内容正文:
4.3 等比数列
4.3.1 等比数列的概念
第1课时 等比数列的概念及通项公式
[学习目标] 1.通过生活中的实例,理解等比数列、等比中项的概念.2.根据等比数列的定义能推导出等比数列的通项公式,并能够运用等比数列的通项公式解决简单的数学问题.3.体会等比数列与指数函数的关系.
知识点一 等比数列的概念
[问题导引] 类比等差数列,如何判断一个数列是否为等比数列?用符号语言如何表示?
提示: 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个常数,那么这个数列叫做等比数列.用符号= q(或=q(n≥2))表示.
等比数列的定义
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(显然q≠0.)
[点拨] 对等比数列概念的理解
(1)“从第2项起”是因为首项没有“前一项”.同时注意公比是每一项与其前一项的比,前后次序不能颠倒.
(2)定义中的“同一常数”是定义的核心之一,一定不能把“同”字省略,这是因为如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比都是一个与n无关的常数,但是如果这些常数不相同,那么此数列也不是等比数列.当且仅当这些常数相同时,数列才是等比数列.
(3)若一个数列不是从第2项起,而是从第3项或第n(n>3,n∈N*)项起,每一项与它的前一项的比等于同一常数,则此数列不是等比数列.
(4)由定义可知,等比数列的任意一项都不为0,且公比q≠0.
(5)不为0的常数列是特殊的等比数列,其公比为1.
类型一 等比数列定义的简单应用
(链接教材P31练习1)以下条件中,能判定数列是等比数列的有( )
①数列1,2,6,18,…;
②数列{an}中,已知=2,=2;
③常数列a,a,…,a,…;
④数列{an}中,=q(q≠0),其中n∈N*.
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
A [①中,数列不符合等比数列的定义,故不是等比数列;②中,前3项是等比数列,多于3项时,无法判定,故不能判定是等比数列;③中,当a=0时,不是等比数列;④中,数列符合等比数列的定义,是等比数列.故选A.]
(1)准确把握等比数列的概念,特别要注意定义中“每一项”和“同一个”这两个关键词.
(2)对于常数列,若它的各项都是零,则它只是等差数列,不是等比数列,各项都不为零的常数列既是等差数列,又是等比数列.因此,常数列必是等差数列,却不一定是等比数列.
学生用书第30页
即时练1.若数列{an}是公比为的正项等比数列,则{·a2n}是( )
A.公比为2的等比数列
B.公比为的等比数列
C.公差为2的等差数列
D.公差为的等差数列
A [数列{an}是公比为的正项等比数列,则=(n≥2),设bn=·a2n,则==·()2=2(n≥2),
即{·a2n}是公比为2的等比数列.故选A.]
即时练2.(多选)下列关于等比数列的叙述正确的是( )
A.等比数列至少含有三项
B.常数列一定为等比数列
C.等比数列的首项和公比都不能为零
D.若数列从第二项起每一项与前一项的比为常数,则数列为等比数列
AC [由等比数列的概念知AC正确,D错误,B中常数若为零则不是等比数列.故选AC.]
知识点二 等比中项
[问题导引] 任意两个实数a,b是否都有等比中项?等比中项是否唯一?
提示: 只有当ab>0时,a,b才存在等比中项;等比中项不唯一,此时a,b的等比中项为±.
等比中项
三个数a,G,b成等比数列,则G叫做a与b的等比中项,即G2=ab.
[点拨] (1)“a,G,b成等比数列”与“G2=ab”是不等价的.前者可以推出后者,但后者不能推出前者.如G=a=0,b=1,满足G2=ab,而0,0,1不成等比数列.因此“a,G,b成等比数列”是“G2=ab”的充分不必要条件.
(2)等差中项与等比中项的区别:
①任意两数都存在等差中项,但并不是任意两数都存在等比中项,当且仅当两数同号且均不为0时才存在等比中项;
②任意两数的等差中项是唯一的,而若两数有等比中项,则等比中项有两个,且互为相反数.
类型二 等比中项及应用
(1)(2022·湖北省恩施市期末)已知a是1,2的等差中项,b是-1,-16的等比中项,则ab=( )
A.6 B.-6
C.±6 D.±12
(2)(多选)(2022·山东省枣庄市期中)如果-1,a,b,c,-9成等比数列,那么( )
A.b=3 B.b=-3
C.ac=9 D.ac=-9
(3)(多选)下列关于等比数列{an}的命题中是真命题的是( )
A.若{an}是等比数列,则a=anan+2
B.若a=an