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高中数学证明等比数列的常用方法

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等比数列是一项公式,这项公式该怎么被证明呢?下面就是学习啦小编给大家整理的等比数列的证明内容,希望大家喜欢。

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  数学等比数列的证明

数列an前n项和为Sn 已知a1=1 a(n+1)=(n+2)/n乘以Sn(n=1,2,3......) 证明

(1)(Sn/n)是等比数列

(2) S(n+1)=4an

1、A(n+1)=(n+2)sn/n=S(n+1)-Sn

即nS(n+1)-nSn=(n+2)Sn

nS(n+1)=(n+2)Sn+nSn

nS(n+1)=(2n+2)Sn

S(n+1)/(n+1)=2Sn/n

即S[(n+1)/(n+1)]/[Sn/n]=2

S1/1=A1=1

所以Sn/n是以2为公比1为首项的等比数列

2、由1有Sn/n是以2为公比1为首项的等比数列

所以Sn/n的通项公式是Sn/n=1*2^(n-1)

即Sn=n2^(n-1)

那么S(n+1)=(n+1)2^n,S(n-1)=(n-1)2^(n-2)

An=Sn-S(n-1)

=n2^(n-1)-(n-1)2^(n-2)

=n*2*2^(n-2)-(n-1)2^(n-2)

=[2n-(n-1)]*2^(n-2)

=(n+1)2^(n-2)

=(n+1)*2^n/2^2

=(n+1)2^n/4

=S(n+1)/4

所以有S(n+1)=4An

a(n)-a(n-1)=2(n-1)

上n-1个式子相加得到:

an-a1=2+4+6+8+.....2(n-1)

右边是等差数列,且和=[2+2(n-1)](n-1)/2=n(n-1)

所以:

an-2=n^2-n

an=n^2-n+2

  无穷递减等比数列

a,aq,aq^2……aq^n

其中,n趋近于正无穷,q<1

注意:

(1)我们把|q|<1无穷等比数列称为无穷递缩等比数列,它的前n项和的极限才存在,当|q|≥1无穷等比数列它的前n项和的极限是不存在的。

(2)S是表示无穷等比数列的所有项的.和,这种无限个项的和与有限个项的和从意义上来说是不一样的,S是前n项和Sn当n→∞的极限,即S=

S=a/(1-q)

算法

想了解无穷递减等比数列求和的算法,需要先介绍一下等比数列求和公式

设一个等比数列的首项是a1,公比是q,数列前n项和是Sn,当公比不为1时

Sn=a1+a1q+a1q^2+...+a1q^(n-1)

将这个式子两边同时乘以公比q,得

qSn=a1q+a1q^2+...+a1q^(n-1)+a1q^n

两式相减,得

(1-q)Sn=a1-a1q^n

所以,当公比不为1时,等比数列的求和公式为Sn=[a1(1-q^n)]/(1-q)

对于一个无穷递减数列,数列的公比小于1,当上式得n趋向于正无穷大时,分子括号中的值趋近于1,取极限即得无穷递减数列求和公式

S=a/(1-q)

  高中数学必修5等比数列知识点总结