内容正文:
2.3 等比数列
2.3.1 等比数列的概念
2.3.2 等比数列的通项公式
第1课时 等比数列的概念及通项公式
学习目标:1.理解等比数列的概念,能在具体情景中,发现数列的等比关系.(重点)2.会推导等比数列的通项公式,并能应用该公式解决简单的等比数列问题.(重点)3.会证明一个数列是等比数列.(难点)
1.等比数列的概念
如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的比都等于同一个常数,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,公比通常用字母q表示(q≠0).
2.等比数列的通项公式
如果数列{an}是等比数列,首项为a1,公比为q,那么它的通项公式为an=a1qn-1(a1≠0,q≠0).
3.等比中项
(1)若a,G,b成等比数列,则称G为a和b的等比中项,且满足G2=ab.
(2)若数列{an}是等比数列,对任意的正整数n(n≥2),都有a=an-1·an+1.
[基础自测]
1.思考辨析
(1)等比数列中,各项与公比均不为零.
( )
(2)数列a,a,…,a一定是等比数列.
( )
(3)等比数列{an}中,a1,a3,a5一定同号.
( )
[答案] (1)√ (2)× (3)√
2.在等比数列{an}中,已知a1=2,a4=16,则an=________.
[解析] ∵a4=a1q3,
∴q3=8,∴q=2,
∴an=a1qn-1=2·2n-1=2n.
[答案] 2n
3.在等比数列{an}中,已知a1=3,q=3,若an=729,则n=________.
[解析] ∵an=a1qn-1,a1=3,q=3,
∴729=3·3n-1=3n,
∴n=6.
[答案] 6
4.若2是b-1,b+1的等比中项,则b=________.
[解析] ∵(b-1)(b+1)=(2)2,∴b2-1=8,∴b2=9,∴b=±3.
[答案] ±3
5.若1,a,4成等比数列,则a=________.
[解析] ∵1,a,4成等比数列,
∴a2=1×4=4,∴a=±2.
[答案] ±2
等比数列的通项公式
(1)若{an}为等比数列,且2a4=a6-a5,则公比为________.
(2)在等比数列{an}中,若a2+a5=18,a3+a6=9,an=1,则n=________.
[解析] (1)∵a6=a4q2,a5=a4q,∴2a4=a4q2-a4q,∴q2-q-2=0,∴q=-1或q2=2.∴公比为-1或2.
(2)法一:因为
由,从而a1=32,又an=1,得q=
所以32×n-1=1,
即26-n=20,所以n=6.
法二:因为a3+a6=q(a2+a5),所以q=.
由a1q+a1q4=18,知a1=32.
由an=a1qn-1=1,知n=6.
[答案] (1)-1或2 (2)6
[规律方法] 等比数列基本量的求法
a1和q是等比数列的基本量,只要求出这两个基本量,其他量便可求出来,法一是常规解法,先求a1,q,再求an,法二是运用通项公式及方程思想建立方程组求a1和q,这也是常见的方法.
[跟踪训练]
1.(1)若等比数列的前三项分别为5,-15,45,则第5项是________.
(2)一个各项均为正数的等比数列,每一项都等于它后面两项的和,则公比q=________.
[解析] (1)∵a5=a1q4,a1=5,∴q=-3,∴a5=405.
(2)由题意,an=an+1+an+2,即
an=anq+anq2,∴q2+q-1=0,
∴q=.
∵q>0,∴q=.
[答案] (1)405 (2)
等比中项的应用
在4与之间插入3个数,使这5个数成等比数列,求插入的3个数.
[思路探究] 法一:利用等比数列的通项公式求解;
法二:先设出这三个数,再利用等比中项求解.
[解] 法一:依题意,a1=4,a5=,由等比数列的通项公式,得
q4=.,q=±=
因此,插入的3项依次为2,1,.或-2,1,-
法二:此等比数列共5项,a3是a1与a5的等比中项,因此a3=±=±1.
a2是a1与a3的等比中项,a4是a3与a5的等比中项,因为一个正数和一个负数没有等比中项,所以a3=1,a2=±=±2,
a4=±.=±
因此,插入的3项依次为2,1,.或-2,1,-
[规律方法]
注意等比数列中各项的符号特点是隔项符号必须相同.从而,对于数a,b的等比中项G,G2=ab一定成立,但G的符号不一定正负都可取,如等比数列{an}中,三项分别为a1,a4,a7,则a4是a1与a7的等比中项,此时a4可取正值,也可取负值;而对于下面的三项a2,a4,a6,也有a4是a2与a6的等比中项,此时a4只能与a2和a6同号.
提醒:三个数满足G2=xy,则x,G,y不一定成等比数列,如0,0,0这三个数不成等比数