ) A.140 B.120 C.210 D.520 答案 A
解析S2=20,S-S=40,∴S S=S4+80=S2+40+80=140. 题型探究 重点突破 题型一等比数列前n项和的性质 例1(1)等比数列{an}中,S2=7,S=91,则S (2)等比数列{an}共有2n项,其和为-240,且(a+a+…+a-1)一(a+a+…十出)=80 则公比q= 答案(1)28(2)2 解析(1)∵数列{a}是等比数列, ∴S,S-S,S-S也是等比数列 即7,S-7,91-S也是等比数列 ∴(S-7)2=7(91-S) 解得S=28或S=-21 又∵S=a1+a2+a3+a=a1+a2+a1q2+a2q (a+a)(1+g)=S·(1+g)>0 (2)由题S+S偶=-240,S奇一S偶= S奇=-80,S=-160, 反思与感悟解决有关等比数列前n项和的问题时,若能恰当地使用等比数列前n项和的相 关性质,常常可以避繁就简.不仅可以减少解题步骤,而且可以使运算简便,同时还可以避 免对公比q的讨论.解题中把握好等比数列前n项和性质的使用条件,并结合题设条件寻找 使用性质的切入点,方可使“英雄”有用武之地 跟踪训练1(1)设等比数列(a2}的前n项和为S,若S=3,则等于( 7 8 答案B 解析方法一因为数列{a}是等比数列,所以S=S+qS,S=S+qS=S+qS+q°S S(1+g) s 3,即1+q=3,所以q=2 S3
K12最新资料2 解析 S2=20,S4-S2=40,∴S6-S4=80, ∴S6=S4+80=S2+40+80=140. 题型一 等比数列前 n 项和的性质 例 1 (1)等比数列{an}中,S2=7,S6=91,则 S4=______. (2)等比数列{an}共有 2n 项,其和为-240,且(a1+a3+…+a2n-1)-(a2+a4+…+a2n)=80, 则公比 q=____. 答案 (1)28 (2)2 解析 (1)∵数列{an}是等比数列, ∴S2,S4-S2,S6-S4 也是等比数列, 即 7,S4-7,91-S4 也是等比数列, ∴(S4-7)2=7(91-S4), 解得 S4=28 或 S4=-21. 又∵S4=a1+a2+a3+a4=a1+a2+a1q 2+a2q 2 =(a1+a2)(1+q 2 )=S2·(1+q 2 )>0, ∴S4=28. (2)由题 S 奇+S 偶=-240,S 奇-S 偶=80, ∴S 奇=-80,S 偶=-160, ∴q= S偶 S奇 =2. 反思与感悟 解决有关等比数列前 n 项和的问题时,若能恰当地使用等比数列前 n 项和的相 关性质,常常可以避繁就简.不仅可以减少解题步骤,而且可以使运算简便,同时还可以避 免对公比 q 的讨论.解题中把握好等比数列前 n 项和性质的使用条件,并结合题设条件寻找 使用性质的切入点,方可使“英雄”有用武之地. 跟踪训练 1 (1)设等比数列{an}的前 n 项和为 Sn,若 S6 S3 =3,则 S9 S6 等于( ) A.2 B. 7 3 C. 8 3 D.3 答案 B 解析 方法一 因为数列{an}是等比数列,所以 S6=S3+q 3 S3,S9=S6+q 6 S3=S3+q 3 S3+q 6 S3, 于是S6 S3 = (1+q 3)S3 S3 =3,即 1+q 3=3,所以 q 3=2
