數(shù)學(xué)等比數(shù)列的前n項(xiàng)和課件-2024-2025學(xué)年高二下學(xué)期數(shù)學(xué)北師大版（2019）選擇性必修第二冊VIP

1.3.2等比數(shù)列的前

n項(xiàng)和第一章

數(shù)列北師大版（2019）選擇性必修第二冊學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握等比數(shù)列前

n項(xiàng)和的求和公式理解等比數(shù)列的前

n項(xiàng)和公式的推導(dǎo)方法及過程0102掌握等比數(shù)列前

n項(xiàng)和的簡單應(yīng)用03實(shí)例分析一天，小林和小明做“貸款”游戲，簽訂了一份合同.從簽訂合同之日起，在一個(gè)月（30天）中,小明第一天貸給小林1萬元，第二天貸給小林2萬元，第三天貸給小林3萬元······以后每天比前一天多貸給小林1萬元.小林按這樣的方式還貸：小林第一天只需還1分錢，第二天還2分錢，第三天還4分錢······以后每天還的錢數(shù)是前一天的2倍.合同生效了，第一天小林支出1分錢，收入1萬元；第二天，他支出2分錢，收入2萬元；第三天，他支出4分錢，收入3萬元······到了第10天，他共得到55萬元，付出的總數(shù)只有10元2角3分.到了第20天，小林共得210萬元，而小明才得到1048575分，共1萬元多一點(diǎn).小林想：要是合同訂兩個(gè)月、三個(gè)月那該多好!果真是這樣嗎?實(shí)例分析問題

計(jì)算小林和小明得到的錢數(shù).解：設(shè)30天后，小林得到的錢數(shù)為T30（單位：萬元），小明得到的錢數(shù)為S30（單位：分），則根據(jù)合同，有T30＝1＋2＋3＋···＋30＝

（單位：萬元），S30＝1＋2＋22＋···＋229.①由①式可得，2S30＝2＋22＋···＋229

＋230.②②－①，得S30＝230－1.這可不是個(gè)小數(shù)目！利用計(jì)算器計(jì)算，得S30＝l073741823（分）＝1073.741823（萬元）將上述方法推廣到一般的等比數(shù)列求和問題的解決過程中.抽象概括

Sn＝a1＋a1q＋a1q2＋…＋a1qn－3＋a1qn－2＋a1qn－1①①式的兩邊同乘

q，得

qSn＝a1q＋a1q2＋…＋a1qn－3＋a1qn－2＋a1qn－1＋a1qn②①－②得，Sn－qSn＝a1－a1qn，即

Sn（1－q）＝a1（1－qn）．抽象概括

抽象概括知識(shí)剖析

思考交流課本上推導(dǎo)等比數(shù)列前

n項(xiàng)和的方法，即錯(cuò)位相減法.

Sn＝a1

b1＋a2

b2＋a3

b3＋···＋an

bn＝a1b1＋a2b1q＋a3b1q2＋···＋anb1qn－1

qSn＝a1b1q＋a2b1q2＋a3b1q3＋···＋anb1qn∴Sn－qSn＝a1b1＋(a2－a1)b1q＋(a3－a2)b1q2＋···＋(an－an－1)b1qn－1－anb1qn思考交流課本上推導(dǎo)等比數(shù)列前

n項(xiàng)和的方法，即錯(cuò)位相減法.由等差數(shù)列的定義知

a2－a1＝a3－a2＝···＝an－an－1＝d

∴(1－q)Sn＝a1b1＋db1q＋db1q2＋···＋db1qn－1－anb1qn

＝a1b1＋db1(q＋q2＋···＋qn－1)－anb1qn∴當(dāng)

q＝1時(shí)，Sn＝b1(a1＋a2＋···＋an)＝

例題分析

解：（1）由等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式，得（2）因?yàn)楣萹=，所以例6

五洲電扇廠去年實(shí)現(xiàn)利潤

300

萬元，計(jì)劃在以后

5

年中每年比上一年利潤增長

10%.

問從今年起第

5

年的利潤是多少？這

5

年的總利潤是多少？（結(jié)果精確到

1

萬元）例題分析解：根據(jù)題意，可知每年的利潤組成一個(gè)首項(xiàng)a1

＝300，公比q＝1＋10%＝1.1的等比數(shù)列.所以從今年起第5年的利潤為這5年的總利潤為（萬元）.a6＝a1q6－1＝300×(1＋10%)5＝300×1.15≈483（萬元）；例7

在一個(gè)熱氣球在第1min上升了25m的高度，在以后得每1min里，它上升的高度都是它在前1min上升高度的80%.這個(gè)熱氣球上升的高度能達(dá)到125m嗎？例題分析

熱氣球在

nmin里上升的總高度為

所以這個(gè)熱氣球上升的高度不能達(dá)到125m.例8

如圖，作邊長為

a的正三角形的內(nèi)切圓，在這個(gè)圓內(nèi)作內(nèi)接正三角形，然后，再作新三角形的內(nèi)切圓.如此下午，求前

n個(gè)內(nèi)切圓的面積和.例題分析

因?yàn)閺牡?個(gè)正三角形開始，每一個(gè)正三角形的邊長是前一個(gè)正三角形邊長的

，每一個(gè)正三角形內(nèi)切圓的半徑也是前一個(gè)正三角形內(nèi)切圓半徑的

，故

例8

如圖，作邊長為

a的正三角形的內(nèi)切圓，在這個(gè)圓內(nèi)作內(nèi)接正三角形，然后，再作新三角形的內(nèi)切圓.如此下午，求前

n個(gè)內(nèi)切圓的面積和.例題分析

因此，前

n個(gè)內(nèi)切圓的面積和為

思考交流

思路一：Sm＋n＝a1＋a2＋…＋am＋am＋1＋am＋2＋…＋am＋n

＝Sm＋a1qm＋a2qm＋…＋anqm

＝Sm＋qmSn.思路二：Sm＋n＝a1＋a2＋…＋an＋an＋1＋an＋2＋…＋an＋m

＝Sn＋a1qn＋a2qn＋…＋amqn

＝Sn＋qnSm.思考類似于等差數(shù)列中的片段和的性質(zhì)，在等比數(shù)列中，你能發(fā)現(xiàn)Sn，S2n－Sn，S3n－S2n…(n為偶數(shù)且q＝－1除外)的關(guān)系嗎？思考交流

證明

Sn，S2n－Sn，S3n－S2n成等比數(shù)列，并求這個(gè)數(shù)列的公比．方法一：當(dāng)q＝1時(shí)，Sn＝na1，所以Sn，S2n－Sn，S3n－S2n成等比數(shù)列，公比為1．

S2n－Sn＝2na1－na1＝na1，S3n－S2n＝3na1－2na1＝na1，

因?yàn)閝n為常數(shù)，所以Sn，S2n－Sn，S3n－S2n成等比數(shù)列，公比為qn．思考交流

證明

Sn，S2n－Sn，S3n－S2n成等比數(shù)列，并求這個(gè)數(shù)列的公比．方法二：Sn＝a1＋a2＋…＋an，S2n－Sn＝an＋1＋an＋2＋…＋a2n＝qn（a1＋a2＋…＋an），

因?yàn)閝n為常數(shù)，所以Sn，S2n－Sn，S3n－S2n成等比數(shù)列，公比為qn．結(jié)論：等比數(shù)列｛an｝的公比q≠－1