等比数列高三一轮复习教案

余年寄山水
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2021年02月08日 15:54
最佳经验
本文由作者推荐

绿野心踪-

2021年2月8日发(作者:如何挽留女人)


3.3



等比数列



【考点及要求】




等比数列的定义、等比数列的通项公式、求和公式和等比中项


.



理解等比数列的概念


,


掌握等比数列的通项公式与前


n


项和公式


,


并能解决简单的实际


问题


.



等比数列的定义、通项公式、前


n


项和公式是解决等比数列的有关计算、论证


,


等比


数列的有关性质的基础和出发点


,


这类问题往往解法灵活、多变


,


是高考 试题的生长点


,


选


择题、填空题和解答 题都可能出现


.


【要点回放】



等比数列



1.


定义


:


a


n



1



q


(常 数


q


为公比)


(


n



N



)






(


注意隐含条件


:


a


n



0,


q



0


)



a


n


2.


通项公式 :


a


n



a< /p>


1


q


n



1



推广


:



a


n



a


m


q


n



m



3.

< p>
等比中项:


如果在


a


与< /p>


b


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,


G




ab

< br>.


(


ab


0


)


.


(


q



1)



na


1



4.


前


n


项和公式:


S

n




a


1


(1



q


n


)




(


易错点


:


不分类讨论


)



(


q



1,


且


q


< /p>


0)



1



q




注意


:


应用前


n


项和公式 时


,


一定要区分


q


1


与


q



1


的两种不同情况


,


必要的时候要分类讨论


.


5.


等比数列



a


n


的一些常用性质



(1)


对于任意正整数


p


,


q


,


r


,


s< /p>


,


如果


p



q



r



s


,


则有


a

< p>
p



a


q



a


r


a


s


;


如果


p



r



2


q


,


则有


a< /p>


p



a


r



a


q


< p>
(2)


对于任意正整数


n



1


,


有


a< /p>


n



a


n



1



a

< p>
n



1



(3)


对于任意非零实数


b


, 数列



ba


n



是等比数列,则数列



a

< p>
n



是等比数列



(4)


已知数列



b


n



是等比数列,则

< br>


a


n



b


n



也是等比数列。



⑸下标成等差数列的项构成等比数列



⑹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


: < /p>


2


2


(1)


定义 法


:


若


a


n< /p>



1



q


(


n



N

< p>


)



数列



a


n


< br>为等比数列



a


n


2



(2)


等比中项法


:


若


a


n



a



a


(


n



N

< br>且


a


n


a


n



1


a


n



2



0


)



数列



a


n



为等比数列< /p>




1


n


n



2


(3)


通项法


:


若


a


n



cq


n


(


c


,


q


均是不为


0


的常数


,n



N



)



数列



a

< p>
n



为等比数列




(4)


前


n


项和法


:


若


S


n



Aq


n< /p>



A


(


A


,


q


为常数


,


且


q



0

< p>
,


q



1


)



数列


< br>a


n



为等比数列



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


< br>①运用等比数列的求和公式时


,


需要对

< br>q



1


和


q



1


讨论



②


a


1



0


,


q



1


或


a


1



0


,


0

< br>


q



1



a


n



为 递增数列





时


,


等比数列







(


a


n



1



a


n



a


1


q

< br>n



1


(


q



1


)


)



a


n



为递减数列



a


1



0


,


q



1


或


a


1



0


,


0



q


< br>1


时


,


等比数列


【基础训练】




1.


(


江苏卷)


在各项都为正数的等比数列


{


a


n


}

< p>
中,


首项


a


1

< p>
=3



,


前三项和为


21


,


则


a


3


+


a


4


+



a


5


=





(




C


)







( A )



33










( B ) 72











( C )



84










( D )189


n



3



2.


已知等比数列


{


a


n


}


中,

< br>a


3



3


,


a


10



384


,则该数列的通项公式


a


n







3



2



3.


命题甲


:


(< /p>


)


x


,2


1



x


,2


x


成等比数列,命题乙


:


lg

< br>x


,lg(


x



1),lg(


x



3)


成等差数列,则甲是乙


的





必要不充分



条件。

< br>(填“充分不必要”


、


“必要不充分”

< br>、


“充要”或“既不充分也不


必要”

)



4.


(


04


年上海卷


.


文理


12


)若干个能唯一确定一个数列的量称为该数列的


“


基本量


”.


