高考数学(理数)一轮复习学案6.3《等比数列》(含详解)
展开1.等比数列的定义
一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的 等于同一 ,那么这个数列叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的 ,通常用字母q表示(q≠0).
2.等比中项
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 ,且G2= 或G= .
3.等比数列的通项公式
(1)若{an}是等比数列,则通项an=或an=.当n-m为大于1的奇数时,q用an,am表示为q= ;当n-m为正偶数时,q= .
(2)an=a1qn-1可变形为an=Aqn,其中A= ;点(n,an)是曲线 上一群孤立的点.
4.等比数列的前n项和公式
等比数列{an}中,Sn=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1( ,q=1,,\b\lc\ (\a\vs4\al\c1( ))=\b\lc\ (\a\vs4\al\c1( )),q≠1.,)) 求和公式的推导方法是:,为解题的方便,有时可将求和公式变形为Sn=Bqn-B(q≠1),其中B=
且q≠0,q≠1.
5.等比数列的性质
(1)在等比数列中,若p+q=m+n,则ap·aq=am·an;
若2m=p+q,则aeq \\al(2,m)=ap·aq(p,q,m,n∈N*).
(2)若{an},{bn}均为等比数列,且公比分别为q1,q2,则数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(\f(1,an))),{p·an}(p≠0),{an·bn},eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(\f(an,bn)))仍为等比数列且公比分别为 , , , .
(3)在等比数列中,按序等距离取出若干项,也构成一个等比数列,即an,an+m,an+2m,…仍为等比数列,公比为 .
(4)公比不为-1的等比数列前n项和为Sn(Sn≠0),则Sn,S2n-Sn,S3n-S2n,…构成等比数列,且公比为 .
(5)对于一个确定的等比数列,在通项公式an=a1qn-1中,an是n的函数,这个函数由正比例函数an=eq \f(a1,q)·u和指数函数u=qn(n∈N*)复合而成.
①当a1>0, 或a1<0, 时,等比数列{an}是递增数列;
②当a1>0, 或a1<0, 时,等比数列{an}是递减数列;
③当 时,它是一个常数列;
④当 时,它是一个摆动数列.
自查自纠:
1.比 常数 公比
2.等比中项 ab ±eq \r(ab)
3.(1)a1qn-1 amqn-m eq \r(n-m,\f(an,am)) ±eq \r(n-m,\f(an,am))
(2)eq \f(a1,q) y=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(a1,q)))qx
4.na1 eq \f(a1(1-qn),1-q) eq \f(a1-anq,1-q) 乘公比,错位相减 eq \f(a1,q-1)
5.(2)eq \f(1,q1) q1 q1q2 eq \f(q1,q2) (3)qm (4)qn
(5)①q>1 0<q<1 ②0<q<1
q>1 ③q=1 ④q<0
已知等比数列{an}中,a2a3a4=1,a6a7a8=64,则a5= ( )
A.±2 B.-2 C.2 D.4
解:因为等比数列{an}中,a2a3a4=1, a6a7a8=64,所以aeq \\al(3,3)=1,aeq \\al(3,7)=64,即a3=1,a7=4,因此aeq \\al(2,5)=a3a7=4,因为a5,a3同号,所以a5=2.故选C.
已知{an}为等比数列,a4+a7=2,a5a6= -8,则a1+a10= ( )
A.7 B.5 C.-5 D.-7
解:设数列{an}的公比为q,由eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a4+a7=2,,a5·a6=a4·a7=-8,)) 得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a4=4,,a7=-2))或eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a4=-2,,a7=4,)) 所以eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a1=-8,,q3=-\f(1,2)))或eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a1=1,,q3=-2,)) 所以eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a1=-8,,a10=1))或eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a1=1,,a10=-8,)) 所以a1+a10=-7.故选D.
已知各项均为正数的等比数列{an}中, a5a6=4,则数列{lg2an}的前10项和为 ( )
A.5 B.6 C.10 D.12
解:由等比数列的性质可得:a1a10=a2a9=…=a5a6=4,所以数列{lg2an}的前10项和lg2a1+lg2a2+…+lg2a10=lg2(a1a2…a10)=lg2(a5a6)5=lg245=10.故选C.
等比数列{an}的前n项和为Sn,若S3+3S2=0,则公比q=________.
解:设数列{an}的公比为q.由S3+3S2=0,得4a1+4a2+a3=0,则4a1+4a1q+a1q2=0.显然a1≠0,所以4+4q+q2=0,解得q=-2.故填-2.
