数学湘教版(2019)1.3 等比数列图文ppt课件
展开1.掌握等比数列的前n项和公式及公式证明思路.2.会用等比数列的前n项和公式解决有关等比数列的一些简单问题.
在探索等比数列的前n项和公式的过程中,发展学生的数学运算和逻辑推理素养.
课前预习教材必备知识探究
课堂研析题型关键能力提升
课后分层精练核心素养达成
KEQIANYUXIJIAOCAI BIBEIZHISHITANJIU
课前预习教材 必备知识探究
1.等比数列的前n项和公式
2.错位相减法在等比数列前n项和公式的推导中,我们使用的方法称为错位相减法.主要解决的题型是:若{bn}是公差为d(d≠0)的等差数列,{cn}是公比为q(q≠1)的等比数列,求数列{bn·cn}的前n项和Sn.
1.思考辨析,判断正误
提示 当q=1时,Sn=na1.
(2)等比数列的前n项和不可以为0.( )提示 可以为0,比如1,-1,1,-1,1,-1的和.(3)数列{an}的前n项和为Sn=an+b(a≠0,a≠1),则数列{an}一定是等比数列.( )
(4)求数列{n·2n}的前n项和可用错位相减法.( )
2.数列1,5,52,53,54,…的前10项和为( )
4.等比数列{an}中,a3=8,a6=64,则{an}的前5项的和是________.
KETANGYANXITIXING GUANJIANNENGLITISHENG
课堂研析题型 关键能力提升
解 设等比数列{an}的公比为q,
训练1 已知数列{an}是首项为a1,公比为q的等比数列,其前n项和为Sn,且有5S2=4S4,求公比q的值.解 当q=1时,由5S2=4S4知10a1=16a1 ,则a1=0,不合题意,故q≠1.当q≠1时,由5S2=4S4知
例3 求和:Sn=x+2x2+3x3+…+nxn(x≠0).
当x≠1时,Sn=x+2x2+3x3+…+nxn,xSn=x2+2x3+3x4+…+(n-1)xn+nxn+1,
训练2 设{an}是等差数列,{bn}是等比数列,公比大于0,已知a1=b1=2,b2=a2,b3=a2+4.(1)求{an}和{bn}的通项公式;
解 设等差数列{an}的公差为d,等比数列{bn}的公比为q,则q>0.
故an=2+2(n-1)=2n,bn=2·2n-1=2n.
例4 我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯( )A.1盏 B.3盏 C.5盏 D.9盏
则依题意S7=381,公比q=2.
训练3 一个热气球在第一分钟上升了25 m的高度,在以后的每一分钟内,它上升的高度都是它在前一分钟内上升高度的80%.这个热气球上升的高度能超过125 m吗?
即这个热气球上升的高度不可能超过125 m.
1.在等比数列的通项公式和前n项和公式中,共涉及五个量:a1,an,n,q,Sn,其中首项a1和公比q为基本量,且“知三求二”.2.前n项和公式的应用中,注意前n项和公式要分类讨论,即q≠1和q=1时是不同的公式形式,不可忽略q=1的情况.3.一般地,如果数列{an}是等差数列,{bn}是等比数列且公比为q,求数列{an·bn}的前n项和时,可采用错位相减的方法求和.
KEHOUFENCENGJINGLIANHEXINSUYANGDACHENG
课后分层精练 核心素养达成
1.在等比数列{an}中,a1=2,a2=1,则S100等于( )A.4-2100 B.4+2100C.4-2-98 D.4-2-100
=4(1-2-100)=4-2-98.
2.设数列{(-1)n}的前n项和为Sn,则Sn等于( )
3.在等比数列{an}中,已知a1=3,an=48,Sn=93,则n的值为( )A.4 B.5 C.6 D.7
由an=a1qn-1,得48=3×2n-1,解得n=5.
4.在等比数列{an}中,a1a2a3=1,a4=4,则a2+a4+a6+…+a2n=( )
解析 由a1a2a3=1得a2=1,
∴(an+1-3an)(an+1+2an)=0.∵an>0,∴an+1=3an.又a1=2,∴{an}是首项为2,公比为3的等比数列,
又∵q>1,∴q=2,故a1=1,所以an=2n-1,
9.在等比数列{an}中,a2-a1=2,且2a2为3a1和a3的等差中项,求数列{an}的首项、公比及前n项和.
解 设数列{an}的公比为q(q≠0).
解②得q=3或q=1.由于a1(q-1)=2,因此q=1不合题意,应舍去.故公比q=3,首项a1=1.
10.小华准备购买一部售价为5 000元的手机,采用分期付款方式,并在一年内将款全部付清.商家提出的付款方式为:购买2个月后第1次付款,再过2个月后第2次付款,…,购买12个月后第6次付款,每次付款金额相同,约定月利率为0.8%,每月利息按复利计算,求小华每期付款金额是多少.(参考数据:1.00812≈1.10)解 法一 设小华每期付款x元,第k个月末付款后的欠款本利为Ak元,则:A2=5 000×(1+0.008)2-x=5 000×1.0082-x,A4=A2(1+0.008)2-x=5 000×1.0084-1.0082x-x,…,A12=5 000×1.00812-(1.00810+1.0088+…+1.0082+1)x=0,
故小华每期付款金额约为883.5元.法二 设小华每期付款x元,到第k个月时已付款及利息为Ak元,则:A2=x;A4=A2(1+0.008)2+x=x(1+1.0082);A6=A4(1+0.008)2+x=x(1+1.0082+1.0084);…A12=x(1+1.0082+1.0084+1.0086+1.0088+1.00810).∵年底付清欠款,∴A12=5 000×1.00812,即5 000×1.00812=x(1+1.0082+1.0084+…+1.00810),
故小华每期付款金额约为883.5元.
11.在各项都为正数的等比数列{an}中,首项a1=3,前3项和为21,则a3+a4+a5等于( )A.33 B.72 C.84 D.189解析 由S3=a1(1+q+q2)=21且a1=3,得q2+q-6=0.∵q>0,∴q=2.∴a3+a4+a5=q2(a1+a2+a3)=q2·S3=22×21=84.
13.已知数列{an}的前n项和为Sn,且an=n·2n,求Sn.解 ∵an=n·2n,∴Sn=1·21+2·22+3·23+…+n·2n,①∴2Sn=1·22+2·23+…+(n-1)·2n+n·2n+1,②①-②,得
=(1-n)2n+1-2.∴Sn=(n-1)2n+1+2(n∈N+).
14.已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=t,点(Sn,an+1)在直线y=3x+1上.(1)当实数t为何值时,数列{an}是等比数列?解 因为点(Sn,an+1)在直线y=3x+1上,所以an+1=3Sn+1,当n≥2时,an=3Sn-1+1.于是an+1-an=3(Sn-Sn-1)⇒an+1-an=3an⇒an+1=4an.又当n=1时,a2=3S1+1⇒a2=3a1+1=3t+1,所以当t=1时,a2=4a1,此时,数列{an}是等比数列.
(2)在(1)的结论下,设bn=lg4an+1,cn=an+bn,Tn是数列{cn}的前n项和,求Tn.
解 由(1),可得an=4n-1,an+1=4n,所以bn=lg4an+1=n,cn=4n-1+n,那么Tn=c1+c2+…+cn=(40+1)+(41+2)+…+(4n-1+n)=(40+41+…+4n-1)+(1+2+…+n)
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