设


{a


n


}


是公比为

q


的无穷等比数列


,


下列


{a


n


}


的四组量中< /p>


,


一定能成为该数列


“

< br>基本量


”


的是



第





①④






组


.(


写出 所有符合要求的组号


)



①


S


1


与


S


2


;




②


a


2


与

S


3


;




③


a


1


与


a


n


;




④


q


与


a


n


.




其中


n< /p>


为大于


1


的整数


, S


n


为


{a


n


}


的前


n


项和


.



5. (05


重庆卷


)


有一塔形几何体由若干个正方体构成,构成方式如图所示,


上层正方体下底面的四个 顶点是下层正方体上底面各边的中点。


已知最底层


正方体的棱长 为


2


,


且该塔形的表面积


(


含最底层正方体的底面面积


)

超过


39


,


则该塔形中正方体的个 数至少是


(



C



)






(A)


4


;






(B)


5


;





(C)


6


;








(D)


7.

6.


设数列


{


a

< br>n


}


的前


n

项和为


S


n


(

n



N*


)


,


关于数列



a

n



有下列三个命题:



(


1


)若


{

< p>
a


n


}


既是等差数列又是 等比数列,则


a


n


< br>a


n



1


1


2


2


(


n



N*)


;



(


2


)若


S< /p>


n



an


2



bn



a


、


b



R

< p>


,则


{


a


n


}


是等差数列;



(


3


)若


S


n



1





1


< br>,则


{


a


n

}


是等比数列


.





这些命题中,真命题的序号是






⑴⑵⑶







.


n


【例题讲练】




题型Ⅰ



等比数列中基本量的计算



例


1:


数列



a


n



为等比数列


,


求下列各值


,


(1)

已知


a


3



a


6



36


a


4



a


7< /p>



18


a


n



1


,


求


n


.



2


(2)


已知


a


2


a


8



36


a


3


< /p>


a


7



15


,


求公比


q


.



(3)


已知


q




2


,


S


8



15


(


1



2

< p>
),


求


a


1


.



思维分析


:

< p>
运用等比数列的基本公式和基本性质


”


知三求二< /p>


”


问题



解


(1)


a


4



a


7



a


3


q



a


6


q



q

< br>(


a


3



a


6


)



1 8


,


a


3


< /p>


a


6



36


,



q



1



2


1


1



a


3

< br>


a


6



a


3



a


3


q


3



a


3


(


1



q


3


)



36


,



a


3



32


< br>a


n



a


3


q


n



3



32


(


)< /p>


n



3



2


8



n

< p>



n



9


2


2


(2)


a


3


a


7

< br>


a


2


a


8



36


a


3



a


7


< /p>


15


,



a


3


,


a


7


是方程


x


2



15


x



36



0


两根


,

< p>



a


3



3


,


a

7



12


或


a


3



12


,


a


7



3< /p>


,



q


4



4


或


q

< p>
4



(3)


S

< p>
8



1


2




q



2


或


q




4


2


a< /p>


1


[


1



(



2


)

< p>
8


]


1



2



a


1

(



15


)


1



2



1 5


(


1



2< /p>


)



a


1




(


1

< p>


2


)



(


1



2

)



1



变式


1.


设一个等比数列的首项为


a( a>0),


公比为


q(q>0),


其前


n


项和为


80,


而其中最大的一项为


54,


又其前


2 n


项和是


6560,


求


a


和


q.


思维分析


:


运算等比数列的求和公式及整体代换思想和分类讨论思想


,


解


:


若


q=1,


则


na=80,


∴< /p>


2na=160


矛盾


,

< br>


q



1




a


1


(


1



q


n


)



80


(


1


)



(

< p>
2


)



1



q


n


n


1


于是



得


q



81


又


q



0


,< /p>



q



1



a



a

< p>
q



54


(


3


)



n

< br>1


2


n



a


1


(


1



q


)



656 0


(


2


)


(< /p>


1


)




1



q


q

< p>
n



81


代入

< p>
(


1


)(


3


)


得


a


< br>


1


及


a


81



54


q



a



2


,


q



3



1



q


变式


2.


设等比数列



a


n



的前


n< /p>


项和为


S


n


,< /p>


若


S


3


+S


6


=2S


9


,


求数列的公比


q.


3

答案


:


q




4



2


变 式


3.


已知等比数列


{


a


n


}


中,

< br>a


1


+


a


2


+


a


3


= 7


,


a


1


a< /p>


2


a


3


=8


,求


a


n


.


