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课件网) 4.3 等比数列 4.3.3 等比数列的前 项和 第1课时 等比数列的前 项和 探究点一 等比数列的前项和公式的基本 运算 探究点二 分组求和法 探究点三 错位相减法求和 ◆ ◆ ◆ ◆ 课前预习 课中探究 备课素材 练习册 答案核查【导】 答案核查【练】 【学习目标】 1.能推导等比数列的前 项和公式. 2.能说明等比数列前项和公式的特征,能灵活运用前 项和公式解决 一些简单问题. 知识点一 等比数列的前 项和公式 设等比数列的公比为,其前项和为,则当时, _____;当时, _ _____. 知识点二 等比数列的前 项和公式的函数特征 (1)当时,是关于的正比例函数,点 是直线 上的一群孤立的点. (2)当时,.记 ,则 是一个指数式与一个常数的和.当且 时, 是指数函数,此时,点是指数型函数 图 象上的一群孤立的点. 知识点三 错位相减法 已知,,则形如 的数 列求和可用错位相减法,其基本解题步骤如下: 第一步:由题可得 . 第二步:写出前项和的表达式 ,等式两边 同乘公比, . 第三步:由得 . 第四步:化简③可得 . 【诊断分析】 1.判断正误.(请在括号中打“√”或“×”) (1)求等比数列的前项和时,可直接套用公式 . ( ) × (2)若首项为的数列既是等比数列又是等差数列,则其前 项和 .( ) √ (3)等比数列的前项和 不可能为0.( ) × (4)若,则 .( ) × 2.当,时,是 为等比数列的充 要条件,此时 ,你能证明这个结论吗? 证明:一方面,若为等比数列,且公比 ,则 ,令,得 . 另一方面,若,且 ,则 ,当时, , 易知当时,也成立,所以数列 的通项公式为 ,所以对任意 ,都有 ,所以是公比为 的等比数列. 探究点一 等比数列的前 项和公式的基本运算 例1 设等比数列的公比为,前项和为 . (1)若,,求 ; 解: . (2)若,,且,求和 ; 解:因为为等比数列且,,所以,即, 又,所以 , 所以 . (3)若,,求与 ; 解:由题意知解得或 所以 ,或, . (4)若,,,求和 . 解:易知,所以由题知解得 例1 设等比数列的公比为,前项和为 . 变式 [2025·江苏金陵中学高二月考] 已知数列 是等比数列, ,,则该数列的前10项和以及 依次为 ( ) A.682, B., C.682,或 D.,或 √ [解析] 根据题意得解方程得 或则 ,或 .故选C. [素养小结] 在等比数列
的五个量
,
,
,
,
中,
与
是最基本的,当条件与 结论间的联系不明显时,均可以用
与
表示
与
,从而列方程组求 解.在解方程组时经常用到两式相除达到整体消元的目的,这是方程思 想与整体思想在数列中的具体应用. 探究点二 分组求和法 例2 [2025·江苏泰州高二期末]设为数列的前 项和, . (1)求数列 的通项公式; 解:因为 , 所以当时, ,即 ; 当时,,可得 . 所以数列是以2为首项,2为公比的等比数列,则 . (2)记,求数列的前项和 . 解:由(1)知 , 则 . 例2 [2025·江苏泰州高二期末]设为数列的前 项和, . 变式(1)[2025·浙江金华十校高二期末]已知数列 满足 ,且则该数列前20项和 _____. 1078 [解析] 因为,所以数列 的 所有奇数项构成以1为首项,2为公比的等比数列,数列 的所有 偶数项构成以1为首项,1为公差的等差数列,所以 . (2)公差不为零的等差数列的前4项和为28,且,, 成 等比数列. ①求数列 的通项公式; 解:因为公差不为零的等差数列的前4项和为28,且,, 成 等比数列, 所以,,即,则 , 与联立得, , 则 . ②设,求数列的前项和 . 解: , 可得数列的前 项和 . (2)公差不为零的等差数列的前4项和为28,且,, 成 等比数列. [素养小结] 分组求和法适用的题型 若
,其中数列
与
一个是等差数列,另一个是等比数 列,求数列 ... ...