内容正文:
人教A版2019 选择性必修第二册
第四章 数列
4.3.1.2等比数列的性质及应用
在等比数列中,若m+n=p+q(),则 ,
① 特别地,当 m+n=2k()时,
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
一、等比数列的运算性质
(2)若数列,均为等比数列,c为不等于0的常数,则数列 也为等比数列.
二、由等比数列衍生的等比数列
【典例4】 已知数列的首项 .
(1)若为等差数列,公差d=2,证明数列为等比数列;
(2)若等比数列,公比为 ,证明数列为等差数列.
分析:
根据题意,需要从等差数列、等比数列的定义出发,利用指数、对数的知识进行证明.
三、等比、等差数列的两个性质
【典例4】已知数列的首项 .
(1)若为等差数列,公差d=2,证明数列为等比数列;
(2)若等比数列,公比为 ,证明数列为等差数列.
证明:
(1)由, d=2,得的通项公式为 .
设 ,
则
又
所以,是以27为首项,9为公比的等比数列.
【典例4】已知数列的首项 .
(1)若为等差数列,公差d=2,证明数列为等比数列;
(2)若等比数列,公比为 ,证明数列为等差数列.
证明:
(2)由, ,得
两边取以3为底的对数,得
所以
又 24
所以,是首项为1,公差为-2的等差数列.
思考
(1)已知,如果数列是等差数列,那么数列是否一定是等比数列?
(2)如果数列是各项均为正的等比数列,那么数列是否一定是等差数列?
提示:
(1) 设 的首项为,公差为d,
则 .
, 则 ,
又因为,所以常数
故是首项为,公比为的等比数列.
(2)如果数列是各项均为正的等比数列,那么数列是否一定是等差数列?
思考
(2)设数列的首项为a(a>0),公比为q(q>0),则数列的各项分别为
提示:
对各项分别取以b为底的对数,得
即
这就形成首项是,公差是的等差数列.
等比、等数列的两个性质:
(1)已知,如果数列是等差数列,那么数列是等比数列.
(2)如果数列是各项均为正的等比数列,那么数列是等差数列.
法二:由等比中项的性质,得a5·a2n-5=(an)2=22n,注意到an>0,所以an=2n.
取特殊值,如令n=2,则log2a1+log2a3=log2(2·23)=log224=4.只有C选项符合.
法三:由等比中项的性质,得a5·a2n-5=(an)2=22n,注意到an>0,所以an=2n.
于是log2a1+log2a3+…+log2a2n-1=1+3+…+(2n-1)=n2.
法四:因为a1·a2n-1=a3·a2n-3=a5·a2n-5=…=(an)2=22n,
所以log2a1+log2a3+…+log2a2n-1=log2(a1a3…a2n-1)=log2[(a1a2n-1)(a3a2n-3)…an]=log22n2=n2.
[答案] (1)A (2)C
(1)等比数列{an}是有穷数列,则与首末两项等距离的两项的积相等,且等于首末两项的积.
(2)在等比数列{an}中,每隔k项取出一项,按原来的顺序排列,所得新数列仍为等比数列,公比为qk+1.
(3)在等比数列{an}中,当m,n,p(m,n,p∈N*)成等差数列时,am,an,ap成等比数列.
[提醒] 在应用等比数列的性质解题时,需时刻注意等比数列性质成立的前提条件.
【方法技巧】
【典例5】 用10 000 元购买某个理财产品一年.
(1)若以月利率0.400%的复利计息,12个月能获得多少利息(精确到1元)?
(2)若以季度复利计息,存4个季度,则当每季度利率为多少时,按季结算的利息不少于按月结算的利息(精确到)?
分析:
复利是把前一期的利息与本金之和算作本金,再计算下一期的利息,所以若原始本金为a元,每期的利率为r,则从第一期开始,各期的本利和.
四、等比数列的应用
解:
(1)设这笔钱存n个月以后的本利和组成一个数列 ,则是等比数列,
首项 ,
公比q=1+0.400% ,所以
所以,
12个月后的利息为(元)
(2)设季度利率为r,这笔钱存n个季度以后的本金和组成一个数列,则也是一个等比数列,
首项,公比为1+r,于是
因此,以季度复利计息,存4个季度后的利息为 元.
解不等式,得
所以,当季度利率不小于1.206%时,按季结算的利息不少于按月结算的利息.
题型探究
1.等比数列的性质
2.等比数列的实际应用
课堂小结
【典例2】在等比数列{an}中,已知a3·a8=10,则a eq \o\al(\s\up1(3),\s\do1(5)) ·a7的值为__