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第五章 数列
5.3.1 等比数列
第1课时 等比数列的定义
[学习任务]
1.通过实例,理解等比数列的概念.
2.掌握等比数列的通项公式并了解其推导过程.
3.灵活应用等比数列通项公式的推广形式及变形.
第1课时 等比数列的定义
[对应学生用书第17页]
知识点一 等比数列的定义
1.一般地,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 .
2.递推公式形式的定义:=q(n∈N+且n≥2).
同一个
公比
第1课时 等比数列的定义
判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”).
(1)数列1,-1,1,-1,…是等比数列. ( √ )
(2)若一个数列从第2项起每一项与前一项的比为常数,则该数列为等比数列. ( × )
(3)等比数列的首项不能为零,但公比可以为零. ( × )
(4)常数列一定为等比数列. ( × )
√
×
×
×
第1课时 等比数列的定义
知识点二 等比数列的通项公式
1.通项公式:若等比数列{an}的首项为a1,公比为q,则an= a1qn-1 (n∈N+).
a1qn-1
第1课时 等比数列的定义
2.通项公式的推广和变形
若等比数列{an}的公比为q,则
an=a1 qn-1 ①
=am qn-m ②
=· qn . ③
其中当②中m=1时,即化为①.
当③中q>0且q≠1时,y=·qx为指数型函数.
qn-1
qn-m
qn
第1课时 等比数列的定义
1.已知数列{an}成等比数列.若a2=4,a5=-,则数列{an}的通项公式是 .
解析 由a5=a2q3,得-=4q3,所以q=-.
an=4,n∈N*.
答案 an=4,n∈N*
第1课时 等比数列的定义
2.写出一个公比q=的递增等比数列的通项公式 .
解析 依题意,{an}是公比q=的递增等比数列的通项公式,故可填an=-.(答案不唯一)
答案 an=-(答案不唯一)
第1课时 等比数列的定义
[对应学生用书第18页]
探究一 等比数列的基本运算
[例1] 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.
第1课时 等比数列的定义
[解] (1)因为
所以
第1课时 等比数列的定义
由得q3=4,从而q=,而a1q3=2,
于是a1==,所以an=a1qn-1=.
(2)方法一 因为
由得q=,从而a1=32.又an=1,所以32×=1,即26-n=20,所以n=6.
第1课时 等比数列的定义
方法二 因为a3+a6=q(a2+a5),所以q=.
由a1q+a1q4=18,得a1=32.
由an=a1qn-1=1,得n=6.
第1课时 等比数列的定义
与求等差数列的通项公式的基本量一样,求等比数列的通项公式的基本量也常运用方程的思想和方法.从方程的观点看等比数列的通项公式an=a1·qn-1(a1q≠0)中包含了四个量,已知其中的三个量,可以求得另一个量.求解时,要注意应用q≠0验证求得的结果.
第1课时 等比数列的定义
1.若等比数列的前三项分别为5,-15,45,则第5项是 ( )
A.405 B.-405
C.135 D.-135
解析 ∵a5=a1q4,而a1=5,q==-3,∴a5=405.
答案 A
第1课时 等比数列的定义
2.已知等比数列{an}的前三项依次为a-1,a+1,a+4,则an= .
解析 由已知可得=,即(a+1)2=(a-1)(a+4),解得a=5,所以a1=4,a2=6,所以q===,所以an=4×.
答案 4×
第1课时 等比数列的定义
探究二 等比数列的判定与证明
[例2] 数列{an}满足a1=1,Sn+1=4an+3.
(1)求证:数列{an+1-2an}是等比数列;
(2)求数列{an}的通项公式.
第1课时 等比数列的定义
解得a2=6;
当n≥2时,由Sn+1=4an+3可知,Sn=4an-1+3,
两式作差可得an+1=4an-4an-1,
即an+1-2an=2(an-2an-1).
又a2-2a1=4,所以an-2an-1≠0,所以=2.
所以数列{an+1-2an}是首项为4,公比为2的等比数列.
[解] (1)证明:当n=1时,a1=1,S2=a1+a2=4a1+3,
第1课时 等比数列的定义
(2)由(1)知an+1-2an=4×2n-1=2n+1,
两边同除以2n+1,得-=1.
又=,所以数列是首项为,公差为1的等差数列,
∴=+(n-1)=,整理得an=2n-1(2n-1).
故数列{an