若等比数列的各项均为正数,前4项的和为8,积为eq \f(16,9),则前4项的倒数之和为________.
解:依题意知,a1+a2+a3+a4=8,a1a2a3a4=(a1a4)2=eq \f(16,9),又a1a4>0,所以a1a4=eq \f(4,3),所以eq \f(1,a1)+eq \f(1,a2)+eq \f(1,a3)+eq \f(1,a4)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,a1)+\f(1,a4)))+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,a2)+\f(1,a3)))=eq \f(a1+a4,a1a4)+eq \f(a2+a3,a2a3)=eq \f(a1+a2+a3+a4,a1a4)=6.故填6.
类型一 等比数列的判定与证明
(eq \a\vs4\al(2018·汕头高三期末质量检测))已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足Sn=2an-n.
(1)求证:{an+1}为等比数列;
(2)求数列{Sn}的前n项和Tn.
解:(1)证明:当n=1时,S1=a1=2a1-1,解得a1=1.
因为Sn=2an-n,①
所以Sn-1=2an-1-(n-1),n≥2.②
①-②得:an=2an-2an-1-1,
整理得an=2an-1+1,
所以an+1=2an-1+2=2(an-1+1),
即eq \f(an+1,an-1+1)=2(n≥2),
又a1+1=2,所以数列{an+1}是以2为首项,2为公比的等比数列.
(2)由(1)知an+1=2×2n-1=2n,所以an=2n-1,所以Sn=2+22+…+2n-n=eq \f(2(1-2n),1-2)-n=2n+1-n-2,
所以Tn=S1+S2+S3+…+Sn
=(22+23+24+…+2n+1)-[3+4+5+…+(n+2)]
=eq \f(4(1-2n),1-2)-eq \f(n(3+n+2),2)=2n+2-eq \f(n2+5n,2)-4.
点 拨:
等比数列的四种常用判定方法
(eq \a\vs4\al(2018·沈阳东北育才学校高三模拟))已知数列{an}的前n项和为Sn,且an+1=2+Sn对一切正整数n恒成立.
(1)求当a1为何值时,数列{an}是等比数列,并求出它的通项公式;
(2)在(1)的条件下,记数列bn=eq \f(an,(an+1+1)(an+1))的前n项和为Tn,求Tn.
解:(1)因为an+1=2+Sn,所以an=2+ Sn-1(n≥2),两式相减得an+1=2an(n≥2),
因为数列{an}是等比数列,所以a2=2a1,所以{an}的公比为2.又a2=2+S1=2+a1,所以a1=2.
所以当a1=2时,{an}为等比数列,其通项公式为an=2n,
(2)因为bn=eq \f(2n,(1+2n)(1+2n+1))=eq \f(1,1+2n)-eq \f(1,1+2n+1),
所以Tn=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2+1)-\f(1,22+1)))+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,22+1)-\f(1,23+1)))+…+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2n+1)-\f(1,2n+1+1)))=eq \f(1,3)-eq \f(1,2n+1+1).
类型二 等比数列基本量的计算
(1)(eq \a\vs4\al(2019届湖南长郡中学高三第一次月考))已知Sn是等比数列{an}的前n项和,若存在m∈N*,满足eq \f(S2m,Sm)=9,eq \f(a2m,am)=eq \f(5m+1,m-1),则数列{an}的公比为________.
解:设等比数列的公比为q,
当q=1时,eq \f(S2m,Sm)=2≠9,不满足题意.
当q≠1时,因为eq \f(S2m,Sm)=9,所以eq \f(\f(a1(1-q2m),1-q),\f(a1(1-qm),1-q))=9,化简得qm=8,又因为eq \f(a2m,am)=eq \f(5m+1,m-1),所以eq \f(a1q2m-1,a1qm-1)=eq \f(5m+1,m-1),化简得qm=eq \f(5m+1,m-1),即8=eq \f(5m+1,m-1),解得 m=3,所以q3=8,即q=2.故填2.
