内容正文:
1.3 等比数列
1.3.1 等比数列及其通项公式
第1章 数列
课程标准:通过生活中的实例,理解等比数列的概念和通项公式的意义.
教学重点:1.等比数列的概念.2.等比数列的通项公式.
教学难点:等比数列通项公式的推导过程.
核心素养:1.通过学习等比数列的概念及判断方法,提升数学抽象素养和逻辑推理素养.2.通过运用等比数列的通项公式求项、公比或项数,提升数学运算素养.
1
核心概念掌握
PART ONE
同一个
公比
G
ab
1.有关等比数列的定义应注意的问题
(1)注意定义中“从第2项起”这一条件的两层含义.其一,第1项前面没有项,无法与后续条件中“与前一项的比”相吻合;其二,等比数列的定义包括了首项这一基本量,且必须从第2项起使数列中各项均与其前面一项作商.
(2)注意定义中“每一项与它的前一项之比”这一运算要求,它的含义也有两个.其一,强调作商的顺序,即后面的项比前面的项;其二,强调这两项必须相邻.
(3)注意定义中的“同一个常数”这一要求,否则这个数列不能称为等比数列.
√
×
×
√
4
±3
2
核心素养形成
PART TWO
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.
解
题型一 等比数列的通项公式及应用
解
解
等比数列通项公式的求法
a1和q是等比数列的基本量,只要求出这两个基本量,问题便迎刃而解.关于a1和q的求法通常有以下两种方法:
(1)根据已知条件,建立关于a1,q的方程组,求出a1,q后再求an,这是常规方法.
(2)充分利用各项之间的关系,直接求出q后,再求a1,最后求an,这种方法带有一定的技巧性,能简化运算.
解
[跟踪训练1] (1)已知{an}为等比数列,且a5=8,a7=2,该数列的各项都为正数,求an.
解
答案
解析
题型二 等比中项及其应用
(2)在两个数a,b(ab>0)之间插入三个数,使它们成等比数列,则正中间的一个数是________.
答案
解析
涉及到等比数列中三项问题,我们一般都考虑使用等比中项来确定各项之间的关系.
答案
解析
例3 (1)观察下面几个数列:
①1,1,2,4,8,16,32,64;
②数列{an}中,已知=2,=2;
③常数列a,a,…,a,…;
④在数列{an}中,=q,其中n∈N+.
其中是等比数列的是________.(只填序号)
题型三 等比数列的判定与证明
[解析] ①不符合等比数列的定义,故不是等比数列;②不一定是等比数列,当数列{an}只有3项时,数列{an}是等比数列,当数列{an}的项数超过3项时,不一定符合等比数列的定义;③不一定是等比数列,当a=0时,它不是等比数列,当a≠0时,它是等比数列;④是等比数列.
[答案] ④
答案
解析
(2)已知数列{an}满足a1=1,an+1=2an+1.证明:数列{an+1}是等比数列.
证明
解
[变式探究] 本例(2)中若将“an+1=2an+1”改为“an+1=2Sn+1”(其中Sn为数列{an}的前n项和),其他条件不变,试判断数列{an}是否为等比数列?
解 ∵an+1=2Sn+1,∴an=2Sn-1+1(n≥2),
两式相减得an+1-an=2an,
即an+1=3an(n≥2),
又a2=2S1+1=3,a1=1,∴a2=3a1,
∴数列{an}是首项为1,公比为3的等比数列.
[跟踪训练3] (1)设数列{an}为等比数列,q为公比,则下面四个数列:
①{a};②{pan}(p为非零常数);③{an·an+1};④{an+an+1}.
其中是等比数列的有( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
答案
解析
解
解
例4 为了治理沙尘暴,西部某地区政府经过多年努力,到2021年年底,将当地沙漠绿化了40%.从2022年开始,每年将出现这种现象:原有沙漠面积的12%被绿化,即改造为绿洲(被绿化的部分叫绿洲),同时原有绿洲面积的8%又被侵蚀为沙漠,问至少经过几年的绿化,才能使该地区的绿洲面积超过50%(最终结果精确到整数,参考数据:lg 2≈0.3)?
解
题型四 等比数列的实际应用
解
所以n≥5,
所以至少经过5-1=4年的绿化,才能使该地区的绿洲面积超过50%.
解
解
解
3
随堂水平达标
PART THREE
解析 由等比数列的定义,知①②④是等比数列;③中当x=0时,不是等比数列.
答案
解析
2.在等比数列{an}中,已知a3=2,a15=8,则a9等于( )
A.±4 B.4
C.-4 D.16
答案
解析
3.(多选