昨天我們講了等差數列及其前n項和的相關知識内容,那麼今天我們就繼續講解數列另一塊重要知識内容,也就是等比數列及其前n項的和。
等比數列可以說是數列的核心内容,自然也是高考必考的知識點之一。在高考數學中,跟等比數列相關的主要考點有:等比數列的基本運算與通項公式;等比數列的性質;等比數列的前n項和;等比數列的綜合應用等等。
等比數列與等差數列在定義上隻有“一字之差”,它們的通項公式和性質有許多相似之處,其中等差數列中的“和”“倍數”可以與等比數列中的“積”“幂”相類比。
今天,我就簡單講講等比數列及其前n項和相關知識内容。
什麼是等比數列?
一般地,如果一個數列從第2項起,每一項與它的前一項的比等于同一個常數(不為零),那麼這個數列就叫做等比數列.這個常數叫做等比數列的公比,通常用字母q表示,定義的表達式為an 1/an=q(n∈N*,q為非零常數).
有等差中項,同樣也有等比中項。一般地,如果a、G、b成等比數列,那麼G叫做a與b的等比中項.即:G是a與b的等比中項⇔a,G,b成等比數列⇒G2=ab.
從這裡我們就可以看出,等比數列具有以下兩個明顯特征:
1、從等比數列的定義看,等比數列的任意項都是非零的,公比q也是非零常數。
2、由an+1=qan,q≠0并不能立即斷言{an}為等比數列,還要驗證a1≠0。
我們就可以通過等比數列的概念和特征,得到等比數列的判定方法:
1、定義法:若an 1/an=q(q為非零常數,n∈N*)或an/an-1=q(q為非零常數且n≥2,n∈N*),則{an}是等比數列.
2、等比中項法:若數列{an}中,an≠0且an+12=an·an+2(n∈N*),則數列{an}是等比數列.
3、通項公式法:若數列通項公式可寫成an=c·qn(c,q均是不為0的常數,n∈N*),則{an}是等比數列.
同時我們還需要掌握等比數列兩個非常重要的公式:
1、通項公式:an=a1qn-1.
2、前n項和公式:Sn=na1,q=1或Sn=a1(1-qn)/1-q=(a1-anq)/1-q,q≠1.
典型例題1:
運用等比數列的前n項和Sn公式去解決問題,要注意以下兩個方面:
1、等比數列的前n項和Sn是用錯位相減法求得的,注意這種思想方法在數列求和中的運用.
2、在運用等比數列的前n項和公式時,必須注意對q=1與q≠1分類讨論,防止因忽略q=1這一特殊情形導緻解題失誤.
同時我們要謹記一些等比數列{an}的常用性質:
1、在等比數列{an}中,若m+n=p+q=2r(m,n,p,q,r∈N*),則am·an=ap·aq=ar2.
特别地,a1an=a2an-1=a3an-2=….
2、在公比為q的等比數列{an}中,數列am,am+k,am+2k,am+3k,…仍是等比數列,公比為qk;
數列Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…仍是等比數列(此時q≠-1);an=amqn-m.
典型例題2:
等比數列基本量的運算是等比數列中的一類基本問題,數列中有五個量a1,n,q,an,Sn,一般可以“知三求二”,通過列方程(組)可迎刃而解.
在使用等比數列的前n項和公式時,應根據公比q的情況進行分類讨論,切不可忽視q的取值而盲目用求和公式.
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