(2)已知等比数列{an}中,a2=1,则其前3项的和S3的取值范围是 ( )
A.(-∞,-1] B.(-∞,0)∪(1,+∞)
C.[3,+∞) D.(-∞,-1]∪[3,+∞)
解:设等比数列{an}的公比为q,则
S3=a1+a2+a3=a2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1+q+\f(1,q)))=1+q+eq \f(1,q),
当q>0时,S3=1+q+eq \f(1,q)≥1+2eq \r(q·\f(1,q))=3(当且仅当q=1时取等号);
当q<0时,S3=1-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-q-\f(1,q)))≤1-2eq \r((-q)·\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,q))))=-1(当且仅当q=-1时取等号).所以S3∈(-∞,-1]∪[3,+∞).故选D.
(3)(eq \a\vs4\al(2018·南昌市高三二轮复习测试))记Sn为各项均是正数的等比数列{an}的前n项和,已知a3=18,S5-S3=216.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)令bn=eq \f(1,lg3\f(an+1,2)·lg3\f(an+2,2)),求{bn}的前n项和Tn.
解:(Ⅰ)由a3=18,
S5-S3=a4+a5=a3q+a3q2=216,
得q2+q-12=0,解得q=3或q=-4(舍去),
故q=3,又a3=a1q2=18,得a1=2.
则数列{an}的通项公式为an=2·3n-1(n∈N*).
(Ⅱ)bn=eq \f(1,lg3\f(an+1,2)·lg3\f(an+2,2))=eq \f(1,n(n+1))=eq \f(1,n)-eq \f(1,n+1),
故Tn=1-eq \f(1,2)+eq \f(1,2)-eq \f(1,3)+…+eq \f(1,n)-eq \f(1,n+1)=1-eq \f(1,n+1)=eq \f(n,n+1).
点 拨:
在等比数列五个基本量a1,q,n,an,Sn中,已知其中三个量,可以将已知条件结合等比数列的性质或通项公式、前n项和公式转化为关于基本量的方程(组)来求得余下的两个量,计算有时要整体代换,根据前n项和公式列方程还要注意对q是否为1进行讨论.
(1)已知等比数列{an}满足a1=eq \f(1,4), a3a5=4(a4-1),则a2= ( )
A.2 B.1 C.eq \f(1,2) D.eq \f(1,8)
解:设等比数列{an}的公比为q,a1=eq \f(1,4), a3a5=4(a4-1),则a1q2×a1q4=4(a1q3-1),所以 eq \f(1,16)×q6=4eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,4)×q3-1)),所以q6-16q3+64=0,所以(q3-8)2=0,所以q3=8,所以q=2,所以a2= a1q=eq \f(1,2)(或由a3a5=aeq \\al(2,4)解得).故选C.
(2)已知等比数列{an}的前n项和Sn满足4S5=3S4+S6,且a2=1,则a4= ( )
A.eq \f(1,27) B.27 C.eq \f(1,9) D.9
解:因为4S5=3S4+S6,所以3S5-3S4=S6-S5,即3a5=a6,故公比q=3.由等比数列的通项公式得a4=a2q4-2=1×32=9.故选D.
(3)若正项等比数列{an}满足anan+1=22n(n∈N*),则a6-a5的值是 ( )
A.eq \r(2) B.2 C.-16eq \r(2) D.16eq \r(2)
解:设正项等比数列{an}的公比q>0,因为 anan+1=22n(n∈N*), 所以eq \f(an+1an+2,anan+1)=eq \f(22(n+1),22n)=4=q2,解得q=2,
所以anan+1=2aeq \\al(2,n)=22n,an>0,解得an=2eq \s\up6(\f(2n-1,2)),则a6-a5=2eq \s\up6(\f(11,2))-2eq \s\up6(\f(9,2))=16eq \r(2).
另解:由eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a1a2=4,,a2a3=16,))求得a2=2eq \r(2),a1=eq \r(2),进而求a5,a6.故选D.
类型三 等比数列的性质
(1)已知各项均不为0的等差数列{an},满足2a3-aeq \\al(2,7)+2a11=0,数列{bn}是等比数列,且b7=a7,则b6b8=________.
解:因为{an}为等差数列,所以a3+a11=2a7,所以已知等式可化为4a7-aeq \\al(2,7)=0,解得a7=4或 a7=0(舍去),又{bn}为等比数列,所以b6b8=beq \\al(2,7)=aeq \\al(2,7)=16.故填16.
(2)设等比数列{an}的前n项和为Sn,若 a3a11=2aeq \\al(2,5),且S4+S12=λS8,则λ=________.
