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5.3.2 课时1
等比数列的前n项和
人教B版(2019)选择性必修第三册
1.掌握等比数列的前n项和公式的推导方法.
2.掌握等比数列的前n项和公式,能够运用公式解决相关问题.
问题:回顾等差数列前项和公式,对于等比数列,是否也能用倒序相加的方法进行求和呢?
{ ①
∴ ②
① ②得, =( )+()+()+…+()
每个括号里的值不相等,不能写成n倍来化简!
后项=前项×公比
①
②
①- ②
分类讨论
错位相减
na1
(1)等比数列前n项和公式分q =1与q≠1两种情况,因此当公比未知时,要对公比进行分类讨论.
(2)q≠1时,公式Sn =与Sn =是等价的,利用an =a1qn -1可以实现它们之间的相互转化.
当已知a1,q与n时,用Sn =较方便;
当已知a1,q与an时,用Sn =较方便.
试一试:根据下列各题中的条件,求相应的等比数列的前n项和.
例1 在等比数列{an}中,
(1)若a1=,an=16,Sn=11,求n和q;
(2)已知S4=1,S8=17,求an.
解:(1)由Sn=得11=,∴q=-2,
又由an=a1qn-1得16=(-2)n-1,
∴n=5.
(2)已知S4=1,S8=17,求an.
(2)若q=1,则S8=2S4,不合题意,
∴q≠1,∴S4==1,S8==17,
两式相除得=17=1+q4,
∴q=2或q=-2,∴a1=或a1=-,
∴an=·2n-1或an=-·(-2)n-1.
归纳总结
求等比数列的前n项和,要确定首项、公比、项数或首项、末项、公比,应注意公比q=1是否成立.
例2 已知在等比数列{an}中,其前n项和为Sn,a1=2,S3=6,求a3和q.
错解:由等比数列的前n项和公式,得S3==,
解得q=1(舍去)或q=-2.
故a3=a1q2=2×(-2)2=8.
以上解答过程中都有哪些错误 出错的原因是什么 你如何改正 你如何防范
没有讨论公比q是否为1,就直接使用了等比数列的前n项和公式Sn=,从而出现漏解情况.
正解:若q=1,则S3=3a1=6,符合题意.
此时q=1,a3=a1=2.
若q≠1,则由等比数列的前n项和公式得S3===6,
解得q=1(舍去)或q=-2.
此时,a3=a1q2=2×(-2)2=8.
综上所述,a3=2,q=1或a3=8,q=-2.
例3 已知数列的前项和为求出数列的通项公式,并判断这个数列是否是等比数列.
解:当时,有.
当时,有==.
因此数列的通项公式为=
又因为= ,=
因此=,=2,所以可知不是等比数列.
B
2.已知等比数列{an}的前n项和为Sn,若Sn=p·3n-2,则p等于( )
A.-3 B.3
C.-2 D.2
3.等比数列1,x,x2,x3,…的前n项和Sn等于( )
A. B.
C. D.
D
C
4.已知等比数列{an}的前n项和为Sn,若S3=a2+10a1,a5=9,则a1=( )
C
5.已知等比数列{an},若a1=5,q=2,Sn=35,则an= .
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1. 等比数列的前n项和公式是用什么方法推导的呢?回忆一下推导过程.
回顾:结合本节课所学,回答下列问题: