内容正文:
5.3.1 等比数列
第1课时 等比数列的定义
1.理解等比数列的定义,会用定义判断等比数列,重点培养数学抽象逻辑推理核心素养.
2.会推导等比数列的通项公式,并能运用公式解决相关问题,重点提升数学运算核心素养.
等比数列的定义
观察下面几个数列:①3,9,27,81,243,…;②1,,,,,…;③,,,,,…;④1,-2,4,-8,16,….
思考:(1)这些数列是等差数列吗?(2)除等差数列外这几个数列的共同特征是什么?
提示:(1)③是等差数列,其余都不是等差数列;(2)这些数列的共同特点是从第2项起,每一项与它的前一项的比都是同一个常数.
等比数列的定义
一般地,如果数列{an}从第2项起,每一项与它的前一项之比都等于同一个常数q ,即
=q
恒成立,则称{an}为等比数列,其中q称为等比数列的公比.
1.“从第2项起”,也就是说等比数列中至少含有三项.
2.“每一项与它的前一项的比”不可理解为“每相邻两项的比”.
3.“同一常数q”,q是等比数列的公比,即q=(n≥2)或q=.特别注意,q不可以为零,当q=1时,等比数列为常数列,非零的常数列是特殊的等比数列.
4.等比数列中的任何一项均不能为零.
5.等比数列的公比可以是正数、负数,但不能为零.
等比数列的通项公式
1.根据等比数列的定义,类比等差数列通项公式的推导方法,如何推导出等比数列的通项公式?
提示:由等比数列的定义,
a1=a1,a2=a1·q1,a3=a1·q2,…,an=a1·qn-1.
2.要想确定等比数列的通项公式,需要具备哪几个条件?
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.
等比数列{an}的公比为q,其通项公式为
an=a1·qn-1.
等比数列与指数函数的关系:
等比数列的通项公式an=a1qn-1=×qn,记f(x)=×qx,则an=f(n),而且
(1)当公比q=1时,f(x)是常数函数,此时数列an}是常数列(因此,公比为1的等比数列是常数列);
(2)当公比q≠1时,f(x)是与y=qx的乘积,此时,f(x)的增减性既与a1有关,也与q有关.
1.思维辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)如果一个数列的每一项与它的前一项的比是一个常数,那么这个数列是等比数列.( )
(2)若数列{an}的通项公式是an=cqn(c,q∈R,c≠0,q≠0),则{an}一定是等比数列.( )
(3)常数列a,a,a,a,…一定是等比数列.( )
(4)若数列{an}对任意n∈N*都有an+1=2an,则{an}一定是等比数列.( )
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)×
2.在等比数列{an}中,a1=12,a2=24,则a3=( )
A.36 B.48 C.60 D.72
解析:选B.a2=a1q=12q=24,∴q=2.
∴a3=a1q2=12×22=48.
3.在等比数列{an}中,若a3=3,a7=12,则a5=________.
解析:a=a3a7=36,又a5=a3q2>0,
∴a5=6.
答案:6
4.设数列{an}是首项为1,公比为-2的等比数列,则a1+|a2|+a3+|a4|=________.
解析:由a1=1,q=-2,
故a2=a1q=-2,
a3=a2q=4,a4=a3q=-8,
所以a1+|a2|+a3+|a4|=1+2+4+8=15.
答案:15
等比数列基本量的计算(小组探究)
(本节例2、例5迁移)在等比数列{an}中,
(1)a4=2,a7=8,求an;
(2)a2+a5=18,a3+a6=9,an=1,求n.
【尝试解答】 设首项为a1,公比为q.
(1)解法一 因为所以
由得q3=4,从而q=,而a1q3=2,
于是a1==,所以an=a1qn-1=2.
解法二 因为a7=a4q3,所以q3=4,q=.
所以an=a4qn-4=2·()n-4=2.
(2)因为
由得q=,从而a1=32,又an=1,
所以32×=1,即26-n=20,所以n=6.
1.等比数列的基本量是a1和q,很多等比数列问题都可以归结为其基本量的运算问题,解决这类问题时,最核心的思想方法是解方程(组)的方法,即依据题目条件,先根据等比数列的通项公式建立关于a1和q的方程(组),再解方程(组),求得a1和q的值,最后解决其他问题.
2.在等比数列的基本量运算问题中,建立方程(组)进行求解时,要注意运算的技巧性,特别注意整体思想的应用.
1.(1)在等比数列{an}中,如果a6=6,a9=9,那么a3为( )
A.4 B. C. D.2
(2)已知等比数列{an}中,a1+a2=1,a4+a5=-8,则公比q=( )