内容正文:
§3 等比数列
§3.1 等比数列
第一课时 等比数列的概念及通项公式
[课标解读]
1.理解等比数列的定义,能够应用定义判断一个数列是否为等比数列.(难点)
2.掌握等比数列的通项公式,体会等比数列的通项公式与指数函数的关系.(重点)
3.掌握等比中项的定义,能应用等比中项的定义解决问题.
[教材梳理]
1.等比数列的定义
如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数,那么这个数列就叫作等比数列,这个常数叫作等比数列的公比,通常用字母q(q≠0)表示.
2.等比数列的递推公式与通项公式
已知等比数列{an}的首项为a1,公比为q(q≠0),填表:
递推公式
通项公式
=q(n≥2)
an=a1qn-1
3.等比中项
一般地,如果在a与b中间插入一个数G,使a,G,b成等比数列,那么G叫作a与b的等比中项,即=,所以G=±.
[要点探究]
►知识点一 等比数列的通项
[探究1] 观察等比数列的通项公式an=a1qn-1,思考下面的问题:
(1)公式中的q为什么不能为零?
提示 根据等比数列的定义,公比为每一项与前一项的比,即:=q,若q=0,则an=0,所以数列中每一项都为零,所以an-1=0,这样比值无意义,所以q≠0.
(2)要想确定等比数列的通项公式,需要具备几个条件?
提示 由等比数列的通项公式an=a1qn-1,要确定其通项公式,必须知道a1,q两个条件.
[探究2] 根据等比数列的定义,你能推导出等比数列的通项公式吗?
提示 由等比数列的定义,
=q,=q,=q,…,=q,…,
以上各式相乘可得an=a1qn-1(a1≠0,q≠0).
►知识点二 等比数列的判定
[探究1] 根据等比数列的定义,判断下面的数列是否为等比数列?
(1)1,3,32,33,…,3n-1,…
提示 记数列为{an},显然a1=1,a2=3,…,an=3n-1,…,由于==3(n≥2,n∈N+),所以该数列为等比数列,公比为3.
(2)-1,1,2,4,8,…
提示 记数列为{an},显然a1=-1,a2=1,a3=2,…
由于=-1≠=2,
所以此数列不是等比数列.
(3)a,a2,a3,…,an,…
提示 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a,a2,a3,…,an,…,显然此数列为等比数列,且公比为a.
[探究2] 在利用等比数列的定义判定一个数列为等比数列时应注意什么?
提示 (1)根据等比数列的定义,要判断一个数列为等比数列需要注意:(1)=q(n∈N+)为常数.
(2)数列中的每一项都不能为0.[来源:Z_xx_k.Com]
在等比数列{an}中.
(1)已知a2=4,a5=-,求an;
(2)已知a3+a6=36,a4+a7=18,an=,求n.
【尝试解答】 (1)解法一 设等比数列的公比为q,则
解得
∴an=a1qn-1=(-8)=.
解法二 设等比数列的公比为q,则=q3,
即q3=-,q=-.
∴an=a5qn-5=·=.
(2)解法一 设等比数列的公比为q,则
解得∴a1==128.
∵a1qn-1=
∴=,得n=9.
解法二 设等比数列{an}的公比为q.
∵a4+a7=a3q+a6q=(a3+a6)q,∴q==.
∵a4+a7=18,∴a4(1+q3)=18.
∴a4=16,an=a4·qn-4=16·.
由16·=,得n-4=5,∴n=9.
●方法技巧
1.求等比数列通项公式的方法
(1)方程组法:用a1,q表示出已知两项→联立方程组→解方程组,得出a1,q→写出通项公式.
(2)通项公式变形法:观察已知两项是否有关系→用an=am·qn-m(n,m∈N+)来联系这两项→写出通项公式.
2.在等比数列通项公式an=a1qn-1中,含有:首项a1,第n项an,公比q,项数n,在以上四个变量中,如果知道其中的三个,便可求出第四个.
3.在通项公式的有关计算中,要注意函数与方程及整体代换的思想的应用.
1.(1)(2018·北京)“十二平均律”是通用的音律体系,明代朱载堉最早用数学方法计算出半音比例,为这个理论的发展做出了重要贡献.十二平均律将一个纯八度音程分成十二份,依次得到十三个单音,从第二个单音起,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于.若第一个单音的频率为f,则第八个单音的频率为
A.f B.f
C.f D.f
(2)已知数列{an}为递增的等比数列,其中a2=9,a1+a3=30.求数列{an}的通项公式.
解析 (1)由题意得,十三个单音的频率构成以第一个单音的频率f为首项,为公比的等比数列,所以第八个单音的频率为f·()7=f,故选D.[来源:学。科。网Z。X。X。K]
(2)设等比数列的公比为q,又由