于是=1++1+2+47 方法二 得S=3S 因为数列{an}是等比数列,且由题意知q≠-1,所以S,S-S,S-S也成等比数列,所以 S 7 (S-S)2=S(S-S),解得S=7S,所 (2)一个项数为偶数的等比数列,各项之和为偶数项之和的4倍,前3项之积为64,求通项 公式 解设数列{an}的首项为a,公比为q,全部奇数项、偶数项之和分别记为S壽、S,由题意 知 S+S偶=45偶,即S含=35 数列{a的项数为偶数,∴q=S=3 又a·aq·ag=64,∴·q=64,即a=12. n-1 故所求通项公式为a=12(3 题型二等比数列前n项和的实际应用 例2小华准备购买一台售价为5000元的电脑,采用分期付款方式,并在一年内将款全部 付清.商场提出的付款方式为:购买2个月后第1次付款,再过2个月后第2次付款, 购买12个月后第6次付款,每次付款金额相同,约定月利率为0.8%,每月利息按复利计算, 求小华每期付款金额是多少 解方法一设小华每期付款x元,第k个月末付款后的欠款本利为A元,则 A2=5000×(1+0.008)2-x=5000×1.0082-x, A=A2(1+0.008)2-x=5000×1.008-1.0082x-x, A2=5000×1.00812-(1.0080+1.008+…+1.0082+1)x=0, 5000×1.008 解得x=1+1.008+1.00+…+1.00 000×1.0 1-(1.0082)6880.8. 1-1.0082 故小华每期付款金额约为880.8元 方法二设小华每期付款x元,到第k个月时已付款及利息为A元,则 A2 A=A2(1+0.008)2+x=x(1+1.0082)
K12最新资料3 于是S9 S6 = 1+q 3+q 6 1+q 3 = 1+2+4 1+2 = 7 3 . 方法二 由 S6 S3 =3,得 S6=3S3. 因为数列{an}是等比数列,且由题意知 q≠-1,所以 S3,S6-S3,S9-S6 也成等比数列,所以 (S6-S3) 2=S3(S9-S6),解得 S9=7S3,所以S9 S6 = 7 3 . (2)一个项数为偶数的等比数列,各项之和为偶数项之和的 4 倍,前 3 项之积为 64,求通项 公式. 解 设数列{an}的首项为 a1,公比为 q,全部奇数项、偶数项之和分别记为 S 奇、S 偶,由题意 知 S 奇+S 偶=4S 偶,即 S 奇=3S 偶. ∵数列{an}的项数为偶数,∴q= S偶 S奇 = 1 3 . 又 a1·a1q·a1q 2=64,∴a 3 1·q 3=64,即 a1=12. 故所求通项公式为 an=12· 1 3 n-1 . 题型二 等比数列前 n 项和的实际应用 例 2 小华准备购买一台售价为 5 000 元的电脑,采用分期付款方式,并在一年内将款全部 付清.商场提出的付款方式为:购买 2 个月后第 1 次付款,再过 2 个月后第 2 次付款,…, 购买 12 个月后第 6 次付款,每次付款金额相同,约定月利率为 0.8%,每月利息按复利计算, 求小华每期付款金额是多少. 解 方法一 设小华每期付款 x 元,第 k 个月末付款后的欠款本利为 Ak元,则: A2=5 000×(1+0.008)2-x=5 000×1.0082-x, A4=A2(1+0.008)2-x=5 000×1.0084-1.0082 x-x, … A12=5 000×1.00812-(1.00810+1.0088+…+1.0082+1)x=0, 解得 x= 5 000×1.00812 1+1.0082+1.0084+…+1.00810 = 5 000×1.00812 1-(1.0082)6 1-1.0082 ≈880.8. 故小华每期付款金额约为 880.8 元. 方法二 设小华每期付款 x 元,到第 k 个月时已付款及利息为 Ak元,则: A2=x; A4=A2(1+0.008)2+x=x(1+1.0082 );
