=
3?2?2?2???n?22n?-?1?2???n?=
3?n?1??2n?1?n(n?1)2?6 .
a?1{an}例2:(2005?天津)若公比为c的等比数列的首项1且满足
(1)求c的值; (2)求数列
an?an?1?an?32(n?3,4,?).
{nan}的前n项和
Sn.
a?can?2,an?1?can?2解析:(1)由题设,当n?3时,n,
22an?an?1?an?22?1?c212an?2,
由题设条件可得
an?2?0c,因此
?1?c2,即2c2?c?1?0c?? 解得c=1或
(2)由(1),需要分两种情况讨论,当c=1时,数列
{an}是一个常数列,即
an?1 (n?N*) 这时,数列
{nan}12Sn?1?2?3???n?的前n项和
n(n?1)2c?? 当
12时,数列
{an}?是一个公比为
12的等比数列,
an?(?即
)n?1 (n?N*) 这时,数列
{nan}的前n项和
Sn?1?2(?12)?3(?12)2???n(?12)n?1 ①
?①式两边同乘
12?12,得
Sn??12?2(?12)2???(n?1)(?12)n?1?n(?12)n ②
①式减去②式,得
12121212121?(?)n1212)n(1?)Sn?1?(?)?(?)2???(?)n?1?n(??1??n(?12)n,
Sn?所以
19[4?(?1)n3n?22n?1](n?N*) {an}的首项a1?a?例3:(2005?北京)设数列
14,且an?1?1an,??2???a?1,n?4?n为偶数,n为奇数.
bn?a2n?1?记
14,n?1,2,3,?.
(1)求a2,a3; (2)判断数列
{bn}是否为等比数列,并证明你的结论; (3)求n??lim(b1?b2???bn).
a2?a1?解析:(1)显然
14?a?14,a3?1212a2?1214a?183.
a4?a3?(2)因为
14?12a?38,所以
a5?a4?a?16.
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所以
b1?b1?a1?141?a?14?0,b2?a3?14?12(a?14),b3?a5?14?14(a?14).
猜想:
{bn}是公比为
214的等比数列. 证明如下:
bn?1?a2n?1?因为 ?12a2n?14?1?1?11?1?1?bn?a2n?1????a2n?1???2?4?42?4?2?n?N?,?
所以
{bn}a?是首项为
114,公比为2的等比数列.
b1(1?lim(b1?b2?...?bn)?limx??x??1212n)?b11?12?2(a?14).
1?(3)【常见误区】
1.不能完整理解等比数列
?an??na1(q?1)?Sn??a1(1?qn)(q?1)?1?qq?的前n项和公式:,忽视
?1的情形.
lim2.要掌握以下几种情形的极限的求法.①利用
1nn???0②利用n??limq?0(
nq?1)③要掌握分类讨论的背景转化方法.如
q?1时转
1化为
q?1.
【基础演练】
1.(2005?江苏)在各项都为正数的等比数列{an}中,首项a1=3,前三项和为21,则a3+a4
+a5= ( ) C.84
D.189
A.33 B.72
a1?a3?a92.已知等差数列{an}的公差d≠0,且a1,a3,a9成等比数列,则
a2?a4?a10的值是( )
16
A.13 B.
1316 C.1
D.不确定
3.(2004?全国卷3)等比数列
?an?中,
a2?9,a5?243
,则
?an?的前4项和为( )
A. 81 B. 120 C.168 D. 192
4.(2004?浙江)已知等差数列
A. –4
?an?的公差为2,若a1,a3,a4成等比数列, 则a2=
D. –10
( )
B. –6 C. –8
5.(2004?全国1)已知等比数列{
an}中,a3?3,a10?384,2则该数列的通项
an= .
6. (2004?北京)在函数
f(x)?ax?bx?c中,若a,b,c成等比数列且
f(0)??4则
f(x) 有最______________值(填“大”或
“小”),且该值为______________.
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7.(2005?浙江)已知实数
a,b,c成等差数列,a?1,b?1,c?4成等比数列,且a?b?c?15,求a,b,c.
8.(2004?全国2)已知等差数列{
an},
a2?9,a5?21.
(1)求{
an}的通项公式;
an (2)令
bn?2,求数列
{bn}的前n项和Sn.
9.(2005?全国3)在等差数列
{an}中,公差
d?0,a2是a1与a4的等差中项.
已知数列
a1,a3,ak1,ak2,?,akn,?成等比数列,求数列
{kn}的通项
kn.
