等比数列、数列求和
二. 重点、难点:
1. 理解等比数列的有关概念;掌握等比数列的通项公式和前项和公式,并能运用这些知识解决一些简单的实际问题。
2. 通过观察数列通项公式的特点选择合适的方法,求数列的前项和。
【典型例题】
[例1] 在等比数列中,,,求和。
解:因是等比数列,故,结合,可知是方程的两根,解方程,得
故,或
当时,,得
又因为,,故
当,时,得
又因为
综上所述,,公比或
[例2] 已知数列为等差数列,公差,的部分项组成下列数列:,恰为等比数列,其中,,求
解:设的首项为 ∵ 成等比数列
∴ 得,
∵ ,又
∴
∴
[例3] 设为等差数列,为等比数列,,,,分别求出,的前10项的和。
解:由为等差数列,为等比数列
∴ ,
由已知,得
∴ ∵ ∴ ∴
由知的公差为
由知
或 ∴ 或
[例4] 设等比数列的各项均为正数,项数是偶数,它的所有项的和等于偶数项和的4倍,且第二项与第四项的积是第3项与第4项和的9倍,问数列的前多少项和最大?(,)
解:方法一:设公比为,项数为,,依题意有
化简得解得
设数列前项和为,则
可见,当时,最大
而,
故的前5项和最大
方法二:接前,于是
∴ 数列是以为首项,以为公差的等差数列,令,得
∴
由于 ∴ 的前5项和最大
[例5] 求数列的前项和:,…
解:设
当时,
当时,
[例6] 在数列中,,又,求数列的前项的和。
解:∵
∴
∴ 数列的前项和
[例7]求
的值。
解:设
①
将①式右边反序得
②
又 ∵
①+②得
∴
[例8] 已知数列满足
,是首项为1,公比为的等比数列。
(1)求的表达式;
(2)如果,求的前项和
解:
(1),当时,
∴
因而
(2)
∴
令①
则②
①-②得
故 又1+3+5+…+
∴
[例9] 已知数列的前项和为,且满足(),。
(1)求证:是等差数列;
(2)求的表达式;
(3)若时,求证:
解:
(1)证明:∵ ∴
() ∴
又 ∴ 是以2为首项,2为公差的等差数列
(2)由(1)
∴
当时,[或时,]
当时,
∴
(3)证明:由(2)知,
∴
【模拟试题】
一. 选择题:
1. 在各项都为正数的等比数列中,首项,前三项和为21,则等于( )
A. 33 B. 72 C. 84 D. 189
2. 若等比数列的公比,前项和为,则与的大小关系是( )
A. B. C. D. 不确定
3. 已知数列满足,(),则当时,等于( )
A. B. C. D.
4. 在数列中,若,则等于( )
A. B. C. D.
5. 化简()的结果是( )
A. B. C. D.
6. 数列的前项和为,则等于( )
A. 1003 B. C. 2006 D.
7. 等于( )
A.
B.
C.
D. 或
8. 某工厂第一年年产量为A,第二年的增长率为,第三年的增长率为,这两年的平均增长率为,则下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
二. 解答题:
1. 等比数列的各项均为正数,其前项中,数值最大的一项是54,若该数列的前项之和为,且=80,,求:
(1)前100项之和;
(2)通项公式。
2. 已知数列1,,,…,(),求数列的前项和。
3. 已知
(1)当时,求数列的前项和;
(2)求
4. 设数列是公差为,且首项为的等差数列,求和:
【试题答案】
一.
1. C
解析:∵ , ∴ 或(舍)
而
2. A
解析:由等比数列通项公式和前项和公式得
又,
则, 即
3. C
解析:由已知且
得到,,,
由此猜想出
4. D
解析:由,得(),当时,不适合,所以
5. B
解析:∵
∴
6. A
解析:(共1003个)=1003
7. D
解析:原式
8. B
解析:设平均增长率为,则第三年产量为,所以应该有
即 ∴
从而
二.
1. 解:设公比为 ∵
∴ ,则最大项是(∵ ) ①
又②
③
由①②③解得,则
(1)前100项之和
(2)通项公式为
2. 解:由题意可知,的通项是等差数列的通项与等比数列的通项之积,设①
②(设置错位)
①-②得(错位相减)
当时,利用等比数列的求和公式,得
∴
当时,
3. 解析:
(1)当时,,这时数列的前项和
+…+ ①
①式两边同乘以,得 ②
①式减去②式,得
若,
若
(2)由(1),当时,
则
当时,
此时,
若,
若,
4. 解析:∵
∴
∴
又 ∴