等比數列的性質總結及經典例題
1. 等比數列的前n項和公式:
(1) 當時,
(2) 當時,
(為常數)
2. 等比數列的判定方法
(1)用定義:對任意的n,都有為等比數列
(2) 等比中項:(0)為等比數列
(3) 通項公式: 為等比數列
(4) 前n項和公式: 為等比數列
6. 等比數列的證明方法
依據定義:若或為等比數列
7. 注意
(1)等比數列的通項公式及前和公式中,涉及到5個元素:、、、及,其中、稱作為基本元素。只要已知這5個元素中的任意3個,便可求出其餘2個,即知3求2。
(2)為減少運算量,要注意設項的技巧,一般可設為通項;
如奇數個數成等比,可設為…,…(公比為,中間項用表示);
8. 等比數列的性質
(1) 當時
①等比數列通項公式是關於n的帶有係數的類指數函式,底數為公比
②前n項和,係數和常數項是互為相反數的類指數函式,底數為公比
(2) 對任何m,n,在等比數列中,有,特別的,當m=1時,便得到等比數列的通項公式.因此,此公式比等比數列的通項公式更具有一般性。
(3) 若m+n=s+t (m, n, s, t),則.特別的,當n+m=2k時,得
(4) 注:
(4) 列,為等比數列,則數列, , , (k為非零常數) 均為等比數列.
(5) 數列為等比數列,每隔k(k)項取出一項()仍為等比數列
(6) 如果是各項均為正數的等比數列,則數列是等差數列
(7) 若為等比數列,則數列,,,成等比數列
(8) 若為等比數列,則數列, , 成等比數列
(9) ①當時當時,
③當q=1時,該數列為常數列(此時數列也為等差數列);
④當q<0時,該數列為擺動數列.
(10)在等比數列中, 當項數為2n (n)時, ,.
(11)若是公比為q的等比數列,則
注意:解決等比數列問題時,通常考慮兩類方法:
①基本量法:即運用條件轉化為關於和的方程;
②巧妙運用等比數列的性質,一般地運用性質可以化繁為簡,減少運算量.
例1.(1)若乙個等差數列前3項的和為34,最後三項的和為146,且所有項的和為,則這個數列有13 項;
(2)已知數列是等比數列,且, ,,則 9 .
(3)等差數列前項和是,前項和是,則它的前項和是 210 .
例2.若數列成等差數列,且,求.
解:(法一)基本量法(略);
(法二)設,則
得:,, ∴,
∴.例3.等差數列中共有奇數項,且此數列中的奇數項之和為,偶數項之和為,,求其項數和中間項.
解:設數列的項數為項,
則, ∴, ∴,∴數列的項數為,中間項為第項,且.
說明:(1)在項數為項的等差數列中,;
(2)在項數為項的等差數列中.
例4.數列是首項為,公比為的等比數列,數列滿足
,(1)求數列的前項和的最大值;(2)求數列的前項和.
解:(1)由題意:,∴,∴數列是首項為3,公差為的等差數列,
∴,∴由,得,∴數列的前項和的最大值為
(2)由(1)當時,,當時,,
∴當時,
當時,∴.例5*.若和分別表示數列和的前項和,對任意自然數,有,,(1)求數列的通項公式;(2)設集合,
.若等差數列任一項是中的最大數,且,求的通項公式.
解:(1)當時:,
兩式相減得:,∴,又也適合上式,
∴數列的通項公式為.
(2)對任意,,∴,∴
∵是中的最大數,∴,設等差數列的公差為,則,
∴,即,又是乙個以為公差的等差數列,
∴,∴,∴
等比數列性質
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