浙江省台州市临海市第六中学高三数学第一轮复习讲解第3讲等比数列及其前n项和1.等比数列的基本概念(1)等比数列的定义等比数列是如何定义的?提示:如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数,那么这个数列叫做等比数列.定义中的常数叫什么?提示:数列的公比.温馨提示:从等比数列的定义看,等比数列的任意项都是非零的,公比q也是非零常数.(2)等比中项什么是等比中项?提示:如果在a与b中间插入一个数G,使a,G,b成等比数列,那么G叫做a与b的等比中项.即G2=a·b.2.等比数列的通项公式若等比数列{an}的首项是a1,公比是q,则其通项公式为an=a1qn-1(n∈N*).3.等比数列的前n项和公式(1)当公比q=1时,Sn=na1;(2)当公比q≠1时,Sn==.温馨提示:在运用等比数列的前n项和公式时,必须注意对q=1与q≠1分类讨论,防止因忽略q=1这一特殊情形而导致解题失误.4.等比数列的性质已知数列{an}是等比数列,Sn是其前n项和.(1)若m+n=p+q=2r,则am·an=ap·aq=a;(2)数列am,am+k,am+2k,am+3k,…仍是等比数列;(3)数列Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…仍是等比数列(此时{an}的公比q≠-1).1.(2014·湖北荆州市质量检测)已知数列{an}是等比数列,a4=4,a7=,则公比q=()A.-B.-2C.2D.解析:选D.设{an}的公比为q.∴a4=a1q3=4,a7=a1q6=,∴=q3=,∴q=.2.已知数列{an}是公比q≠±1的等比数列,则在{an+an+1},{an+1-an},,{nan}这四个数列中,是等比数列的有()A.1个B.2个C.3个D.4个解析:选C. {an}是公比q≠±1的等比数列,∴{an+an+1}为首项为a1+a2、公比为q的等比数列,{an+1-an}是首项为a2-a1、公比为q的等比数列,为首项为=,公比为1的等比数列,{nan}不是等比数列.3.(2013·高考大纲全国卷)已知数列{an}满足3an+1+an=0,a2=-,则{an}的前10项和等于()A.-6(1-3-10)B.(1-310)C.3(1-3-10)D.3(1+3-10)解析:选C.由3an+1+an=0,得=-,故数列{an}是公比q=-的等比数列.又a2=-,可得a1=4.所以S10==3(1-3-10).4.(2014·杭州调研)在等比数列{an}中,若a5=5,则a3·a7=________.答案:255.(2013·高考北京卷)若等比数列{an}满足a2+a4=20,a3+a5=40,则公比q=________;前n项和Sn=________.解析:设等比数列{an}的首项为a1,公比为q,则:由a2+a4=20得a1q(1+q2)=20.①由a3+a5=40得a1q2(1+q2)=40.②由①②解得q=2,a1=2.1故Sn===2n+1-2.答案:22n+1-2等比数列的基本运算(1)(2013·高考课标全国卷Ⅰ)设首项为1,公比为的等比数列{an}的前n项和为Sn,则()A.Sn=2an-1B.Sn=3an-2C.Sn=4-3anD.Sn=3-2an(2)(2013·高考四川卷改编)在等比数列{an}中,a2-a1=2,且2a2为3a1和a3的等差中项,则数列{an}的前n项和Sn为________.[解析](1)法一:在等比数列{an}中,Sn===3-2an.法二:在等比数列{an}中,a1=1,q=,∴an=1×()n-1=()n-1.Sn==3[1-()n]=3[1-()n-1]=3-2an.(2)设该数列的公比为q.由已知,得∴解得(q=1舍去)故首项a1=1,公比q=3.∴数列的前n项和Sn=.[答案](1)D(2)等比数列运算的通法:与等差数列一样,求等比数列的基本量也常运用方程的思想和方法.从方程的观点看等比数列的通项公式an=a1·qn-1(a1q≠0)及前n项和公式Sn=中共有五个变量,已知其中的三个变量,可以通过构造方程或方程组求另外两个变量,在求公比q时,要注意应用q≠0验证求得的结果.1.设等比数列{an}的公比q<1,前n项和为Sn.已知a3=2,S4=5S2,求{an}的通项公式.解:由题设知a1≠0,Sn=,所以由②式得1-q4=5(1-q2),即(q-2)(q+2)(q-1)(q+1)=0.因为q<1,所以q=-1或q=-2.当q=-1时,代入①式得a1=2,通项公式an=2×(-1)n-1;当q=-2时,代入①式得a1=,通项公式an=×(-2)n-1.综上,an=等比数列的判定与证明(2014·东北三校联考)已知数列{an}的前n项和Sn满足Sn=2an+(-1)n(n∈N*).(1)求数列{an}的前三项a1,a2,a3;(2)求证:数列{an+(-1)n}为等比数列,并求出{an}的通项公式.[解](1)在Sn=2an+(-1)n(n∈N*)中分别令n=1,...