A=A4(1+0.008)2+x=x(1+1.0082+1.0084) A2=x(1+1.0082+1.008+1.008+1.0083+1.008) 年底付清欠款,∴A2=5000×1.0082, 即5000×1.0082=x(1+1.0082+1.0084+…+1.0081°), 5000×1.008 ∴x1+1.0082+1.0084+…+1.0080~880.8 故小华每期付款金额约为880.8元 反思与感悟分期付款问题是典型的求等比数列前n项和的应用题,此类题目的特点是:每 期付款数相同,且每期间距相同.解决这类问题有两种处理方法,如本题中方法一是按欠款 数计算,由最后欠款为0列出方程求解:而方法二是按付款数计算,由最后付清全部欠款列 方程求解 跟踪训练2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三,本年度当地旅游收 入估计为400万元,由于该项建设对旅游业的促进作用,预计今后的旅游业收入每年会比上 年增长设n年内(本年度为第一年)总投入为a万元,旅游业总收入为bn万元,写出an,b 的表达式 解第1年投入80万元第2年投入80(1-万元,…,第年投入800 万元 所以总投入a=800+800×(1-+…+800× 4000 (万元) 同理,第1年收入0元,第2年收入40×(1+打万元,…,第n年收入0×(1+ 万元 所以总收入b2=400+400×1+元+…+400 综上,a=400041- b=1600× 题型三新情境问题
K12最新资料4 A6=A4(1+0.008)2+x=x(1+1.0082+1.0084 ); … A12=x(1+1.0082+1.0084+1.0086+1.0088+1.00810). ∵年底付清欠款,∴A12=5 000×1.00812, 即 5 000×1.00812=x(1+1.0082+1.0084+…+1.00810), ∴x= 5 000×1.00812 1+1.0082+1.0084+…+1.00810≈880.8. 故小华每期付款金额约为 880.8 元. 反思与感悟 分期付款问题是典型的求等比数列前 n 项和的应用题,此类题目的特点是:每 期付款数相同,且每期间距相同.解决这类问题有两种处理方法,如本题中方法一是按欠款 数计算,由最后欠款为 0 列出方程求解;而方法二是按付款数计算,由最后付清全部欠款列 方程求解. 跟踪训练 2 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1 5 ,本年度当地旅游收 入估计为 400 万元,由于该项建设对旅游业的促进作用,预计今后的旅游业收入每年会比上 年增长1 4 .设 n 年内(本年度为第一年)总投入为 an万元,旅游业总收入为 bn万元,写出 an,bn 的表达式. 解 第 1 年投入 800 万元,第 2 年投入 800× 1- 1 5 万元,…,第 n 年投入 800× 1- 1 5 n-1 万元, 所以总投入 an=800+800× 1- 1 5 +…+800× 1- 1 5 n-1 =4 000× 1- 4 5 n (万元). 同理,第 1 年收入 400 万元,第 2 年收入 400× 1+ 1 4 万元,…,第 n 年收入 400× 1+ 1 4 n-1 万元. 所以总收入 bn=400+400× 1+ 1 4 +…+400× 1+ 1 4 n-1 =1 600× 5 4 n -1 . 综上,an=4 000× 1- 4 5 n ,bn=1 600× 5 4 n -1 . 题型三 新情境问题
例3定义:若数列{A}满足A+1=A,则称数列{A}为“平方数列”.已知数列{a}中,a 2,点(an,a+)在函数f(x)=2x2+2x的图象上,其中n为正整数. (1)证明:数列{2an+1}是“平方数列”,且数列{g(2an+1)}为等比数列 (2)设(1)中“平方数列”的前n项之积为G,则G=(2a1+1)(2a+1) (2a+1),求数 列{an}的通项及T关于n的表达式 (3)对于(2)中的T,记bn=10g2a+1T,求数列{b}的前n项和S,并求使S>4024的n 的最小值 (1)证明由条件得an+1=2a+2a 2an+1+1=4a+4an+1=(2an+1)2. 