PAGE
PAGE6
4.3.2等比数列的前n项和公式
重点:掌握等比数列的前n项和公式及推导思路;
难点:会用等比数列的前n项和公式解决与等比数列前n项和有关的一些基本问题
一、等比数列的前n项和公式
已知量
首项与公比
首项,末项与公比
公式
二、等比数列前n项和的函数特征
1、与的关系
(1)当公比时,等比数列的前项和公式是,
它可以变形为,设,则上式可以写成的形式,
由此可见,数列的图象是函数图象上的一群孤立的点;
(2)当公比时,等比数列的前项和公式是,则数列的图象是函数图象上的一群孤立的点。
2、与的关系
当公比时,等比数列的前项和公式是,它可以变形为
设,,则上式可写成的形式,则是的一次函数。
三、等比数列前n项和的性质
1、等比数列中,若项数为,则;若项数为,则.
2、若等比数列的前n项和为,则,,…成等比数列(其中,,…均不为0).
3、若一个非常数列的前n项和,则数列为等比数列。
四、等比数列前n项和运算的技巧
1、在等比数列的通项公式和前项和公式中,共涉及五个量:,,,,,其中首项和公比为基本量,且“知三求二”,常常列方程组来解答;
2、对于基本量的计算,列方程组求解时基本方法,通常用约分或两式相除的方法进行消元,有时会用到整体代换,如,都可以看作一个整体。
题型一等比数列的前n项和与基本量
【例1】(2023·陕西安康·高三校联考阶段练习)已知数列是递增的等比数列,其前n项和为.若,,则()
A.B.C.或D.-3或
【变式1-1】(2023·山东青岛·高二统考期中)设是数列的前项和,,,,,则()
A.B.C.D.
【变式1-2】(2023·福建龙岩·高二福建省连城县第一中学校考阶段练习)设等比数列的前n项和为,若,则数列的公比的值为()
A.B.1C.或1D.或1
【变式1-3】(2023·安徽宣城·高二统考期末)等比数列的各项均为实数,其前项和为,已知,则()
A.4B.16C.32D.64
题型二等比数列片段和的性质
【例2】(2023·江苏·高三期中)设等比数列的前项和为,若,则()
A.B.C.D.3
【变式2-1】(2023·宁夏银川·高二校考阶段练习)设等比数列{an}的前n项和为Sn,已知S3=8,S6=7,则S9等于()
A.B.-C.D.
【变式2-2】(2023·湖北宜昌·高二校联考期中)已知等比数列的前项和为,且,若,,则()
A.27B.45C.65D.73
【变式2-3】(2023·河北邢台·高二校联考阶段练习)在正项等比数列中,为其前n项和,若,,则()
A.786B.240C.486D.726
题型三等比数列奇数项与偶数项的和
【例3】(2022·全国·高二课时练习)已知一个等比数列首项为,项数是偶数,其奇数项之和为,偶数项之和为,则这个数列的项数为()
A.B.C.D.
【变式3-1】(2022·全国·高三校联考阶段练习)已知数列的前项和,则数列的前10项中所有奇数项之和与所有偶数项之和的比为()
A.B.2C.D.
【变式3-2】(2022·贵州·统考模拟预测)在数列中,,,若,则()
A.3B.4C.5D.6
【变式3-3】(2023·广东佛山·高二石门中学校考阶段练习)已知一个项数为偶数的等比数列,所有项之和为所有偶数项之和的倍,前项之积为,则()
A.B.C.D.
题型四等比数列前n项和的其他性质
【例4】(2023·上海浦东新·统考三模)设等比数列的前项和为,设甲:,乙:是严格增数列,则甲是乙的()
A.充分非必要条件B.必要非充分条件
C.充要条件D.既非充分又非必要条件
【变式4-1】(2023·江西赣州·统考一模)若等比数列的公比为,其前项和为,前项积为,并且,则下列正确的是()
A.B.C.的最大值为D.的最大值为
【变式4-2】(2022·上海·统考模拟预