2 等比数列的前 n 项和 学习目标 预习导学 典例精析 栏目链接 情 景 导 入九章算术有一道“耗子穿墙”的问题:今有垣厚 5 尺,两鼠相对,大鼠日一尺,小鼠亦一尺.大鼠日自倍,小鼠日自半,问几何日相逢
在实际上是一个等比数列求和的问题,他的解法也很简单,答案是两天不足,三天有余.这节内容,我们就来探讨等比数列前 n 项和的求法,推导出公式后运用它去计算诸如此类的问题. 学习目标 预习导学 典例精析 栏目链接课 标 点 击 学习目标 预习导学 典例精析 栏目链接1 .掌握等比数列的前 n 项和公式及推导过程,掌握错位相减求和法.2 .能利用前 n 项和公式解决简单问题,同时了解某些特殊数列的求和方法. 学习目标 预习导学 典例精析 栏目链接要 点 导 航知识点 1 前 n 项和公式的导出 学习目标 预习导学 典例精析 栏目链接证法一 设等比数列 a1,a2,a3,…,an,…,它的前 n 项和是Sn=a1+a2+…+an
由等比数列的通项公式可将 Sn写成 Sn=a1+a1q+a1q2+…+a1qn-1
① ①式两边同乘以 q 得 qSn=a1q+a1q2+a1q3+…+a1qn
② ①-②,得(1-q)Sn=a1-a1qn,由此得 q≠1 时, Sn=a1(1-qn)1-q, an=a1qn-1,所以上式可以化为 Sn=a1-anq1-q
当 q=1 时,Sn=na1
学习目标 预习导学 典例精析 栏目链接证法二 由等比数列定义知a2a1=a3a2=…= anan-1=q
当 q≠1 时,a2+a3+…+ana1+a2+…+an-1=q,即Sn-a1Sn-an=q
故 Sn=a1-anq1-q =a1(1-qn)1-q
当 q=1 时,Sn=na1
证法三 Sn=a1+a1q+a1q2+…+a1qn-1 =a1+q(a1+a1q+…+a