【文档说明】2021年人教版高中数学选择性必修第二册讲练课件第4章4.3.2第2课时《等比数列前n项和的性质及应用》(含答案).ppt,共(55)页,929.000 KB,由MTyang资料小铺上传
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第四章数列4.3等比数列4.3.2等比数列的前n项和公式第2课时等比数列前n项和的性质及应用情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业2学习目标核心素养1.掌握等比数列前n项和的性质的应用.(重点)2.掌握等差数列与等比数列
的综合应用.(重点)3.能用分组转化法求数列的和.(重点、易错点)1.通过等比数列前n项和公式的函数特征的学习,体现了逻辑推理素养.2.借助等比数列前n项和性质的应用及分组求和,培养学生的数学运算素养.情境导学·探
新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业3情境导学探新知情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业4在等比数列{an}中,若q≠1时,Sn=a11-qn1-q=a1-anq1-q.可以
把Sn写成Sn=Aqn-A的形式,那么等比数列的前n项和还有其它哪些性质?情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业5等比数列前n项和的性质(1)性质一:若Sn表示数列{an}的前n
项和,且Sn=Aqn-A(Aq≠0,q≠±1),则数列{an}是____数列.等比情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业6(2)性质二:若数列{an}是公比为q的等比数列,则①在等比数列中,若项数为2n(n∈N*),则S偶S奇=__.②在等比数列中,若项数为2n+1(n
∈N*),则S奇-a1S偶=q.③Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,„成等比数列.q情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业7思考:在数列{an}中,an+1=can(c为非零常数)且前n项和Sn=3n-1+k,则实数k的取值是什么?[提示
]由题知{an}是等比数列,∴3n的系数与常数项互为相反数,而3n的系数为13,∴k=-13.情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业81.判断正误(正确的打“√”,错误的打“
×”)(1)等比数列{an}共2n项,其中奇数项的和为240,偶数项的和为120,则该等比数列的公比q=2.()(2)已知等比数列{an}的前n项和Sn=a·3n-1-1,则a=1.()情境导学·探新知返首页合作探究·释
疑难课堂小结·提素养课时分层作业9(3)若数列{an}为等比数列,则a1+a2,a3+a4,a5+a6也成等比数列.()(4)若Sn为等比数列的前n项和,则S3,S6,S9成等比数列.()情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业10[提示](1)S
偶S奇=q=120240=12;(2)由等比数列前n项和的特点知13a=1得a=3;(4)由S3,S6-S3,S9-S6成等比数列知(4)错误.[答案](1)×(2)×(3)×(4)×情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业112.设Sn为
等比数列{an}的前n项和且Sn=3n+1-A,则A=()A.-13B.13C.-3D.3D[根据等比数列{an}的前n项和公式知Sn=a1qn-1q-1=a1q-1qn-a1q-1(q≠1),又Sn=3n+1-A=3·3n-A,得a1q-1=
3=A,故选D.]情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业123.设等比数列{an}的前n项和为Sn,已知S3=8,S6=7,则a7+a8+a9=()A.18B.-18C.578D.558A[
法一:由等比数列前n项和的性质知S3,S6-S3,S9-S6成等比数列,又a7+a8+a9=S9-S6,则S3,S6-S3,a7+a8+a9成等比数列,从而a7+a8+a9=S6-S32S3=18.故选A.情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课
堂小结·提素养课时分层作业13法二:因为S6=S3+S3q3,所以q3=S6-S3S3=-18,所以a7+a8+a9=S9-S6=S3q6=8×-182=18.故选A.]情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业144.已知数列{an}
为等比数列,且前n项和S3=3,S6=27,则公比q=________.2[q3=S6-S3S3=27-33=8,所以q=2.]情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业155.在14与78之间插入n个数
