等比数列基本量的运算是等比数列中一类基本问题,数列中有五个量a1,n,q,
an,Sn,一般可以“知三求二”,通过列方程(组)所求问题可迎刃而解。解决此类问题
的关键是熟练掌握等比数列的有关公式,并灵活运用,在运算过程中,还应善于运用整体代换思想简化运算的过程。
注:在使用等比数列的前n项和公式时,应根据公比q的情况进行分类讨论,切不可忽视q的取值而盲目用求和公式。
※例题解析※
〖例〗设数列?bn?的前n项和为Sn,且bn=2-2Sn;数列?an?为等差数列,且
a6?14,a7?20。
(1) 求数列?bn?的通项公式;
(2) 若cn?anbn(n?N?),Tn为数列?cn?的前n项和,求证:Tn?思路解析:(1)(2)
得结论; 放缩得结论。
7。 2解答:(1)由bn=2-2Sn,得b1?2?2S1,又S1=b1,所以b1=
2,由3bn=2-2Sn????????①
得bn?1?2?2Sn?1????????????????????②
,∴?bn?是以
②-①得bn?1?bn??2bn?1,∴
2为首项,以3121n为公比的等比数列,所以bn=·()。 333(
2
)
∵
?an?为等差数列,∴
d?a7?a5?37?5,∴
从而
∴Tn?2[2
1111?5()2?8()3??(3n?1)()n]????????????③ 333311213141n1n?1∴Tn?2[2()?5()?8()??(3n?4)()?(3n?1)()]???????④ 333333③-④得
11
=
∴
∴
(三)等比数列性质的应用 ※相关链接※
在等比数列中常用的性质主要有: (1)对于任意的正整数特别地,若
(2)对于任意正整数
有
若;
;
,则
?1?(3)若数列?an?是等比数列,则?can(c?0)?,?an??an?,??也是等比数列,若
?an?2?bn?是等比数列,则?anbn?也是等比数列;
(4)数列(5)数列
(6)等比数列的单调性
仍成等比数列; 是等比数列(q≠-1);
12
注:等比数列中所有奇数项的符号相同,所有偶数项的符号也相同。 ※例题解析※
〖例〗已知等比数列前n项的和为2,其后2n的和为12,求再往后3n项的和。 思路解析:由已知条件,根据前n项和公式列出关于首项a1和公比q及n的两个方程,应能解出a1和q关于n的表达式,这样可能较繁琐又不便于求出结果,若采用整体处理的思想,问题就会变得简单,也可采用等比数列的性质问题简化。
解答:方法一:利用等比数列的性质。由已知a1?a2??an?2,
an?1?an?2?(a1?a2??a2n?a2n?1?a2n?2??an),(an?1?an?2?a3n?12.注意到
a3n),(a3n?1?a3n?2?a3n?3??a4n),?a2n),(a2n?1?a2n?2?也成等比数列,其公比为qn,于是,问题转化为已知:
A1?2,A1qn?A1q2n?12,要求A1q3n?A1q4n+A1q5n的值,由A1?2,A1qn?A1q2n?12,得q2n?qn?6?0,则qn?2或qn??3,由A1q3n?A1q4n+A1q5nn?A1q3(1+qn?q2n)=2q3nn?112q?2?3n7?14q??.n???378q??3
方法二:利用求和公式. 如
果
公
比
q=1,
则
由
于
a1?a2??an?2,可知
an?1?an?2??a2n??a2n1不n符,∴??a4?件a?q≠1,由求和公式,得n,2与条
a1(1?qn)?2????????????????①
1?qa1qn(1?q2n)?12??????????????????????????② 又
1?q②式除以①式得q(1?q)?6,?q的
nn2n?qn?6,解得qn?2或qn??3,又再往后3n项
和
为
13
a1q3n(1?q3n)??????????????????????????????③ S?1?q?qn?2S?1123nn2n3n③式除以①式得?q(1?q?q),?S?14q??。 n2q??3???378【感悟高考真题】
1.(2010浙江理数)(3)设Sn为等比数列?an?的前n项和,8a2?a5?0,则(A)11 (B)5 (C)?8 (D)?11
解析:解析:通过8a2?a5?0,设公比为q,将该式转化为8a2?a2q?0,解得q=-2,带入所求式可知答案选D,本题主要考察了本题主要考察了等比数列的通项公式与前n项和公式,属中档题
2.(2010全国卷2理数)(4).如果等差数列?an?中,a3?a4?a5?12,那么
3S5? S2a1?a2?...?a7?
(A)14 (B)21 (C)28 (D)35 【答案】C
【命题意图】本试题主要考查等差数列的基本公式和性质. 【解析】a3?a4?a5?3a4?12,a4?4,?a1?a2??a7?7(a1?a7)?7a4?282
S3.(2010辽宁理数)(6)设{an}是有正数组成的等比数列,n为其前n项和。已知a2a4=1,
S3?7,则S5?
17153133(A)2 (B)4 (C)4 (D)2
【答案】B
【命题立意】本题考查了等比数列的通项公式与前n项和公式,考查了同学们解决问题的能力。
24aq?1,因此1【解析】由a2a4=1可得
a1?12q2,又因为S3?a1(1?q?q)?7,联力两式
14
4?(1?S5?111(?3)(?2)?0q有q,所以q=2,所以
1)25?31141?2,故选B。
4. (2010辽宁文数)(14)设Sn为等差数列{an}的前n项和,若S3?3,S6?24,则
a9? 。
3?2?S?3a?d?31??a??1?32解析:填15. ?,解得?1,?a9?a1?8d?15.
6?5d?2??S?6a?d?2461?2?5. (2010天津文数)(15)设{an}是等比数列,公比q?2,Sn为{an}的前n项和。记
Tn?17Sn?S2n,n?N*.TTnan?1设n0为数列{n}的最大项,则0= 。
【答案】4
【解析】本题主要考查了等比数列的前n项和公式与通项及平均值不等式的应用,属于中等题。
17a1[1?(2)n]a1[1?(2)2n]?1(2)2n?17(2)n?161?21?2Tn???na1(2)1?2(2)n?11616n?[(2)n??17](2)?nn(2)1?2(2)n(2)因为≧8,当且仅当=4,即n=4时取
等号,所以当n0=4时Tn有最大值。
n(2)【温馨提示】本题的实质是求Tn取得最大值时的n值,求解时为便于运算可以对进
行换元,分子、分母都有变量的情况下通常可以采用分离变量的方法求解.
6. (2010上海文数)21.(本题满分14分)本题共有2个小题,第一个小题满分6分,第2个小题满分8分。 已知数列
?an?的前n项和为Sn,且Sn?n?5an?85,n?N* ?an?1?是等比数列;
?Sn?的通项公式,并求出使得Sn?1?Sn成立的最小正整数n.
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(1)证明:(2)求数列