内容正文:
第2课时 等比数列的性质及其应用
学业标准
素养目标
1.理解等比中项的概念,会求两个数的等比中项.(易错点)
2.掌握等比数列的常用性质并能解决有关问题.(重点)
3.能运用等比数列的知识解决一些实际问题.(难点)
1.通过等比中项的学习,提升数学抽象等核心素养.
2.通过等比数列性质的探究与应用,培养逻辑推理、数学运算等核心素养.
3.通过等比数列的实际应用,培养数学建模等核心素养.
[教材梳理]
导学1 等比数列的增减性
研究数列的增减性,并求项的最大值.
[提示] 设an=n,由指数函数的单调性知数列是递减数列,故项的最大值为a1=.
◎结论形成
等比数列的增减性
1.当q<0时,{an}是摆动数列.
2.当0<q<1时,若a1>0,则{an}是减数列;若a1<0,则{an}是递增数列.
3.当q=1时,{an}是常数列,不具有增减性.
4.当q>1时,若a1>0,则{an)是增数列,若a1<0,则{an}是减数列.
导学2 等比数列项的性质
已知等比数列{an}:1,2,4,8,16,…,2n-1,…
(1)计算a1a4=____________;a2a3=____________.并说明a1a4与a2a3有什么关系?它们的项数之间有什么关系?
[提示] a1a4=8,a2a3=8,所以a1a4=a2a3;项数之和对应相等,即1+4=2+3.
(2)若项数满足4+5=2+7,那么a4a5=a2a7吗?
[提示] 相等,a4=23=8,a5=24=16,a2=2,
a7=26=64,所以a4a5=128=a2a7.
(3)若m+n=p+l(m,n,p,l∈N+),那么aman=apal吗?
[提示] 相等,aman=2m-1×2n-1=2m+n-2,
apal=2p-1×2l-1=2p+l-2.因为m+n=p+l,
所以m+n-2=p+l-2,所以aman=apal.
对任意的等比数列{an},若aman=apal(m,n,p,l∈N+),则m+n=p+l吗?
[提示] 不一定相等,当数列{an}为常数列时,m+n与p+l不一定相等.
◎结论形成
1.等比数列项的运算性质
在等比数列{an}中,若m+n=p+q(m,n,p,q∈N+),则aman=__apaq__.
(1)特别地,当m+n=2k(m,n,k∈N+)时,aman=__a__.
(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a1an=a2an-1=…=akan-k+1=….
2.等比数列的常用结论
(1)若{an}是公比为q(q≠0)的等比数列,则下列数列:
①{can}(c为任意不为零的常数)是公比为__q__的等比数列.
②{|an|}是公比为__|q|__的等比数列.
③{a}(m为常数,m∈N+)是公比为__qm__的等比数列.
(2)若{an},{bn}分别是公比为q1,q2的等比数列,则数列{anbn}是公比为__q1q2__的等比数列.
导学3 等比中项
若三个数a,b,c成等比数列,那么它们之间的关系应如何表示?
[提示] =,即b2=ac.
等比数列中的任意连续三项之间有什么关系?
[提示] a=an-1·an+1.
◎结论形成
1.等比中项的概念
如果在a与b之间插入一个数__G__,使得a,G,b成__等比数列__,那么根据等比数列的定义,=,G2=ab,G= ± .我们称G为a,b的__等比中项__.
2.结论
在一个等比数列中,从第2项起,每一项(有穷等比数列的末项除外)都是它的__前一项__与__后一项__的等比中项.
[基础自测]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)任何两个实数都有等比中项,且其等比中项有两个.( )
(2)在等比数列{an}中,若aman=apaq,则m+n=p+q.( )
(3)等比数列去掉前面若干项后,余下的项仍构成等比数列.( )
(4)在等比数列{an}中,若m+n=p,则aman=ap.( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)×
2.(多选题)在等比数列{an}中,a1+a2=1,a3+a4=9,那么a4+a5=( )
A.27 B.-27
C.81 D.-81
解析 因为q2==9,所以q=±3,
因此a4+a5=(a3+a4)q=27或-27,故选A,B.
答案 AB
3.在等比数列{an}中,a1=,q=2,则a3和a7的等比中项是( )
A.8 B.±8 C. D.±
解析 a3=a1q2=2,a7=a1q6=32,故a3和a7的等比中项是±=±8.
答案 B
4.已知数列{an}为等比数列,若a4+a6=10,则a7(a1+2a3)+a3a9的值为____________.
解析 a