数列{2a+1}是“平方数列” ∵1g(2an++1)=lg(2an+1)2=21g(2an+1), 且1g(2a+1)=1g5≠0, lg(2an+1+1) 1g(2a+1) ∴{1g(2an+1)}是首项为lg5,公比为2的等比数列 (2)解∵1g(2a+1)=1g5,∴lg(2an+1)=2-1g5. ∵2an+1=52,∴a=(52-1-1) ∴lgT=1g(2a+1)+1g(2a+1)+…+1g(2an+1) lg5(1-2) (2-1)lg5 ∴T=52-1. Ig t, (2-1)1g5 (3)解∵b=10g2an+1T lg(2an+1)2-1g5 n-1 S2=2 2n- 2n-2+2
K12最新资料5 例 3 定义:若数列{An}满足 An+1=A 2 n,则称数列{An}为“平方数列”.已知数列{an}中,a1 =2,点(an,an+1)在函数 f(x)=2x 2+2x 的图象上,其中 n 为正整数. (1)证明:数列{2an+1}是“平方数列”,且数列{lg(2an+1)}为等比数列; (2)设(1)中“平方数列”的前 n 项之积为 Tn,则 Tn=(2a1+1)(2a2+1)·…·(2an+1),求数 列{an}的通项及 Tn关于 n 的表达式; (3)对于(2)中的 Tn,记 bn=log2an+1Tn,求数列{bn}的前 n 项和 Sn,并求使 Sn>4 024 的 n 的最小值. (1)证明 由条件得 an+1=2a 2 n+2an, 2an+1+1=4a 2 n+4an+1=(2an+1)2 . ∴数列{2an+1}是“平方数列”. ∵lg(2an+1+1)=lg(2an+1)2=2lg(2an+1), 且 lg(2a1+1)=lg 5≠0, ∴ lg(2an+1+1) lg(2an+1) =2, ∴{lg(2an+1)}是首项为 lg 5,公比为 2 的等比数列. (2)解 ∵lg(2a1+1)=lg 5,∴lg(2an+1)=2 n-1 lg 5. ∴2an+1=52 n-1,∴an= 1 2 (52 n-1-1). ∵lg Tn=lg(2a1+1)+lg(2a2+1)+…+lg(2an+1) = lg 5(1-2 n ) 1-2 =(2n -1)lg 5, ∴Tn=52 n -1. (3)解 ∵bn=log2an+1Tn= lg Tn lg(2an+1) = (2 n -1)lg 5 2 n-1 lg 5 = 2 n -1 2 n-1 =2- 1 2 n-1 , ∴Sn=2n- 1+ 1 2 + 1 2 2 +…+ 1 2 n-1 =2n- 1- 1 2 n 1- 1 2 =2n-2+2 1 2 n
由S>4024,得2n-2+2>4024 即n+>2013 当n≤2012时,n+。2013 ∴n的最小值为2013. 反思与感悟数列创新题的特点及解题关键 特点:叙述复杂,关系条件较多,难度较大 解题关键:读清条件要求,理清关系,逐个分析 跟踪训练3记={1,2,…,100}.对数列{a}(n∈N)和U的子集T,若7=,定义S= 0;若T={t,t,…,t},定义S=at+at2+…+at.例如:={1,3,66}时,S=a+ a+a6,现设{an}(n∈N)是公比为3的等比数列,且当/={2,4}时,S=30 (1)求数列{an}的通项公式 (2)对任意正整数k(1≤k≤100),若{1,2,…,,求证:S<a+1 (3)设D,DU,S≥S,求证:S+SCn0≥25S (1)解当7={2,4}时,S=a+a=+9a=30, (2)证明对任意正整数k(≤k≤100) 由于{1,2,…, 则S≤a+a十a+…+a=1+3+32+…+3-=32-1<3=a (3)证明设A=C(CmnD,B=Ca(C∩D, 则A∩B=,S=S1+S, S,=S8+Scno, S+Smo-2S=S-2Sa S+Sn≥2S等价于S1≥25 由条件S≥S可得S≥Sn 若B=∞,则S=0,所以S≥2S成立 ②若B≠0,由S≥SB可知A≠2, 设A中的最大元素为,B中的最大元素为m 若m≥|+1,则由(2)得S<S+1≤an≤SB,矛盾 又∵A∩B=0,∴≠m,∴≥m+1
