内容正文:
第2课时 等比数列的性质和应用
学习任务目标
1. 能够根据等比数列的定义和通项公式推出等比数列的常用性质. (逻辑推理)
2. 能够运用等比数列的性质解决有关问题. (数学运算)
3. 能够运用等比数列的知识解决简单的实际问题. (数学建模)
4. 掌握等比数列的判断与证明方法. (逻辑推理)
(1)已知等比数列{an}中,a2=2,a3=,则公比q=.
(2)是等比数列4,4,2,…的第11项.
知识点一 等比数列的性质
(1)若m+n=p+q(m,n,p,q∈N*),则am·an=ap·aq;
若m+n=2k(m,n,k∈N*),则a=am·an.
(2)若数列{an}是等比数列,则{|an|},{a},仍为等比数列.
(3)若数列{an}(各项为正数)是等差数列,则{aan}为等比数列.
(4)若数列{an}(各项为正数)是等比数列,则{logaan}为等差数列.
[微训练]
1. 判断(正确的打“√”,错误的打“×”).
(1)在等比数列{an}中,若aman=apaq,则m+n=p+q. (×)
(2)若数列{an},{bn}都是等比数列,则数列{an+bn}也一定是等比数列. (×)
(3)若数列{an}是等比数列,则{λan}也是等比数列. (×)
2. 对任意等比数列{an},下列说法一定正确的是( )
A. a1,a3,a9为等比数列
B. a2,a3,a6为等比数列
C. a2,a4,a8为等比数列
D. a3,a6,a9为等比数列
D 解析:当下标为等差数列时,对应的项为等比数列.
3. 在等比数列{an}中,若a2a8=9,则a3a7=( )
A. 3 B. ±3 C. 9 D. ±9
C 解析:因为2+8=3+7,所以a3a7=a2a8=9.
知识点二 等比数列性质的应用
一般来说,当三个数为等比数列时,可设这三个数分别为a,aq,aq2或,a,aq,此时公比为q;当四个数为等比数列时,可设这四个数分别为a,aq,aq2,aq3,公比为q;当四个数均为正(负)数时,可设为,,aq,aq3,公比为q2.
[微训练]
1. 在等比数列{an}中,若a3a4a5=3,a6a7a8=24,则a9a10a11=( )
A. 48 B. 72 C. 144 D. 192
D 解析:=q9=8(q为公比),
所以a9a10a11=a6a7a8q9=24×8=192.
2. 在等比数列{an}中,若a1=,a4=3,则该数列前五项的积为1.
3. 已知三个数成等比数列,它们的积为27,它们的平方和为91,则这三个数是1,3,9或-1,3,-9或9,3,1或-9,3,-1.
等比数列的性质
1. 在等比数列{an}中,若a3=,a9=2,则a15=________.
8 解析:因为a3a15=a,所以a15===8.
2. 已知公比为q的等比数列{an},a5+a9=q,则a6(a2+2a6+a10)的值为________.
1 解析:因为a5+a9=q,所以a4+a8=1,
所以a6(a2+2a6+a10)=a6a2+2a+a6a10=a+2a4a8+a=(a4+a8)2=1.
3. 在等比数列{an}中,a7a11=6,a4+a14=5,求的值.
解:设公比为q.
因为a7a11=a4a14=6,a4+a14=5,
所以或所以q10=或q10=,
所以=q10=或=.
等比数列的实际应用
提示:《九章算术》中有如下问题:今有蒲生一日,长四尺,莞生一日,长一尺. 蒲生日自半,莞生日自倍. 意思是:今有蒲第一天长高四尺,莞第一天长高一尺,以后蒲每天长高前一天的一半,莞每天长高前一天的两倍.
探究1:设蒲、莞每天长高的尺数分别构成数列{an},{bn},你能写出这两个数列的通项公式吗?
提示:由题意,数列{an},{bn}都是等比数列,且a1=4,q=,b1=1,q′=2,所以an=4×=,bn=1×2n-1=2n-1.
探究2:到第几天,莞的长度是蒲的长度的64倍?
提示:由探究1,得=64,所以n=5,即到第5天,莞的长度是蒲的长度的64倍.
【例1】2021年,某县甲、乙两个林场森林木材的存量分别为16a和25a,甲林场木材存量每年比上一年递增25%,而乙林场木材存量每年比上一年递减20%.
(1)哪一年两林场木材的总存量相等?
(2)两林场木材的总量到2025年能否翻一番?
解:(1)由题意可得
16a(1+25%)n-1=25a(1-20%)n-1,
解得n=2,
故到2023年两林场木材的总存量相等.
(2)令n=5,则a5=16a+25a<2(16a+25a),
故到2025年不能翻一番.
1. 一种专门占据内存的计