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《2019-2020年高中数学 1-2 第3课时等比数列的前n项和同步导学案 北师大版必修5》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2019-2020年高中数学1-2第3课时等比数列的前n项和同步导学案北师大版必修51.掌握等比数列的前n项和公式的推导方法--错位相减法,并能用其思想方法求某类特殊数列的前n项和.2.掌握等比数列前n项和公式以及性质,并能应用公式解决有关等比数列前n项的问题.在应用时,特别要注意q=1和q≠1这两种情况.3.能够利用等比数列的前n项和公式解决有关的实际应用问题.重点难点点拨重点:掌握等比数列的求和公式,会用等比数列前n项和公式解决有关问题.难点:研究等比数列的结构特点,推导等比数列的前n项和的公式及公式的灵活运用.学习方法指导1.等比数列的前n项和公式(1)设
2、等比数列{an},其首项为a1,公比为q,则其前n项和公式为na1 (q=1)Sn=. (q≠1)也就是说,公比为q的等比数列的前n项和公式是q的分段函数的一系列函数值,分段的界限是在q=1处.因此,使用等比数列的前n项和公式,必须要弄清公比q是可能等于1还是不等于1,如果q可能等于1,则需分q=1和q≠1进行讨论.(2)等比数列{an}中,当已知a1,q(q≠1),n时,用公式Sn=,当已知a1,q(q≠1),an时,用公式Sn=.2.等比数列前n项和公式的推导除课本上用错位相减法推导求和公式外,还可以用下面的方法推导.(1)合比定理法由等比数列的定义
3、知:==…==q.当q≠1时,=q,即=q.故Sn==.当q=1时,Sn=na1.(2)拆项法Sn=a1+a1q+a1q2+…+a1qn-1=a1+q(a1+a1q+…+a1qn-2)=a1+qSn-1=a1+q(Sn-an)当q≠1时,Sn==.当q=1时,Sn=na1.(3)利用关系式Sn-Sn-1=an(n≥2)∵当n≥2时,Sn=a1+a2+a3+…+an=a1+q(a1+a2+…+an-1)=a1+qSn-1∴Sn=a1+q(Sn-an)即(1-q)Sn=a1(1-qn)当q≠1时,有Sn=,当q=1时,Sn=na1.注意:(1)错位相减法,合比定理法
4、,拆项法及an与Sn的关系的应用,在今后解题中要时常用到,要领会这些技巧.(2)错位相减法适用于{an}为等差数列,{bn}为等比数列,求{an·bn}的前n项和.3.等比数列前n项和公式的应用(1)衡量等比数列的量共有五个:a1,q,n,an,Sn.由方程组知识可知,解决等比数列问题时,这五个量中只要已知其中的任何三个,就可以求出其他两个量.(2)公比q是否为1是考虑等比数列问题的重要因素,在求和时,注意分q=1和q≠1的讨论.4.等比数列前n项和公式与函数的关系(1)当公比q≠1时,令A=,则等比数列的前n项和公式可写成Sn=-Aqn+A的形式.由此可见,非
5、常数列的等比数列的前n项和Sn是由关于n的一个指数式与一个常数的和构成的,而指数式的系数与常数项互为相反数.当公比q=1时,因为a1≠0,所以Sn=na1是n的正比例函数(常数项为0的一次函数).(2)当q≠1时,数列S1,S2,S3,…,Sn,…的图像是函数y=-Aqx+A图像上的一群孤立的点.当q=1时,数列S1,S2,S3,…,Sn,…的图像是正比例函数y=a1x图像上的一群孤立的点.知能自主梳理1.等比数列前n项和公式(1)等比数列{an}的前n项和为Sn,当公比q≠1时,Sn==;当q=1时,Sn=.(2)推导等比数列前n项和公式的方法是.2.公式特点
6、(1)若数列{an}的前n项和Sn=p(1-qn)(p为常数),且q≠0,q≠1,则数列{an}为 .(2)在等比数列的前n项和公式中共有a1,an,n,q,Sn五个量,在这五个量中知 求.[答案] 1.(1) na1 (2)错位相减法2.(1)等比数列 (2)三 二思路方法技巧命题方向 等比数列前n项和公式的应用[例1] 设数列{an}是等比数列,其前n项和为Sn,且S3=3a3,求此数列的公比q.[分析] 应用等比数列前n项和公式时,注意对公比q的讨论.[解析] 当q=1时,S3=3a1=3a3,符合题目条件;当q≠1时,=3a1q2,因为a1≠0,
7、所以1-q3=3q2(1-q),2q3-3q2+1=0,(q-1)2(2q+1)=0,解得q=-.综上所述,公比q的值是1或-.[说明] (1)在等比数列中,对于a1,an,q,n,Sn五个量,已知其中三个量,可以求得其余两个量.(2)等比数列前n项和问题,必须注意q是否等于1,如果不确定,应分q=1或q≠1两种情况讨论.(3)等比数列前n项和公式中,当q≠1时,若已知a1,q,n利用Sn=来求;若已知a1,an,q,利用Sn=来求.变式应用1 在等比数列{an}中,已知S3=,S6=,求an.[解析] ∵S6=,S3=,∴S6≠2S3,∴q≠1.=
8、①∴= ②②÷①