解:设等比数列{an}的公比为q,因为a3a11=2aeq \\al(2,5),所以aeq \\al(2,7)=2aeq \\al(2,5),所以q4=2.因为S4+S12=λS8,所以eq \f(a1(1-q4),1-q)+eq \f(a1(1-q12),1-q)=eq \f(λa1(1-q8),1-q),即1-q4+1-q12=λ(1-q8),将q4=2代入计算可得 λ=eq \f(8,3).故填eq \f(8,3).
(3)设等比数列{an}的前n项和为Sn,若S6∶S3=1∶2,则S9∶S3=________.
解:由等比数列的性质:S3,S6-S3,S9-S6仍成等比数列,于是(S6-S3)2=S3·(S9-S6),不妨令S3=2,则S6=1,代入解得S9=eq \f(3,2),S9∶S3=3∶4.故填3∶4.
(4)设数列{an},{bn}都是正项等比数列,Sn,Tn分别为数列{lgan}与{lgbn}的前n项和,且eq \f(Sn,Tn)=eq \f(n,2n+1),则lgb5a5=________.
解:由题意知eq \f(S9,T9)=eq \f(lg(a1·a2·…·a9),lg(b1·b2·…·b9))=eq \f(lgaeq \\al(9,5),lgbeq \\al(9,5))=eq \f(lga5,lgb5)= SKIPIF 1 < 0 =eq \f(9,19).故填eq \f(9,19).
点 拨:
①在等比数列中,若Sn≠0,则Sn,S2n-Sn,S3n-S2n成等比数列.②等比数列中,依次m项积仍为等比数列,但公比发生变化.③性质“当m+n=p+q(m,n,p,q∈N*)时,有am·an=ap·aq”常用来转化条件.
(1) 已知数列{an}为等比数列,若 a4+a6=10,则a7(a1+2a3)+a3a9的值为 ( )
A.10 B.20 C.100 D.200
解:a7(a1+2a3)+a3a9=a7a1+2a7a3+a3a9=aeq \\al(2,4)+2a4a6+aeq \\al(2,6)=(a4+a6)2=102=100.故选C.
(2)在等比数列{an}中,已知a1+a3=8,a5+a7=4,则a9+a11+a13+a15=________.
解:设等比数列{an}的公比为q,由已知,得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a1+a1q2=8,,a1q4+a1q6=4,))解得q4=eq \f(1,2).
又a9+a11=a1q8+a3q8=(a1+a3)q8=8×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(2)=2,a13+a15=a1q12+a3q12=(a1+a3)q12=8×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(3)=1,所以a9+a11+a13+a15=2+1=3.故填3.
(3)等比数列{an}的首项a1=-1,前n项和为Sn,若eq \f(S10,S5)=eq \f(31,32),则公比q=________.
解:由eq \f(S10,S5)=eq \f(31,32),a1=-1知,eq \f(S10-S5,S5)=-eq \f(1,32).
由等比数列前n项和的性质知S5,S10-S5,S15-S10成等比数列,且公比为q5,
故q5=-eq \f(1,32),q=-eq \f(1,2).故填-eq \f(1,2).
(4)(eq \a\vs4\al(2018届江苏常州高三期末))各项均为正数的等比数列{an}中,若a2a3a4=a2+a3+a4,则a3的最小值为________.
解:因为{an}是各项均为正数的等比数列,且a2a3a4=a2+a3+a4,所以aeq \\al(3,3)-a3=a2+a4,则aeq \\al(3,3)-a3=a2+a4≥2eq \r(a2a4)=2a3,当且仅当a2=a4时取等号,即(aeq \\al(2,3)-3)a3≥0,即aeq \\al(2,3)≥3,a3≥eq \r(3),即a3的最小值为eq \r(3).故填eq \r(3).
1.注意等比数列每一项均不为0,q也不为0.
2.等比数列中,已知五个元素a1,an,n,q,Sn中的任意三个,便可求出其余两个.可类比上节等差数列“名师点睛”栏1进行探究.
3.准确理解等比数列的定义及各公式的等价形式,灵活运用等比数列的性质.
4.在含字母参数的等比数列求和时,应分q=1与q≠1两种情况进行讨论.
5.学习等比数列,要善于将其与等差数列进行类比,如等差数列中与“和”有关的性质可类比等比数列中与“积”有关的性质,还可对二者的思维形式、方法与技巧进行类比.
6.等比数列通项公式的求法有:
(1)观察法.
(2)公式法.
①an=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(S1(n=1),,Sn-Sn-1(n≥2);))
②等比数列{an}的通项公式.
(3)构造法.