3.4 数列的的前n项的和
n?1n例1:已知:
un?an?ab?an?2b2???abn?1?b?n?N*,a?0,b?0?.
limunn??(1)当a = b时,求数列{
an}的前n项和
Sn; (2)求
un?1.
n解析:(1)当a?b时,un??n?1?a,它的前n项和
Sn?2a?3a2?4a3????n?1?an ①
①两边同时乘以a,得
234 aSn?2a?3a?4a????n?1?an?1 ②
①
? ②,得:
23
?1?a?Sn?2a?a?a???an??n?1?an?1
a1?an?n?1若a?1?1?a?Sn??,则:
1?a??n?1?a?a
a?1?anS?an?1?1?an?2??n?2?an?1?a2?2an??2?a??n?1?得:
1?a?1?a??n?1?a?2
??n??n?1??n?n?3?若a?1Sn?2?3?,则
2
limunn?1?an?lima?n?1?(2)当a?b时,
u??n??n?1nan?1n?an??
1?qn?1q?bunn?a?1?q?q2???qn?an???当a?b时,设
a(q?1),则:
1?q u1?qnn?alim当
q?1lim?lim时,即a?bn??n??n??1?qn?1?a时,
un?1;
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una1?qn???此时
un?11?qn?1.
lim?limn??unun?1n???lima?1?q1?qn?1?alimq1qnnn???1?aq?b?1n??n?1当
q?1时,即a?b时,
?q.
例2:(2005?福建)已知{
an}是公比为q的等比数列,且
a1,a3,a2成等差数列.
(1)求q的值; (2)设{
bn}是以2为首项,q为公差的等差数列,其前n项和为Sn,当n≥2时,比较Sn与bn的大小,并说明理由.
解析:(1)由题意得:2a2=a1+a2,即2a2q2=a1+a1q,
?∵a1≠0,∴2q2-q-1=0, ∴q=1或q=
12
Sn?2n?(2)若q=1,则
n(n?1)2?1?n?3n2.
2Sn?bn?Sn?1?当n≥2时,
(n?1)(n?2)2?0,故
Sn?bn;
?若q=
12,则
Sn?2n?n(n?1)2?(?12)?1n?9n2,
,
2Sn?bn?Sn?1??当n≥2时,
(n?1)(n?10)2故对于n∈N+,当2≤n≤9时,Sn>bn;当n=10时, Sn=bn;当n≥11时, Sn 例3:(2005?湖北)设数列 {an}的前n项和为Sn=2n2, {bn}为等比数列,且 a1?b1,b2(a2?a1)?b1. (1)求数列 {an}和 {bn}cn?的通项公式; (2)设 anbn,求数列 {cn}的前n项和Tn. 解析:(1)当 n?1时,a1?S1?2; 22当n?2时,an?Sn?Sn?1?2n?2(n?1)?4n?2, 故{an}的通项公式为 an?4n?2,即{an}是a1?2,公差d?414的等差数列. q,则b1qd?b1,d?4,?q?设{bn}的通项公式为 . bn?b1q故 n?1?2?14n?1,即{bn}的通项公式为bn?24n?1. ?cn?(2) anbn?4n?224n?1?(2n?1)4n?1, 第 34 页 共 48 页 ?Tn?c1?c2???cn?[1?3?4?5?4???(2n?1)44Tn?[1?4?3?4?5?4???(2n?3)4两式相减得 23n?1n12n?1], ?(2n?1)4]3Tn??1?2(4?4?4???4?Tn?19[(6n?5)4?5].n123n?1)?(2n?1)4?n13[(6n?5)4?5],n 【常见误区】 1.在应用 an?Sn?Sn?1时忽视条件n?2; 2.在含字母参数的等比数列求和时,应分 q?1和q?1两种情况进行讨论. 3.不能正确的裂项,求倒或错位出现问题. 【基础演练】 1.(2005?重庆)有一塔形几何体由若干个正方体构成,构成方式如图 3-4-1所示,上层正方体下底面的四个顶点是下层正方体上底面 各连接中点,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 ( ) A.4 B.5 C.6 D.7 图3-4-1 2.(2001?天津)设Sn是数列{an}的前n项和,且Sn=n2,则{an}是 A.等比数列,但不是等差数列 B.等差数列,但不是等比数列 C.等差数列,而且也是等比数列 D.既非等比数列又非等差数列 ( ) 3.等差数列 {an}的前n项和记为 Sn,若a2?a6?a10为一个确定的常数,则下列各数中也是 ( ) 常数的是 A.S6 B.S11 C.S12 D.S13 S104.等比数列{an}的首项a1=-1,前n项和为Sn,若 S5?3132,则n??Sn等于( ) lim2 A. 2 B.- 33 C.2 D.-2 5.2005?湖北)设等比数列 {an}的公比为q,前n项和为Sn,若Sn+1,Sn,Sn+2成等差数列,则q的值为 . 6.(2004?北京) 定义“等和数列”:在一个数列中,如果每一项与它的后一项的和都为同一个常数,那么这个数列叫做等和数列,这个常数叫做该数列的公和. 已知数列 {an}是等和数列,且 a1?2,公和为5,那么 a18的值为______________,且这个数列的前21项和 S21的值为______________. f(x)?7.(2005?辽宁)已知函数 x?3x?1(x??1).设数列 {an}满足 a1?1, an?1?f(an),数列 {bn}满足 第 35 页 共 48 页