《高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí):第五章 :第三節(jié) 等比數(shù)列及其前n項(xiàng)和突破熱點(diǎn)題型》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí):第五章 :第三節(jié) 等比數(shù)列及其前n項(xiàng)和突破熱點(diǎn)題型(5頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
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第三節(jié) 等比數(shù)列及其前n項(xiàng)和
[來源:]
考點(diǎn)一
等比數(shù)列的判定與證明
[例1] 已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,a1=1,Sn+1=4an+2(n∈N*),若bn=an+1-2an,求證:{bn}是等比數(shù)列.
[自主解答] an+2=Sn+2-Sn+1=4an+1+2-4an-2=4an+1-4an.
====2,
∵S2=a1+a2=4a1+2,∴a2=5.
∴b1=a2-2a1=3.
∴數(shù)列{bn}是首項(xiàng)為3,公比為2的等比數(shù)列.
【互動探究】
保持本例條件不變,若cn=,證明:{cn}是等比數(shù)列
2、.
證明:由例題知,bn=32n-1=an+1-2an,
∴-=3.
∴數(shù)列是首項(xiàng)為2,公差為3的等差數(shù)列.
∴=2+(n-1)3=3n-1,
∴an=(3n-1)2n-2,∴cn=2n-2.
∴==2.
∴數(shù)列{cn}為等比數(shù)列.
【方法規(guī)律】
等比數(shù)列的判定方法
證明一個(gè)數(shù)列為等比數(shù)列常用定義法與等比中項(xiàng)法,其他方法只用于選擇、填空題中的判定;若證明某數(shù)列不是等比數(shù)列,則只要證明存在連續(xù)三項(xiàng)不成等比數(shù)列即可.
已知等比數(shù)列{an}的公比為q,記bn=am(n-1)+1+am(n-1)+2+…+am(n-1)+m,cn=am(n-1)+1am(n-1)+
3、2…am(n-1)+m(m,n∈N*),則以下結(jié)論一定正確的是( )
A.?dāng)?shù)列{bn}為等差數(shù)列,公差為qm
B.?dāng)?shù)列{bn}為等比數(shù)列,公比為q2m
C.?dāng)?shù)列{cn}為等比數(shù)列,公比為qm2
D.?dāng)?shù)列{cn}為等比數(shù)列,公比為qmm
解析:選C bn=am(n-1)+1(1+q+q2+…+qm-1),==qm,故數(shù)列{bn}為等比數(shù)列,公比為qm,選項(xiàng)A、B均錯(cuò)誤;cn=aq1+2+…+(m-1),==m=(qm)m=qm2,故數(shù)列{cn}為等比數(shù)列,公比為qm2,D錯(cuò)誤,故選C.
高頻考點(diǎn)
考點(diǎn)二 等比數(shù)列的基本運(yùn)算 [來源:]
1.等比數(shù)列的基本運(yùn)
4、算是高考的??純?nèi)容,題型既有選擇、填空題,也有解答題,難度適中,屬中低檔題.
2.高考對等比數(shù)列的基本運(yùn)算的考查常有以下幾個(gè)命題角度:
(1)化基本量求通項(xiàng);
(2)化基本量求特定項(xiàng);
(3)化基本量求公比;
(4)化基本量求和.
[例2] (1)(2013新課標(biāo)全國卷Ⅱ)等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,已知S3=a2+10a1,a5=9,則a1=( )
A. B.- C. D.-
(2)(2012浙江高考)設(shè)公比為q(q>0)的等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn.若S2=3a2+2,S4=3a4+2,則q=________.
(3
5、)(2013湖北高考)已知Sn是等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和,S4,S2,S3成等差數(shù)列,且a2+a3+a4=-18.
①求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
②是否存在正整數(shù)n,使得Sn≥2 013?若存在,求出符合條件的所有n的集合;若不存在,說明理由.
[自主解答] (1)由已知條件及S3=a1+a2+a3,得a3=9a1,設(shè)數(shù)列{an}的公比為q,則q2=9.
所以a5=9=a1q4=81a1,得a1=.
(2)由S2=3a2+2,S4=3a4+2作差,可得a3+a4=3a4-3a2,即2a4-a3-3a2=0,所以2q2-q-3=0,解得q=或q=-1(舍).
(3)①設(shè)數(shù)列{an}
6、的公比為q,則a1≠0,q≠0.
由題意得
即解得
故數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為an=3(-2)n-1.
②由①有Sn==1-(-2)n.[來源:]
若存在n,使得Sn≥2 013,則1-(-2)n≥2 013,
即(-2)n≤-2 012.
當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),(-2)n>0,上式不成立;
當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),(-2)n=-2n≤-2 012,
即2n≥2 012,則n≥11.
綜上,存在符合條件的正整數(shù)n,且所有這樣的n的集合為{n|n=2k+1,k∈N,k≥5}.
[答案] (1)C (2)
等比數(shù)列基本量運(yùn)算問題的常見類型及解題策略
(1)化基本量求通項(xiàng).求等比數(shù)列的兩
7、個(gè)基本元素a1和q,通項(xiàng)便可求出,或利用知三求二,用方程求解.
(2)化基本量求特定項(xiàng).利用通項(xiàng)公式或者等比數(shù)列的性質(zhì)求解.
(3)化基本量求公比.利用等比數(shù)列的定義和性質(zhì),建立方程組求解.
