(共26张PPT)
4.3.2 第二课时 数列求和
[方法技巧]
分组转化法求和的常见类型
[提醒] 某些数列的求和是将数列转化为若干个可求和的新数列的和或差,从而求得原数列的和,注意在含有字母的数列中对字母的讨论.
题型二 裂项相消法求和
【学透用活】
几种常见的裂项方式
题型三 错位相减法求和
【学透用活】
一般地,若数列{cn}的通项公式为cn=an·bn,其中{an}是公差为d的等差数列,{bn}是公比为q的等比数列,我们可以用错位相减法求{cn}的前n项和.具体方法如下:
先写出前n项和Sn,
Sn=a1b1+a2b2+a3b3+…+anbn, ①
①式两边同乘等比数列的公比q,得
qSn=a1b2+a2b3+a3b4+…+an-1bn+anbn+1. ②
[方法技巧]
用错位相减法求和时的注意点
(1)要善于识别题目类型,特别是等比数列公比为负数的情形.
(2)在写出“Sn”与“qSn”的表达式时应特别注意将两式“错项对齐”,以便于下一步准确地写出“Sn-qSn”的表达式.
(3)应用等比数列求和公式必须注意公比q是否等于1,如果q=1,应用公式Sn=na1.
【对点练清】
已知数列{an}中,a1=2,a2=3,其前n项和Sn满足Sn+1+Sn-1=2Sn+1(n≥2,n∈N*).
(1)求证:数列{an}为等差数列,并求{an}的通项公式;
(2)设bn=3n·an,求数列{bn}的前n项和Tn.
解:(1)证明:由已知,得(Sn+1-Sn)-(Sn-Sn-1)=1(n≥2,n∈N*),
即an+1-an=1(n≥2,n∈N*),且a2-a1=1,
∴数列{an}是以2为首项,1为公差的等差数列,∴an=n+1.(共40张PPT)
4.3.2 等比数列的前n项和公式
明确目标 发展素养
1.探索并掌握等比数列的前n项和公式,理解等比数列的通项公式与前n项和公式的关系. 2.掌握等比数列前n项和的性质. 3.掌握分组转化法、裂项相消法、错位相减法等求和. 1.通过等比数列前n项和的应用,培养数学运算素养.
2.通过求和方法的掌握,培养逻辑推理的素养.
第一课时 等比数列的前n项和
知识点一 等比数列的前n项和公式
(一)教材梳理填空
2.等比数列{an}中,公比q=-2,S5=44,则a1的值为 ( )
A.4 B.-4 C.2 D.-2
知识点二 等比数列前n项和的性质
(一)教材梳理填空
(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, ,…仍构成等比数列.
(2)若{an}是公比为q的等比数列,则Sn+m=Sn+ (n,m∈N*).
S3n-S2n
qnSm
2.已知等比数列的公比为2,且前5项和为1,那么前10项和等于 ( )
A.31 B.33
C.35 D.37
3.若等比数列{an}的前n项和Sn=2·3n+r,则r=________.
解析:Sn=2·3n+r,由等比数列前n项和的性质得r=-2.
答案:-2
[方法技巧]
在等比数列{an}的五个量a1,q,an,n,Sn中,a1与q是最基本的元素,当条件与结论间的联系不明显时,均可以用a1与q表示an与Sn,从而列方程组求解,在解方程组时经常用到两式相除达到整体消元的目的.这是方程思想与整体思想在数列中的具体应用.
【对点练清】
1.若等比数列{an}满足a2+a4=20,a3+a5=40,则前n项和Sn= ( )
A.2n+1-2 B.2n-2
C.2n+1-1 D.2n+1+2
3.在数列{an}中,a1=2,an+1=2an,Sn为{an}的前n项和.若Sn=126,则n=________.
题型二 等比数列前n项和的性质
【学透用活】
[典例2] (1)记Sn为等比数列{an}的前n项和.若S2=4,S4=6,则S6= ( )
A.7 B.8
C.9 D.10
(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=________.
【对点练清】
1.已知等比数列{an}的前n项和为Sn,S4=1,S8=3,则a9+a10+a11+a12等于( )
A.8 B.6
C.4 D.2
解析:S4,S8-S4,S12-S8成等比数列,即1,2,a9+a10+a11+a12成等比数列,
∴a9+a10+a11+a12=4.
答案:C
2.一个项数为偶数的等比数列{an},全部各项之和为偶数项之和的4倍,前3项之积为64,则数列的通项公式an=________.
题型三 等比数列前n项和的实际应用
【学透用活】
[典例3] 一个热气球在第1 min上升了25 m的高度,在以后的每1 min里,它上升的高度都是它在前1 min上升高度的80%.这个热气球上升的高度能达到125 m吗?
[方法技巧]
解数列应用题的思路和方法
【对点练清】
如图所示,作边长为a的正三角形的内切圆,在这个圆内作内接
正三角形,然后再作新三角形的内切圆.如此下去,前n个内切
圆的面积和为________.
【对点练清】
1.设数列{an}的前n项和为Sn,若2,Sn,3an成等差数列,则S5的值是 ( )
A.-243 B.-242 C.-162 D.243
2.设数列{an}满足:a1=1,an+1=3an,n∈N*.
(1)求{an}的通项公式及前n项和Sn;
(2)已知{bn}是等差数列,Tn为其前n项和,且b1=a2,b3=a1+a2+a3,求T20.
【课堂思维激活】
一、综合性——强调融会贯通
1.下面是“在数列{an}中,a1=1,a2=2,数列{an·an+1}是公比为q(q>0)的等比数列.
(1)求使anan+1+an+1an+2>an+2an+3成立的q的取值范围;
(2)求数列{an}的前2n项的和S2n”的解题过程.
试分析以上解题过程是否正确,若不正确,错在何处.并给出正确的解题过程.
二、应用性——强调学以致用
2.有一种细菌和一种病毒,每个细菌在每秒中杀死一个病毒的同时将自身分裂为3个,现在有一个这样的细菌和110个这样的病毒,则细菌将病毒全部杀死,至少需要 ( )
A.4秒 B.5秒
C.6秒 D.7秒
三、创新性——强调创新意识和创新思维
3.将数列{an}中的所有项按“第一行三项,以下每一行比上一行多一项”的规则排成如下数表.
a1 a2 a3
a4 a5 a6 a7
a8 a9 a10 a11 a12
…
记表中的第一列数a1,a4,a8,…构成的数列为{bn},已知:
请解答以下问题:
(1)求数列{bn}的通项公式;
(2)求上表中第k(k∈N*)行所有项的和S(k).