剖析:利用等比数列的基本量


a


1


,


q


,根据条件求出


a


1


和


q


. < /p>


解:设


{


a


n< /p>


}


的公比为


q


, 由题意知



2




a


1



a


1


q



a


1


q



7


,




2




a


1

< br>


a


1


q



a


1


q



8


,



a



4


,



a


1



1


,



1


n

< br>-


1


3


-


n


解得



或



1


∴


a


n< /p>


=2


或


a


n


=2


.


q



.



q



2



2



评述:转化成基本量解方程是解决数列问题的基本方法


.



例


2.


已知 等比数列



a


n



的公比为


q


,

前


n


项和为


S

n


,


且


S


3


,


S


9


,< /p>


S


6


成等差数列


.



⑴



求


q


3


的值;



⑵



求证


:< /p>


a


2


,


a


8


,


a


5

< p>
成等差数列


.


(答案


:


q


3


=




题型Ⅱ



等比数列的判定和证明



例


1.



(< /p>


04


全国)


数列


{


a


n


}


的前


n


项和记为


S


n


,


已知


a


1



1


,


a


n



1



证明:


(Ⅰ)数列


{


1


)



2


n



2


S


n


(


n



1


,


2


,


3

< br>


).



n

S


n


}


是等比数列;





(Ⅱ)


S


n



1

< br>


4


a


n


.



n


n



2


S


n


,



n



证明:


(Ⅰ)∵


a


n


< /p>


1



S


n



1



S

< p>
n


,


a


n



1



∴


(


n



2


)


S


n


< /p>


n


(


S


n



1



S

< p>
n


),





整理得




nS


n



1< /p>



2


(


n



1


)


S

< p>
n


,



所以




S< /p>


n



1


S


S



2


n

< p>
.







故


{


n


}


是以


2


为公比



的等比数列


.


n


1


n


n


S


n



1


S< /p>


S



4



n



1


(

< p>
n



2


).




于是




S


n



1



4


(


n



1


)



n



1

< br>


4


a


n


(


n



2


) .



n



1< /p>


n



1


n



1


(Ⅱ)


由


(Ⅰ)


知


又




a


2



3


S


1



3


,






故





S


2



a


1



a


2



4


,



因此对于任意正整数




n



1


,




都有


S


n



1

< p>


4


a


n


.



评注


:

< br>换元法体会肤浅


,


函数观点应用不当均会造成失误


.


例


2.


已知数列



a


n



,S


n


是它的前


n


项和


,


且


S< /p>


n



1



4


a


n


< p>
2


(


n



N


),


a


1

< br>


1




(1)


设


b


n



a


n



1



2


a


n


(


n



N



)


,


求证

< p>
:


数列



b


n



是等比数列



(2)


设


c


n


a


n



2


n


,,


求证


:


数列



c


n



是等差数列



思维分析


:


证明数列是等差数列还是等比数列


.


应紧扣定义式


;


而数列的前


n


项和


S


n

< br>已知可求


a


n


解


:(1)


S


n



1



4


a


n



2,< /p>


S


n



2



4


a


n

< p>


1



2



S


n


2



S


n



1



4


a< /p>


n



1



4


a


n


< p>
即


a


n



2



4


a

n



1



4


a


n



a< /p>


n



2



2


a


n


< p>
1



2


(


a


n



1


2


a


n


),


而


b


n



a


n



1



2


a


n



b


n



1



2


b

< br>n


,


由此可得



b


n



是等比数列



且首项


b


1



a


2



2


a


1


< br>3


,


公比


q


2


,



b


n



3


< /p>


2


n



1



b


n


a

< p>
n



1


a


n


b


n


3


2


n



1


3




(2 )


c


n



n< /p>


,



c


n



1



c

< p>
n



n



1



n


n



1



n



1


4


2< /p>


2


2


2


2


可知



c


n



是首项


c


1



a


1


1


3


1


3


< br>,


公差


d


的等差数列


,



c


n



n



4


4


2


2


4


变式


1:


数列



a


n


 


,


b


n


< /p>


的通项公式分别是


a


n

< br>


2


n


,


b


n



3


n



2


,


它们公 共项由小到大排列的


数列是



c


n



,


①写出



c


n


< p>
的前


5


项







②证明



c


n



是等比数列



思 维分析


:


容易证明


< br>c


n



是等比数列


,


由定义式


,


只需找出



c


n



中任意相邻两项关系即可


.