(4)化基本量求和.直接將基本量代入前n項(xiàng)和公式求解或利用等比數(shù)列的性質(zhì)求解.
1.(2013新課標(biāo)全國卷Ⅰ)設(shè)首項(xiàng)為1,公比的等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,則( )
A.Sn=2an-1 B.Sn=3an-2
C.Sn=4-3an D.Sn=3-2an
解析:選D 因?yàn)閍1=1,公比q=,所以an=n-1,
Sn==3=3
8、-2n-1=3-2an.
2.(2014寧波模擬)已知等比數(shù)列{an}為遞增數(shù)列,且a=a10,2(an+an+2)=5an+1,則數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式an=________.
解析:設(shè)數(shù)列{an}的首項(xiàng)為a1,公比為q,
∵a=a10,2(an+an+2)=5an+1,
∴
由①得a1=q,
由②知q=2或q=,
又?jǐn)?shù)列{an}為遞增數(shù)列,
∴a1=q=2,從而an=2n.
答案:2n
3.等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,已知S1,S3,S2成等差數(shù)列.
(1)求{an}的公比q;
(2)若a1-a3=3,求Sn.
解:(1)∵S1,S3,S2成等差數(shù)列,
∴
9、a1+(a1+a1q)=2(a1+a1q+a1q2).
由于a1≠0,故2q2+q=0,
又q≠0,從而q=-.
(2)由已知可得a1-a12=3,故a1=4,
從而Sn==.
考點(diǎn)三
等比數(shù)列的性質(zhì)
[例3] (1)已知等比數(shù)列{an}中,a1+a2+a3=40,a4+a5+a6=20,則前9項(xiàng)之和等于( )
A.50 B.70 C.80 D.90
(2)已知{an}為等比數(shù)列,a4+a7=2,a5a6=-8,則a1+a10=( )
A.7 B.5 C.-5 D.-7[來源:
10、]
[自主解答] (1)∵S3,S6-S3,S9-S6成等比數(shù)列,
∴S3(S9-S6)=(S6-S3)2,
又S3=40,S6=40+20=60,
∴40(S9-60)=202,故S9=70.
(2)由已知得
解得或
當(dāng)a4=4,a7=-2時(shí),易得a1=-8,a10=1,從而a1+a10=-7;[來源:]
當(dāng)a4=-2,a7=4時(shí),易得a10=-8,a1=1,從而a1+a10=-7.
[答案] (1)B (2)D
【方法規(guī)律】
等比數(shù)列常見性質(zhì)的應(yīng)用
等比數(shù)列性質(zhì)的應(yīng)用可以分為三類:(1)通項(xiàng)公式的變形;(2)等比中項(xiàng)的變形;(3)前n項(xiàng)和公式的變形.根據(jù)題目條件
11、,認(rèn)真分析,發(fā)現(xiàn)具體的變化特征即可找出解決問題的突破口.
1.記等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)積為Tn(n∈N*),已知am-1am+1-2am=0,且T2m-1=128,則m的值為( )
A.4 B.7 C.10 D.12
解析:選A 因?yàn)閧an}是等比數(shù)列,所以am-1am+1=a,
又由am-1am+1-2am=0,可知am=2.
由等比數(shù)列的性質(zhì)可知前(2m-1)項(xiàng)積T2m-1=a,即22m-1=128,故m=4.
2.在等比數(shù)列{an}中,若a1a2a3a4=1,a13a14a15a16=8,則a41a42a43a44=__
12、______.
解析:法一:a1a2a3a4=a1a1qa1q2a1q3=aq6=1,①
a13a14a15a16=a1q12a1q13a1q14a1q15=aq54=8,②
由②①,得=q48=8?q16=2,
又a41a42a43a44=a1q40a1q41a1q42a1q43=aq166=aq6q160=(aq6)(q16)10=1210=1 024.
法二:由性質(zhì)可知,依次4項(xiàng)的積為等比數(shù)列,
設(shè)公比為q,
T1=a1a2a3a4=1,T4=a13a14a16=8,
∴T4=T1q3=1q3=8,即q=2.
∴T11=a41a42a43a44=T1q10=210=1
13、024.
答案:1 024
——————————[課堂歸納——通法領(lǐng)悟]————————————————
2個(gè)注意點(diǎn)——應(yīng)用等比數(shù)列的公比應(yīng)注意的問題
(1)由an+1=qan(q≠0),并不能斷言{an}為等比數(shù)列,還要驗(yàn)證a1≠0.
(2)在應(yīng)用等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式時(shí),必須注意對q=1和q≠1分類討論,防止因忽略q=1這一特殊情況而導(dǎo)致錯(cuò)誤.
4種方法——等比數(shù)列的判定方法
(1)定義法:若=q(q為非零常數(shù))或=q(q為非零
常數(shù)且n≥2),則{an}是等比數(shù)列;
(2)等比中項(xiàng)法:在數(shù)列{an}中,an≠0且a=anan+2(n∈N*),則數(shù)列{an}是等比數(shù)列;
(3)通項(xiàng)公式法:若數(shù)列通項(xiàng)公式可寫成an=cqn(c,q均是不為0的常數(shù),n∈N*),則{an}是等比數(shù)列;
(4)前n項(xiàng)和公式法:若數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn=kqn-k(k為常數(shù)且k≠0,q≠0,1),則{an}是等比數(shù)列.
注意:前兩種方法也可用來證明一個(gè)數(shù)列為等比數(shù)列.
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