,组成所有项的和为778的等比数列,则此数列的项数为________.5[设此数列的公比为q,则78=14qn+1,778=14-78q1-q⇒q=-12,n=3,故此数列共有5项.]情境导学·探新知返首页合作探
究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业16合作探究释疑难情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业17等比数列前n项和性质的应用[探究问题]1.在等差数列中,我们知道Sm,S2m-Sm,S3m-
S2m,„仍组成等差数列.在等比数列{an}中,若连续m项的和不等于0,那么Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,„仍组成等比数列吗?为什么?情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业
18[提示]Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,„仍组成等比数列.∵在等比数列{an}中有am+n=amqn,∴Sm=a1+a2+„+am,S2m-Sm=am+1+am+2+„+a2m=a1qm+a2qm+„+amqm=(a1+a2+„+am)qm=
Sm·qm.同理S3m-S2m=Sm·q2m,„,在Sm≠0时,Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,„仍组成等比数列.情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业192.若数列{an}为项数为偶数的等比数列,且S奇=a1+a3+a5+„,S偶=a2+a4+a6+„,
那么S偶S奇等于何值?[提示]由等比数列的通项公式可知S偶S奇=S奇·qS奇=q.情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业20【例1】(1)等比数列{an}的前n项和为Sn,S2=7,S6=91,则S4为
()A.28B.32C.21D.28或-21(2)等比数列{an}中,公比q=3,S80=32,则a2+a4+a6+„+a80=________.[思路探究](1)由S2,S4-S2,S6-S4成等比数列求解.(2)利用S偶S奇=q,及S2n=S奇+S偶求解.情境
导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业21(1)A(2)24[(1)∵{an}为等比数列,∴S2,S4-S2,S6-S4也为等比数列,即7,S4-7,91-S4成等比数列,∴(S4-7)2=7(91-S4),解得S4=28或S4=-21.∵S4=
a1+a2+a3+a4=a1+a2+a1q2+a2q2=(a1+a2)(1+q2)=S2(1+q2)>S2,∴S4=28.情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业22(2)设S1=a2+a4+a6+„+a80,S2=a1+a
3+a5+„+a79.则S1S2=q=3,即S1=3S2.又S1+S2=S80=32,∴43S1=32,解得S1=24.即a2+a4+a6+„+a80=24.]情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业231.(变条件)将例
题(1)中的条件“S2=7,S6=91”改为“正数等比数列中Sn=2,S3n=14”,求S4n的值.[解]设S2n=x,S4n=y,则2,x-2,14-x,y-14成等比数列,所以x-22=214-x,14-x2=x-2y-
14,所以x=6,y=30或x=-4,y=-40(舍去),所以S4n=30.情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业242.(变条件,变结论)将例题(1)中条件
“S2=7,S6=91”改为“公比q=2,S99=56”,求a3+a6+a9+„+a99的值.[解]法一:∵S99=a11-q991-q=56,q=2,∴a3+a6+a9+„+a99=a3(1+q3+q6
+„+q96)=a1q2·1-q3331-q3=32.情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业25法二:设b1=a1+a4+a7+„+a97,b2=a2+a5+a8+„+a98,b3=a3+a6+
a9+„+a99,则b1q=b2,b2q=b3,且b1+b2+b3=56,情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业26∴b1(1+q+q2)=56.∴b1=561+2+4=8,∴b3=b1q2=8×22=32.
即a3+a6+a9+„+a99=32.情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业271.在涉及奇数项和S奇与偶数项和S偶时,常考虑对其差或比进行简化运算.若项数为2n,则S偶S奇=q(S奇≠0);若项数为2n+1,则S奇-a1S偶=q(S偶≠0).2.
