内容正文:
4.3 等比数列
4.3.1 等比数列的概念
第1课时 等比数列的概念
课程内容标准
学科素养凝练
1.通过生活中的实例,理解等比数列的定义和通项公式的意义.
2.体会等比数列与指数函数的关系.
在学习等比数列的定义和通项公式的过程,提升数学抽象、逻辑推理和数学运算的核心素养.
一、等比数列的概念
1.等比数列概念
一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比都等于同一常数,那么这个数列叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,通常用字母q表示(q≠0).
2.等比中项
(1)条件:如果a,G,b成等比数列.
(2)结论:那么G叫做a与b的等比中项.
(3)满足的关系式是G2=ab.
二、等比数列的通项公式
以a1为首项,q为公比的等比数列{an}的通项公式an=a1qn-1.
1.判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里打“√”,错误的打“×”.
(1)若一个数列从第二项起每一项与前一项的比为常数,则该数列为等比数列.( )
(2)等比数列的首项不能为零,但公比可以为零.( )
(3)常数列一定为等比数列.( )
(4)任何两个数都有等比中项.( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)×
2.(教材练习改编)下列数列为等比数列的是( )
A.2,22,3×22,… B.,,,…
C.s-1,(s-1)2,(s-1)3,… D.0,0,0,…
B [A、C、D不是等比数列,A中不满足定义,C、D中项可为0,不符合定义.]
3.在等比数列{an}中,a4=4,则a2·a6等于( )
A.4 B.8
C.16 D.32
C [由于a=a2·a6,所以a2·a6=16.]
4.45和80的等比中项为________.
-60或60 [设45和80的等比中项为G,则G2=45×80,∴G=±60.]
探究一 等比数列的概念
判断下列数列是否为等比数列.
(1)1,3,32,33,…,3n-1,…;
(2)-1,1,2,4,8,…;
(3)a1,a2,a3,…,an,….
解 (1)记数列为{an},显然a1=1,a2=3,…,an=3n-1,….
∵==3(n≥2,n∈N*),∴数列为等比数列,且公比为3.
(2)记数列为{an},显然a1=-1,a2=1,a3=2,…,
∵=-1≠=2,∴此数列不是等比数列.
(3)当a=0时,数列为0,0,0,…是常数列,不是等比数列;
当a≠0时,数列为a1,a2,a3,a4,…,an,…,显然此数列为等比数列,且公比为a.
[方法总结] 判定等比数列,要抓住3个要点
①从第二项起.②要判定每一项,不能有例外.③每一项与前一项的比是同一个常数,且不能为0.
[训练1] (多选题)下列各组数成等比数列的是( )
A.1,-2,4,-8 B.-,2,-2,4
C.x,x2,x3,x4 D.a-1,a-2,a-3,a-4
ABD [AB显然是等比数列;由于x可能为0,C不是等比数列;a不能为0,D符合等比数列定义,故D是等比数列.]
[训练2] 在数列{an}中,若an>0,且an+1=2an+3(n∈N*).证明:数列{an+3}是等比数列.
证明 方法一 定义法∵an>0,∴an+3>0.
又∵an+1=2an+3,∴===2.
∴数列{an+3}是首项为a1+3,公比为2的等比数列.
方法二 等比中项法∵an>0,∴an+3>0.
又∵an+1=2an+3,∴an+2=4an+9.
∴(an+2+3)(an+3)=(4an+12)(an+3)=(2an+6)2=(an+1+3)2.
即an+3,an+1+3,an+2+3成等比数列,
∴数列{an+3}是等比数列.
探究二 等比数列的通项公式
[知能解读] 等比数列与指数函数的关系
等比数列的通项公式可整理为an=·qn,而y=·qx(q≠1)是一个不为0的常数与指数函数qx的乘积,从图象上看,表示数列中的各项的点是函数y=·qx的图象上的孤立点.
(1)在等比数列{an}中,a1=,q=,an=,则项数n为( )
A.3 B.4
C.5 D.6
C [因为an=a1qn-1,所以×n-1=,即n=5,解得n=5.]
(2)已知等比数列{an}为递增数列,且a=a10,2(an+an+2)=5an+1,则数列{an}的通项公式an=________.
2n [由2(an+an+2)=5an+1⇒2q2-5q+2=0⇒q=2或,由a=a10=a1q9>0⇒a1>0,又数列{an}递增,所以q=2.
a=a10⇒(a1q4)2=a1q9⇒a1=q=2,所以数列{an}的通项公式为an=2n.]
[方法总结] 等比数列通项公式的求法
(1)根据已知条件,建立关于a