①an+1=pan+q; ②an+1=pan+qn;
③an+1=pan+f(n); ④an+2=pan+1+qan.
1.已知正项等比数列{an}满足a4=4,a2+a6=10,则公比q= ( )
A.eq \r(2)或eq \f(\r(2),2) B.eq \r(2) C.eq \f(1,2) D.2或eq \f(1,2)
解:因为a4=4,a2+a6=10,所以eq \f(a4,q2)+a4q2=10,得2q4-5q2+2=0,得q2=2或eq \f(1,2),又q>0,所以q=eq \r(2)或eq \f(\r(2),2).故选A.
2.在正项等比数列{an}中,Sn是其前n项和.若a1=1,a2a6=8,则S8= ( )
A.8 B.15(eq \r(2)+1)
C.15(eq \r(2)-1) D.15(1-eq \r(2))
解:因为a2a6=aeq \\al(2,4)=8,所以aeq \\al(2,1)q6=8,所以q=eq \r(2),所以S8=eq \f(1-q8,1-q)=15(eq \r(2)+1).故选B.
3.等比数列{an}中,a1+a2=40,a3+a4=60,则a7+a8= ( )
A.135 B.100 C.95 D.80
解:因为{an}是等比数列,所以a1+a2,a3+a4,a5+a6,a7+a8也是等比数列,所以a7+a8=40×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(60,40)))eq \s\up12(3)=135.故选A.
4.已知等比数列{an}的前n项和为Sn,且S4=2,S8=10,则S16= ( )
A.50 B.70 C.170 D.250
解:显然等比数列{an}的公比不等于-1,由等比数列的性质可得S4,S8-S4,S12-S8,S16-S12成等比数列,即2,8,S12-10,S16-S12成等比数列,所以S12-10=2×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(8,2)))eq \s\up12(2)=32,S16-S12=2×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(8,2)))eq \s\up12(3)=128,所以S16=128+S12=128+(32+10)=170.故选C.
5.已知等比数列{an}各项均为正数,满足a1+a3=3,a4+a6=6eq \r(2), 则a1a3+a2a4+a3a5+a4a6+a5a7= ( )
A.62 B.62eq \r(2) C.61 D.61eq \r(2)
解:设等比数列{an}的公比为q,由题知q3=eq \f(a4+a6,a1+a3)=2eq \r(2),所以q=eq \r(2).因为a1+a1q2=3,所以a1=1,a3=2.而a1a3,a2a4,a3a5,a4a6,a5a7成等比数列,且公比为q2,故a1a3+a2a4+a3a5+a4a6+a5a7=eq \f(a1a3[1-(q2)5],1-q2)=eq \f(1×2×(1-25),1-2)=62.故选A.
6.若数列{an}是正项递减等比数列,Tn表示其前n项的积,且T8=T12,则当Tn取最大值时,n的值等于 ( )
A.9 B.10 C.11 D.12
解:因为T8=T12,所以a9a10a11a12=1,又a9a12=a10a11=1,且数列{an}是正项递减数列,所以a9>a10>1>a11>a12,因此T10取最大值.故选B.
7.已知正项等比数列{an}的公比为3,若aman=9aeq \\al(2,2),则eq \f(2,m)+eq \f(1,2n)的最小值等于________.
解:因为正项等比数列{an}的公比为3,且aman=9aeq \\al(2,2),所以a2·3m-2·a2·3n-2=aeq \\al(2,2)·3m+n-4=9aeq \\al(2,2),所以m+n=6,所以eq \f(2,m)+eq \f(1,2n)=eq \f(1,6)(m+n)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,m)+\f(1,2n)))=eq \f(1,6)(2+eq \f(m,2n)+eq \f(2n,m)+eq \f(1,2))≥eq \f(1,6)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(5,2)+2))=eq \f(3,4),当且仅当m=2n=4时取等号.故填eq \f(3,4).
8.(eq \a\vs4\al(2018·山西晋城一模))已知在公比不为1的等比数列{an}中,a2a4=9,且2a3为3a2和a4的等差中项,设数列{an}的前n项积为Tn,则T8=________.
解:由题意得a2a4=aeq \\al(2,3)=9.设等比数列{an}的公比为q,由2a3为3a2和a4的等差中项可得4a3=3a2+a4,即4a3=eq \f(3a3,q)+a3q,整理得q2-4q+3=0,由公比不为1,解得q=3.所以T8=a1·a2·…·a8=aeq \\al(8,1)q28=(aeq \\al(8,1)q16)·q12=(a1q2)8·q12=aeq \\al(8,3)·q12=94×312=320.故填320.