等比数列前n项和为Sn(且Sn≠0),则Sn,S2n-Sn,S3n-S2n仍成等比数列,其公比为qn(q≠-1).情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业28分组求和法【例2】在各项均为正数的等比数
列an中,已知a1=2,8a2+2a4=a6.(1)求数列an的通项公式;(2)设bn=an+2n,求数列bn的前n项和Tn.情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业29[思路探究](1)利用等比数列的基本运算求出{
an}的通项公式.(2)根据bn=an+2n的特点,{an}和{2n}分别是等比数列和等差数列,所以可用分组求和法求数列前n项和.情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业30[解](1)设等比数列an的公比为q(q>0),∵8a2+2a4=a6,∴8a1q+
2a1q3=a1q5,又a1=2,∴8+2q2=q4.解得:q2=4,∴q=2.∴an=a1qn-1=2n,n∈N*.(2)由(1)知:bn=2n+2n,∴Tn=21+2+22+4+23+6+„+2n+2n=
21+22+23+„+2n+2+4+6+„+2n=22n-1+n2n+22=2n+1+n2+n-2.∴数列{bn}的前n项和为Tn=2n+1+n2+n-2,n∈N*.情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业31分组转化求和法的应用条
件和解题步骤(1)应用条件一个数列的通项公式是由若干个等差数列或等比数列或可求和的数列的通项公式相加组成.情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业32(2)解题步骤情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业33[跟进训练]1.求数列
214,418,6116,„,2n+12n+1,„的前n项和Sn.[解]Sn=214+418+6116+„+2n+12n+1=(2+4+6+„+2n)+14+18+„+12n+1情境导学·探新知返首页合作
探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业34=n2n+22+141-12n1-12=n(n+1)+12-12n+1=n2+n-12n+1+12.情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业35等差数列与等比数
列的综合应用【例3】已知Sn是等比数列{an}的前n项和,S4,S2,S3成等差数列,且a2+a3+a4=-18.(1)求数列{an}的通项公式;(2)是否存在正整数n,使得Sn≥2013?若存在,求出符合条件的所有n的集合;若不
存在,说明理由.情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业36[思路探究](1)根据已知条件得出关于a1,q的方程组,求解即可;(2)只需表示出前n项和,解指数不等式.情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业3
7[解](1)设等比数列{an}的公比为q,则a1≠0,q≠0.由题意得S2-S4=S3-S2,a2+a3+a4=-18,即-a1q2-a1q3=a1q2,a1q1+q+q2=-18,解得a
1=3,q=-2.故数列{an}的通项公式为an=3×(-2)n-1.情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业38(2)由(1)有Sn=3[1--2n]1--2=1-(-2)n.若存在n,使得S
n≥2013,则1-(-2)n≥2013,即(-2)n≤-2012.当n为偶数时,(-2)n>0,上式不成立;当n为奇数时,(-2)n=-2n≤-2012,即2n≥2012,则n≥11.综上,存在符合条件的
正整数n,且n的集合为{n|n=2k+1,k∈N*,k≥5}.情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业39与等差、等比数列有关的综合问题,其解题过程应注意以下方法与技巧:1转化思想:将非等差、等比数列转化构造成等差、等比数列,以便于利用其公式和性质解题.2等差比
数列公式和性质的灵活应用.3当题中有多个数列出现时,既要研究单一数列项与项之间的关系,又要关注各数列之间的相互联系.情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业40[跟进训练]2.已知数列{an}的前n项和为Sn
,且Sn+an=5×3n-3,bn=an4n2-13n.(1)证明:数列{an-2×3n}为常数列;(2)求数列{bn}的前n项和Tn.情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业41[解](1)当n=1时,S1
+a1=5×3-3=12,所以a1=6;当n≥2时,由Sn+an=5×3n-3①,得Sn-1+an-1=5×3n-1-3②,①-②得,2an-an-1=10×3n-1,所以an-2×3n=12(an-1-2×3n-1),因为a1=6,所以a1-2×31=0,所以an-2×3n=0