K12最新资料6 由 Sn>4 024,得 2n-2+2 1 2 n >4 024, 即 n+ 1 2 n >2 013. 当 n≤2 012 时,n+ 1 2 n <2 013; 当 n≥2 013 时,n+ 1 2 n >2 013. ∴n 的最小值为 2 013. 反思与感悟 数列创新题的特点及解题关键 特点:叙述复杂,关系条件较多,难度较大. 解题关键:读清条件要求,理清关系,逐个分析. 跟踪训练 3 记 U={1,2,…,100}.对数列{an}(n∈N * )和 U 的子集 T,若 T=∅,定义 ST= 0;若 T={t1,t2,…,tk},定义 ST=at1+at2+…+atk.例如:T={1,3,66}时,ST=a1+ a3+a66.现设{an}(n∈N * )是公比为 3 的等比数列,且当 T={2,4}时,ST=30. (1)求数列{an}的通项公式; (2)对任意正整数 k(1≤k≤100),若 T⊆{1,2,…,k},求证:ST<ak+1; (3)设 C⊆U,D⊆U,SC≥SD,求证:SC+SC∩D≥2SD. (1)解 当 T={2,4}时,ST=a2+a4=a2+9a2=30, ∴a2=3,a1= a2 3 =1,故 an=a1q n-1=3 n-1 . (2)证明 对任意正整数 k(1≤k≤100). 由于 T⊆{1,2,…,k}, 则 ST≤a1+a2+a3+…+ak=1+3+3 2+…+3 k-1= 3 k -1 2 <3 k =ak+1. (3)证明 设 A=∁C(C∩D),B=∁D(C∩D), 则 A∩B=∅,SC=SA+SC∩D, SD=SB+SC∩D,SC+SC∩D-2SD=SA-2SB, ∴SC+SC∩D≥2SD等价于 SA≥2SB. 由条件 SC≥SD可得 SA≥SB. ①若 B=∅,则 SB=0,所以 SA≥2SB成立, ②若 B≠∅,由 SA≥SB可知 A≠∅, 设 A 中的最大元素为 I,B 中的最大元素为 m, 若 m≥I+1,则由(2)得 SA<SI+1≤am≤SB,矛盾. 又∵A∩B=∅,∴I≠m,∴I≥m+1
.S≤a+a+…+a=1+3+32+…+3-12S成立.综上所述,S≥25 故S+SmD≥25成立 F当堂检测 自查自纠 1.等比数列{an}中,aa=1,a=4,则a+a+a+…十a2等于() 42-1 A.2-1B. 1-(-4)1-(-2) C 答案B 解析由aaa=1得a2=1,∴a=1 ∴数列a,a4, a。是首项为1, 公比为4的等比数列. 44-1 2.某住宅小区计划植树不少于10棵,若第一天植2棵,以后每天植树的棵数是前一天的2 倍,则需要的最少天数n(n∈N)等于() A.3B.4 C.5D.6 答案D 解析设每天植树棵数为{an},则{an}是等比数列 ∴an=2(n∈N,n为天数) 由题意得2+2+23+…+2≥100, n≥6.∴需要的最少天数n=6. 3.等比数列{an}的前m项和为4,前2m项和为12,则它的前3m项和是() C 答案A 解析易知S=4,SaS2=8, S3a-S=16
K12最新资料7 ∴SB≤a1+a2+…+am=1+3+3 2+…+3 m-1< am+1 2 ≤ aI 2 ≤ SA 2 , 即 SA>2SB成立.综上所述,SA≥2SB. 故 SC+SC∩D≥2SD成立. 1.等比数列{an}中,a1a2a3=1,a4=4,则 a2+a4+a6+…+a2n等于( ) A.2 n -1 B. 4 n -1 3 C. 1-(-4)n 5 D. 1-(-2)n 3 答案 B 解析 由 a1a2a3=1 得 a 3 2=1,∴a2=1, 又∵a4=4,∴ a4 a2 =4. ∴数列 a2,a4,a6,…,a2n是首项为 1, 公比为 4 的等比数列. ∴a2+a4+a6+…+a2n= 1-4 n 1-4 = 4 n -1 3 . 