9.(eq \a\vs4\al(2016·全国卷Ⅲ))已知各项都为正数的数列{an}满足a1=1,aeq \\al(2,n)-(2an+1-1)an-2an+1=0.
(1)求a2,a3;
(2)求{an}的通项公式.
解:(1)由题意得a2=eq \f(1,2),a3=eq \f(1,4).
(2)由aeq \\al(2,n)-(2an+1-1)an-2an+1=0,
得2an+1(an+1)=an(an+1).
因为{an}的各项都为正数,所以eq \f(an+1,an)=eq \f(1,2).
故{an}是首项为1,公比为eq \f(1,2)的等比数列,因此an=eq \f(1,2n-1).
10.已知数列{an}的前n项和为Sn,在数列{bn}中,b1=a1,bn=an-an-1(n≥2),且an+Sn=n.
(1)设cn=an-1,求证:{cn}是等比数列;
(2)求数列{bn}的通项公式.
解:(1)证明:因为an+Sn=n,①
所以an+1+Sn+1=n+1,②
②-①得an+1-an+an+1=1,
所以2an+1=an+1,所以2(an+1-1)=an-1,
又易得a1=eq \f(1,2),a1-1=-eq \f(1,2)≠0,
所以eq \f(an+1-1,an-1)=eq \f(1,2).
所以{cn}是以-eq \f(1,2)为首项,eq \f(1,2)为公比的等比数列.
(2)由(1)可知cn=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2)))·eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(n-1)=-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(n),
所以an=cn+1=1-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(n).
所以当n≥2时,
bn=an-an-1=1-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(n)-eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(1-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))\s\up12(n-1)))
=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(n-1)-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(n)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(n).
又b1=a1=eq \f(1,2)代入上式也符合,所以bn=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(n).
11.已知数列{an}是递增的等比数列,且a1+a4=9,a2a3=8.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设Sn为数列{an}的前n项和,bn=eq \f(an+1,SnSn+1),求数列{bn}的前n项和Tn.
解:(1)由题设知a1a4=a2a3=8,
又a1+a4=9,可解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a1=1,,a4=8))或eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a1=8,,a4=1))(舍去).
设等比数列{an}的公比为q,由a4=a1q3得q=2,
故an=a1qn-1=2n-1.
(2)Sn=eq \f(a1(1-qn),1-q)=2n-1,
又bn=eq \f(an+1,SnSn+1)=eq \f(Sn+1-Sn,SnSn+1)=eq \f(1,Sn)-eq \f(1,Sn+1),
所以Tn=b1+b2+…+bn
=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,S1)-\f(1,S2)))+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,S2)-\f(1,S3)))+…+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,Sn)-\f(1,Sn+1)))
=eq \f(1,S1)-eq \f(1,Sn+1)=1-eq \f(1,2n+1-1).
已知正项数列{an}满足3an-2anan-1-an-1=0(n≥2)且a1=eq \f(1,3).
(1)求证:数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(\f(1,an)-1))为等比数列,并求数列{an}的通项公式;
(2)证明:数列{an}的前n项和Sn
得3an-an-1=2anan-1,则eq \f(3,an-1)-eq \f(1,an)=2,即eq \f(1,an)=eq \f(3,an-1)-2,所以eq \f(1,an)-1=eq \f(3,an-1)-3=3eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,an-1)-1)),
则eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(\f(1,an)-1))是以eq \f(1,a1)-1=2为首项,3为公比的等比数列,故eq \f(1,an)-1=2×3n-1,所以an=eq \f(1,2×3n-1+1).
(2)证明:因为an=eq \f(1,2×3n-1+1)
若eq \f(an+1,an)=q(q为非零常数,n∈N*)或eq \f(an,an-1)=q(q为非零常数且n≥2,n∈N*),则{an}是等比数列
中项公式法
若数列{an}中,an≠0且aeq \\al(2,n+1)=an·an+2(n∈N*),则{an}是等比数列
通项公式法
若数列{an}的通项公式可写成an= c·qn-1(c,q均是不为0的常数,n∈N*),则{an}是等比数列
前n项和公式法
若数列{an}的前n项和Sn=k·qn-k(k为常数且k≠0,q≠0,1),则{an}是等比数列
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