,故数列{an-2×3n}为常数列.情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业42(2)由(1)知,an=2×3n,所以bn=2×3n4n2-13n=24n2-1=12n-1-12
n+1,所以Tn=b1+b2+b3+„+bn=1-13+13-15+15-17+„+12n-1-12n+1=1-12n+1=2n2n+1.情境导
学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业43课堂小结提素养情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业441.在利用等比数列前n项和公式时,一定要对公比q=1或q≠1作出判断;若{an}
是等比数列,且an>0,则{lgan}构成等差数列.情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业452.等比数列前n项和中用到的数学思想(1)分类讨论思想:①利用等比数列前n项和公式时要分公比q=1和q≠1两种情况讨论;②研究等比数列
的单调性时应进行讨论:当a1>0,q>1或a1<0,0<q<1时为递增数列;当a1<0,q>1或a1>0,0<q<1时为递减数列;当q<0时为摆动数列;当q=1时为常数列.情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业46(2)函数思想:等比数列的通项an=a
1qn-1=a1q·qn(q>0且q≠1)常和指数函数相联系;等比数列前n项和Sn=a1q-1(qn-1)(q≠1).设A=a1q-1,则Sn=A(qn-1)与指数函数相联系.(3)整体思想:应用等比数列前n项和公式时,常把qn,a11-
q当成整体求解.情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业471.已知等比数列{an}的各项均为正数,前n项和为Sn,若a2=2,S6-S4=6a4,则a5=()A.4B.10C.16D.32C[由S6-S4=a6+a5=6a4得,(q2+q-6
)a4=0,q2+q-6=0,解得q=2或q=-3(舍去),从而a5=a2·23=2×8=16,故选C.]情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业482.设等比数列{an}的前n项和
为Sn,若S10∶S5=1∶2,则S15∶S5=()A.3∶4B.2∶3C.1∶2D.1∶3A[在等比数列{an}中,S5,S10-S5,S15-S10,„成等比数列,因为S10∶S5=1∶2,所以S5=2S10,S15=34S5,得S15∶S5=3∶4,故选A.]情境导学·探新知返首页合作探究
·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业493.记Sn为数列{an}的前n项和.若Sn=2an+1,则S6=________.-63[法一:因为Sn=2an+1,所以当n=1时,a1=2a1+1,解得a1=-1,当n≥2时,an
=Sn-Sn-1=2an+1-(2an-1+1),所以an=2an-1,所以数列{an}是以-1为首项,2为公比的等比数列,所以an=-2n-1,所以S6=-1×1-261-2=-63.情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业50法二:n≥2时,由Sn
=2an+1得Sn=2(Sn-Sn-1)+1,∴Sn=2Sn-1-1,可得Sn-1=2(Sn-1-1).又S1-1=-2.∴{Sn-1}是首项为-2,公比为2的等比数列,∴S6-1=-2×25=-64
,即S6=-63.]情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业514.一个项数是偶数的等比数列,它的偶数项的和是奇数项的和的两倍,它的首项为1,且中间两项的和为24,则此等比数列的项数为________.情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业5
28[设该等比数列的项数为2n,依题意得S奇=a1+a3+a5+„+a2n-1,S偶=a2+a4+a6+„+a2n=a1q+a3q+„+a2n-1q=q·S奇.∵S偶=2S奇,∴q=2.又中间两项为an和an+1,则an+an+1=a1qn-1+a1qn=2n-1+2n=3×2
n-1=24,∴2n-1=8=23,∴n-1=3,解得n=4,∴2n=8.]情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难课堂小结·提素养课时分层作业535.设等比数列{an}的前n项和为Sn,已知S4=2,S8=6,求a17+a18+a19+a20的值.[解]由等比数列前n项和
的性质,可知S4,S8-S4,S12-S8,„,S4n-S4n-4,„成等比数列.由题意可知上面数列的首项为S4=2,公比为S8-S4S4=2,故S4n-S4n-4=2n(n≥2),所以a17+a18+a19+a20=S20-S16=25=32.情境导学·探新知返首页合作探究·释疑难
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