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等比数列
4.3.2 等比数列的前n项和公式
【第一学时】
等比数列前n项和公式
【学习目标】
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。
【学习重难点】
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。
【学习过程】
一、新知初探
知识点一 等比数列的前n项和公式
已知量
首项、公比与项数
首项、公比与末项
求和公式
Sn=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(\f(a1?1-qn?,1-q)?q≠1?,,na1?q=1?))
Sn=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(\f(a1-anq,1-q)?q≠1?,,na1?q=1?))
知识点二 等比数列前n项和的性质
1.数列{an}为公比不为-1的等比数列(或公比为-1,且n不是偶数),Sn为其前n项和,则Sn,S2n-Sn,S3n-S2n仍构成等比数列。
2.若{an}是公比为q的等比数列,则Sn+m=Sn+qnSm(n,m∈N*)。
3.若{an}是公比为q的等比数列,S偶,S奇分别是数列的偶数项和与奇数项和,则:①在其前2n项中,eq \f(S偶,S奇)=q;
②在其前2n+1项中,S奇-S偶=a1-a2+a3-a4+…-a2n+a2n+1=eq \f(a1+a2n+1q,1-?-q?)=eq \f(a1+a2n+2,1+q)(q≠-1)。
二、合作探究
1.等比数列前n项和公式的基本运算
例1 在等比数列{an}中,
(1)S2=30,S3=155,求Sn;
(2)a1+a3=10,a4+a6=eq \f(5,4),求S5;
(3)a1+an=66,a2an-1=128,Sn=126,求公比q。
2.利用错位相减法求数列的前n项和
例2 求数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(n,2n)))的前n项和。
3.等比数列前n项和的性质
例3 (1)在等比数列{an}中,若S2=7,S6=91,则S4=________。
(2)已知等比数列{an}共有2n项,其和为-240,且(a1+a3+…+a2n-1)-(a2+a4+…+a2n)=80,则公比q=________。
(3)若数列{an}是等比数列,且其前n项和为Sn=3n+1-2k,则实数k=________。
【学习小结】
1.知识清单:
(1)等比数列前n项和公式。
(2)利用错位相减法求数列的前n项和。
(3)等比数列前n项和的性质。
2.方法归纳:错位相减法、方程(组)思想、分类讨论。
3.常见误区:
(1)忽略q=1的情况而致错。
(2)错位相减法中粗心出错。
(3)忽略对参数的讨论。
【精炼反馈】
1.在数列{an}中,已知an+1=2an,且a1=1,则数列{an}的前5项的和等于( )
A.-25 B.25 C.-31 D.31
2.等比数列1,x,x2,x3,…的前n项和Sn等于( )
A.eq \f(1-xn,1-x) B.eq \f(1-xn-1,1-x)
C.eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(\f(1-xn,1-x),x≠1且x≠0,n,x=1)) D.eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(\f(1-xn-1,1-x),x≠1且x≠0,n,x=1))
3.设等比数列{an}的前n项和为Sn,若S10∶S5=1∶2,则S15∶S5等于( )
A.3∶4 B.2∶3
C.1∶2 D.1∶3
4.已知在等比数列{an}中,a3=eq \f(3,2),S3=eq \f(9,2),则a1=________。
5.若等比数列{an}的公比为eq \f(1,3),且a1+a3+…+a99=60,则{an}的前100项和为________。
【第二学时】
等比数列前n项和公式的应用
【学习目标】
1.能够把实际问题转化成数列问题。
2.进一步熟悉通过建立数列模型并应用数列模型解决实际问题的过程。
【学习重难点】
进一步熟悉通过建立数列模型并应用数列模型解决实际问题的过程。
【学习过程】
一、新知初探
知识点 等比数列前n项和的实际应用
1.解应用问题的核心是建立数学模型。
2.一般步骤:审题、抓住数量关系、建立数学模型。
3.注意问题是求什么(n,an,Sn)。
注意:
(1)解答数列应用题要注意步骤的规范性:设数列,判断数列,解题完毕要作答。
(2)在归纳或求通项公式时,一定要将项数n计算准确。
(3)在数列类型不易分辨时,要注意归纳递推关系。
(4)在近似计算时,要注意应用对数方法,且要看清题中对近似程度的要求。
二
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