内容正文:
5.3 等比数列
5.3.1 等比数列
第1课时 等比数列的定义
学习任务目标
1.理解等比数列的定义.(数学抽象)
2.掌握等比数列的通项公式.(数学运算)
3.掌握等比数列的判定方法.(逻辑推理)
1.已知数列{an}中,a1=,an-an+1=2anan+1,则数列是________数列.
等差 解析:由已知得,=2,-===2,所以数列是以2为首项,2为公差的等差数列.
2.在等差数列{an}中,已知a2,a5是一元二次方程x2-19x+70=0的两个根.
(1)求a2,a5;
(2)求{an}的通项公式.
解:(1)因为x2-19x+70=0,所以x=5或14,所以a2=5,a5=14或a2=14,a5=5.
(2)设公差为d,
若a2=5,a5=14,得d==3,
所以通项公式为an=a2+(n-2)d=3n-1;
若a2=14,a5=5,则d==-3,
所以通项公式为an=a2+(n-2)d=-3n+20.
故{an}的通项公式:an=3n-1或an=-3n+20.
知识点一 等比数列的定义
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.
[微训练]
判断(正确的打“√”,错误的打“×”).
(1)等比数列中不存在数值为0的项. (√)
(2)常数列a,a,a,a,…一定是等比数列. (×)
(3)存在一个数列既是等差数列,又是等比数列. (√)
(4)任何两个实数都有等比中项. (×)
知识点二 等比数列的通项公式
1.通项公式:一般地,如果等比数列{an}的首项是a1,公比是q,那么等比数列的通项公式为an=a1qn-1.
2.第n项与第m项的关系为an=amqn-m,变形为qn-m=.
3.等比数列的函数特性
因为an=a1qn-1=×qn,所以如果记f (x)=×qn,则可以看出an=f (n),而且:
(1)当q=1时,f (x)是常函数,此时数列{an}是常数列;
(2)当时q≠1,f (x)是与y=qn的乘积,此时,f (x)的增减性既与a1有关,也与q有关.
[微训练]
1.已知等比数列{an}中,a1=2,a4=16,则公比q=( )
A.-2 B.2 C.4 D.-4
B 解析:由a1=2,a4=16,得q3=8,所以q=2.
2.在等比数列{an}中,a6=,公比q=,则a10=( )
A.6 B.3 C.12 D.8
A 解析:a10=a6q4=×9=6.
等比数列的概念
1.下列数列为等比数列的是( )
A.m,m2,m3,m4,…
B.22,42,62,82,…
C.q-1,(q-1)2,(q-1)3,(q-1)4,…
D.,,,,…
D 解析:当m=0,q=1时,A,C均不是等比数列;≠,所以B不是等比数列.
2.下列数列是等比数列的有________.
①1,,,,,…;
②10,10,10,10,10,…;
③,,,,…;
④1,0,1,0,1,0,…;
⑤1,-4,16,-64,256,….
②③⑤ 解析:①不是等比数列.②是等比数列,公比为1.③是等比数列,公比为.④不是等比数列.⑤是等比数列,公比为-4.
等比数列的通项公式及应用
【例1】在等比数列{an}中,a1=,an=,公比q=,则项数n为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
B 解析:因为{an}是等比数列,所以an=a1·qn-1,即=×,整理得:=,所以n-1=3,所以n=4.
【例2】在等比数列{an}中,
(1)已知a1=3,q=-2,求a6;
(2)已知a3=20,a6=160,求an.
解:(1)由题得a6=3·(-2)5=-96.
(2)由已知得a1q2=20,a1q5=160,所以q=2,所以an=a3qn-3=20·2n-3=5·2n-1.
1.各项均为正数的等比数列{an}中,a1=1,a5=4,则a3=( )
A.2 B.-2 C. D.-
A 解析:因为各项均为正数的等比数列{an}中,a1=1,a5=4,所以a=a1×a5=4,所以a3=2(负值舍去).
2.等比数列{an}中,已知a1=2,a4=16,则数列{an}的公比为( )
A. B.-2 C.2 D.-
C 解析:数列{an}是等比数列,则an=a1·qn-1(q为数列{an}的公比),则a4=a1·q3⇒16=2·q3,解得q=2.
等比数列的判定
音乐与数学有着密切的联系,我国春秋时期有个著名的“三分损益法”:以“宫”为基本音,“宫”经过一次“损”,频率变为原来的,得到“徵”;“徵”经过一次“益”,频率变为原来的,得到“商”;…….依次损益交替变化,获得了