2.某住宅小区计划植树不少于 100 棵,若第一天植 2 棵,以后每天植树的棵数是前一天的 2 倍,则需要的最少天数 n(n∈N * )等于( ) A.3 B.4 C.5 D.6 答案 D 解析 设每天植树棵数为{an},则{an}是等比数列, ∴an=2 n (n∈N *,n 为天数). 由题意得 2+2 2+2 3+…+2 n ≥100, ∴2 n -1≥50,∴2 n ≥51, ∴n≥6.∴需要的最少天数 n=6. 3.等比数列{an}的前 m 项和为 4,前 2m 项和为 12,则它的前 3m 项和是( ) A.28 B.48 C.36 D.52 答案 A 解析 易知 Sm=4,S2m-Sm=8, ∴S3m-S2m=16
S3=12+16=28 4.已知数列{a}是等比数列,S是其前n项的和,a,岛,a成等差数列.求证:2S,S S2-S成等比数列 证明设等比数列{a}的公比为q,由题意得2a1=a+a4, 即2a1·q=a1+a·q ∴2q-q-1=0 令q=t,则2t-t-1=0, ∴ 或t=1, 即q=-或q=1 当q=1时,2S=6a,S=6a,S2-S=6a, S2-S成等比数列 当d=1 时,2S=2X(1-)2a× a(1-q°)4 (1-q) s=2S·(S2-S) ∵2S,S,S2-S成等比数列 综上可知,2,S,S2-S成等比数列 课堂小结 等比数列中用到的数学思想 1.分类讨论的思想:(1)利用等比数列前n项和公式时要分公比q=1和q≠1两种情况讨论 (2)研究等比数列的单调性时应进行讨论:当a>0,1或a0,0<1时为递减数列;当0时为摆动数列:当q=1时为常数列 2.函数的思想:等比数列的通项a2=aq-=-·q(q0且q≠1)常和指数函数相联系:等比 数列前n项和S (-1)(≠1).设A=a=1,则S=4(-1)也与指数函数相联系
K12最新资料8 ∴S3m=12+16=28. 4.已知数列{an}是等比数列,Sn是其前 n 项的和,a1,a7,a4 成等差数列.求证:2S3,S6, S12-S6 成等比数列. 证明 设等比数列{an}的公比为 q,由题意得 2a7=a1+a4, 即 2a1·q 6=a1+a1·q 3, ∴2q 6-q 3-1=0. 令 q 3=t,则 2t 2-t-1=0, ∴t=- 1 2 或 t=1, 即 q 3=- 1 2 或 q 3=1. 当 q 3=1 时,2S3=6a1,S6=6a1,S12-S6=6a1, ∴S 2 6=2S3·(S12-S6), ∴2S3,S6,S12-S6 成等比数列. 当 q 3=- 1 2 时,2S3=2× a1(1-q 3) 1-q = 2a1× 3 2 1-q = 3a1 1-q , S6= a1(1-q 6) 1-q = 3a1 4 1-q , S12-S6= a7(1-q 6) 1-q = a1·q 6(1-q 6) 1-q = a1 4 × 3 4 1-q , ∴S 2 6=2S3·(S12-S6), ∴2S3,S6,S12-S6 成等比数列. 综上可知,2S3,S6,S12-S6 成等比数列. 等比数列中用到的数学思想 1.分类讨论的思想:(1)利用等比数列前 n 项和公式时要分公比 q=1 和 q≠1 两种情况讨论; (2)研究等比数列的单调性时应进行讨论:当 a1>0,q>1 或 a11 或 a1>0,00 且 q≠1)常和指数函数相联系;等比 数列前 n 项和 Sn= a1 q-1 ·(q n -1)(q≠1).设 A= a1 q-1 ,则 Sn=A(q n -1)也与指数函数相联系.
3.整体思想:应用等比数列前n项和时,常把q,,一当成整体求解
K12最新资料9 3.整体思想:应用等比数列前 n 项和时,常把 q n , a1 1-q 当成整体求解.