内容正文:
第2课时 等比数列的性质及应用
课程内容标准
学科素养凝练
1.能在具体问题情境中,发现数列的等比关系,并解决相应的问题.
2.掌握等比的有关性质,并能解决一些简单问题.
1.在解决等比数列实际问题中达成数学建模和逻辑推理的核心素养.
2.在运用等比性质解题过程中提升数学运算的核心素养.
探究一 等比数列的应用问题
某人买了一辆价值10万元的新车,专家预测这种车每年按10%的速度贬值.
(1)用一个式子表示第n(n∈N*)年这辆车的价值;
(2)如果他打算用满3年时卖掉这辆车,他大概能得到多少钱?
解 (1)从第一年起,每年车的价值(万元)依次设为:a1,a2,a3,…,an,
由题意,得a1=10,a2=10×(1-10%),a3=10(1-10%)2,….
由等比数列定义,知数列{an}是等比数列,首项a1=10,公比q=1-10%=0.9,所以an=a1·qn-1=10×0.9n-1.
所以第n年车的价值为an=10×0.9n-1万元.
(2)当他用满3年时,车的价值为a4=10×0.94-1=7.29(万元).
所以用满3年卖掉时,他大概能得7.29万元.
[方法总结]
1.等比数列应用题的两种常见类型
(1)数学应用问题:解答数学应用题的核心是建立数学模型,如有关平均增长率、利率(复利)以及数值增减等实际问题,需利用数列知识建立数学模型.
(2)增长率问题:需要构建的是等比数列模型,利用等比数列的通项公式解决.
2.解决应用题的步骤是
→→→→→
[训练1] 某制糖厂2011年制糖5万吨,如果从2011年起,平均每年的产量比上一年增加20%,那么到哪一年,该糖厂的年制糖量开始超过30万吨?(保留到个位,lg 6≈0.778,lg 1.2≈0.079)
解 记该糖厂每年制糖产量依次为a1,a2,a3,…,an,….则依题意可得a1=5,=1.2(n≥2且n∈N*),
从而an=5×1.2n-1,这里an=30,故1.2n-1=6,
即n-1=log1.26==≈9.85.故n=11.
即从2021年开始,该糖厂年制糖量开始超过30万吨.
探究二 等比数列性质及应用
[知能解读] 等比数列的性质
1.通项公式的推广:an=am·qn-m(m,n∈N*).
2.等比数列项的运算性质
在等比数列{an}中,若m+n=p+q(m,n,p,q∈N*),则am·an=ap·aq.
(1)特别地,当m+n=2k(m,n,k∈N*)时,am·an=a.
(2)对有穷等比数列,与首末两项“等距离”的两项之积等于首末两项的积,即a1·an=a2·an-1=…=ak·an-k+1=….
3.两等比数列合成数列的性质
若数列{an},{bn}均为等比数列,c为不等于0的常数,则数列{can},{a},{an·bn},也为等比数列.
4.等比、等差数列的两个性质:
(1)已知b>0,且b≠1,如果数列{an}是等差数列,那么数列{ban}是等比数列;
(2)如果数列{an}是各项均为正的等比数列,那么数列{logban}是等差数列.
(1)在等比数列{an}中,an>0,若a3·a5=4,则a1a2a3a4a5a6a7=________.
128 [a3a5=a=4,又an>0,所以a4=2,a1a2a3a4a5a6a7=(a1·a7)·(a2·a6)·(a3·a5)·a4=a·a·a·a4=a=27=128.]
(2)在等比数列{an}中,已知a4a7=-512,a3+a8=124,且公比q为整数,则an=________.
-(-2)n-1 [在等比数列{an}中,由a4a7=-512得a3a8=-512,又a3+a8=124,解得a3=-4,a8=128或a3=-128,a8=4,因为公比q为整数,所以q==-=-2,故an=-4×(-2)n-3=-(-2)n-1.]
[变式1] 将本例(2)中等比数列满足的条件改为“a4+a7=2,a5a6=-8”,求a1+a10.
解 因为{an}是等比数列,所以a5a6=a4a7=-8,又a4+a7=2,解得a4=4,a7=-2或a4=-2,a7=4,
当a4=4,a7=-2时,q3=-,a1+a10=+a7q3=-7,
当a4=-2,a7=4时,q3=-2,a1+a10=+a7q3=-7.
故a1+a10=-7.
[变式2] 将本例(2)中题的条件不变,求log4|a2|+log4|a3|+log4|a8|+log4|a9|.
解 因为a4a7=-512,所以a2a9=a3a8=-512,
故log4|a2|+log4|a3|+log4|a8|+log4|a9|=log4(|a2a9|·|a3a8|)=log45122=log229=9.
[方法总结] 等比数列的运算常用两条思路
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