解


(1)



c


n



的前


5


项为


:8


、


3 2


、


128


、


512


、


2048


(


2


)设


a


m

< br>


b


p



c


n


,



c


n



2



3


p



2


,


而


a


m



1



2

< br>


2



2


(


3


p



2


)



3



(


2


p



1


)



1



m


m


< br>a


m



1


不在



b


n



中


,


又


a< /p>


m



2



4



2


m

< p>


4



(


3


p



2

)



3



(


4


p



2< /p>


)



2


,



a


m


< p>
2


在



bn



中



< br>a


m



2


是



c


n



中的项即


c


n



1


项


,


< /p>


c


n



1



4


c


n

< p>
,


故



c


n



是等比数列


< p>
变式


2.


已知数列


{


a


n


}


为等差数列 ,


公差


d


≠


0


,


{


a


n


}


的部分项组成下列数列:


a


k


1


,


a

< br>k


2


,


…,

a


k


n


,恰为等比数列,其中


k


1


=


1


,


k


2


=


5


,


k


3

< br>=


17


,求


k

< br>1


+


k


2


+


k


3


+…+


k


n


.


剖析:运用等差(比)数列 的定义分别求得


a


k


n


,然后列方程求得


k


n


. < /p>


解:


设


{


a


n


}


的首项为


a< /p>


1


,


∵


a


k


1


、


a

< p>
k


2


、


a


k


3


成等比数列,


∴


(


a


1


+


4


d


)


2

< br>=


a


1


(


a


1


+


16


d


)


.


得


a


1


=


2


d


,


q


=


a


k


2


a


k


1


=


3.


∵


a


k


n


=

< br>a


1


+(


k

n


-


1


)


d


,又


a


k


n


=


a


1


·


3


n


1


,



-


∴


k


n


=


2


·

< br>3


n


1


-


1.


-


∴


k


1


+


k


2


+ …+


k


n


=


2


(


1


+


3


+…+


3


n


1


)-


n



-


1



3


n

< p>
=


2


×


-


n


=


3


n

-


n


-


1.

1



3


评述:

运用等差


(比)


数列的定义转化为关于

k


n


的方程是解题的关键,


转化时 要注意:


a


k


n


是等差数列中的第


k


n


项,而又是等 比数列中的第


n


项(双重身份)


.



变式


3.


设各项 均为正数的数列


{


a


n


}


和


{


b

n


}


满足


5


a


n


,


5


b


n


,


5


a


n



1


成等比数列 ,


lg


b


n


,


lg


a


n


+1


,


lg


b


n< /p>


+1


成等差数列,且


a

< br>1


=1


,


b

1


=2


,


a


2


=3


,求通项


a

< br>n


、


b


n


.


剖析:由等比中项、等差中项的性质得


a


n


+1


=


b

< br>n



b


n



1


递推出


a


n


=


b


n



1



b


n


(


n


≥


2


)


.


解:∵


5


a


n


,


5

< p>
b


n


,


5


a


n



1

成等比数列,



∴(


5

< p>
b


n


)


2


=5


a


n


·

< br>5


a


n



1


,即


2


b


n


=


a


n


+< /p>


a


n


+1


.



又∵


lg


b


n


,


lg


a< /p>


n


+1


,


lg< /p>


b


n


+1


成等差 数列,



∴


2lg

a


n


+1


=lg

< br>b


n


+lg


b

< br>n


+1


,即


a

< br>n


+1


2


=

b


n


·


b


n


+1


.


由②及

a


i


>


0


,


b


j


>


0< /p>


(


i


、


j


∈


N


*


)可得



a


n


+1


=


b


n



b


n



1

< br>.
















①








②















③



④



∴


a


n


=


b


n



1


b


n


(


n


≥


2

< br>)


.


将③④代入①可得


2


b


n


=


b


n



1



b


n


+


b

< br>n



b


n



1


(


n


≥


2


)


,



∴


2


b


n


=


b


n



1


+


b


n

< br>


1


(


n


≥


2


)


.


∴数列


{


b


n


}


为等差数列


.


∵

< br>b


1


=2


,

a


2


=3


,


a


2


2


=


b


1


·


b


2


,∴


b


2


=


∴


b


n


=

< p>
2


+


(


n


-


1


)


(

9


.


2


9


1


-


2


)


=


(


n


+1


)< /p>


(


n


=1


也成立 )


.


2


2

绿野心踪-


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绿野心踪-


绿野心踪-


绿野心踪-


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