内容正文:
等比数列的概念
授课人:XXX
第四章 数列
第4.3.1节
第2课时
学习目标
掌握等比数列的有关性质,能够利用等比数列的性质解决一些实际问题.
能够运用等比数列的知识解决简单的实际问题 .
核心素养
数学抽象
等比数列的性质.
数学运算
等差数列性质的应用.
数学建模
运用等比数列解决实际问题.
知识回顾
等比数列的概念
等比数列的概念
等比中项
通项公式
等比数列与指数型函数的关系
Part 01
等比数列的性质
例题解析
例1
已知数列的首项.
(1)若为等差数列,公差,证明数列为等比数列;
证明:
(1)由,,得的通项公式为
设,则
又
所以, 是以27为首项,9为公比的等比数列.
例题解析
例1
已知数列的首项.
(2)若为等比数列,公比,证明数列为等差数列.
证明:
(2)由,,得
两边取以3为底的对数,得
又
所以, 是以1为首项,为公差的等差数列.
所以
问题探究
问题1
已知且,如果数列是等差数列,那么数列是否一定是等比数列?如果数列是各项均为正的等比数列,那么数列是否一定是等差数列?
证明:
①设等差数列的首项为,公差为,则
所以,数列是以为首项, 为公比的等比数列.
问题探究
问题1
已知且,如果数列是等差数列,那么数列是否一定是等比数列?如果数列是各项均为正的等比数列,那么数列是否一定是等差数列?
证明:
②设各项均为正的等比数列 的首项为,公比为,则
所以,数列是以为首项,为公差的等差数列.
等比数列的性质
如果数列是等差数列,那么数列一定是等比数列.
如果数列是各项均为正的等比数列,那么数列 一定是等差数列.
等比数列的性质:
等比数列的性质
问题2
知道了等差数列与等比数列之间的联系,就能方便地把等差数列的一些性质迁移到等比数列中.
例如,在等差数列中,对于正整数,若,则.
那么,对于各项均为正数的等比数列,又有怎样的结论呢?
等比数列的性质
∵ 数列是各项均为正的等比数列,
∴ 数列 是等差数列.
∵ ,
∴ ,
即 ,
于是 .
设数列为等比数列,若,则 .
等比数列的性质
进一步地,我们还可以对此结论加以证明.
证明:
设等比数列 的公比为,由 可得
所以
因为 ,所以
此性质并不需要数列的各项均为正数.
等比数列的性质
等比数列的项与序号的关系:
设数列为等比数列,若,则.
特别地,当,则.
对于有穷等比数列,与首末两项“等距离”的两项之积等于首末两项的积,即.
Part 02
等比数列的实际应用
例题解析
例2
用10000元购买某个理财产品一年.
(1)若以月利率的复利计息,12个月能获得多少利息(精确到0.01元)?
(2)若以季度复利计息,存4个季度,则当每季度利率为多少时,按季结算的利息不少于按月结算的利息(精确到)?
什么是复利?
复利是指把前一期的利息与本金之和算作本金,再计算下一期的利息.
例题解析
若原始本金为元,每期的利率为,
1个月后的本利和
2个月后的本利和
3个月后的本利和
各期的本利和构成等比数列.
可建立以为首项,以为公比的等比数列模型.
12个月能获得的利息等于12个月的本利和本金,即.
(1)分析:
例题解析
解:
(1)设这笔钱存个月以后的本利和组成一个数列,
则是等比数列,首项,公比
所以,12个月后的利息为
(元)
例题解析
4个季度的本利和
4个季度能获得的利息 .
(2)分析:
原始本金为元,季度利率为,首项为,公比为.
若以季度复利计息,各季度的本利和依然构成等比数列.
设这笔钱存个季度以后的本利和组成一个数列,
按季结算的利息不少于按月结算的利息 .
例题解析
解:
则也是一个等比数列,首项,公比为,
因此,以季度复利计息,存4个季度后的利息为
元
(2)设季度利率为,
这笔钱存个季度以后的本利和组成一个数列,
解不等式 ,得
所以,当季度利率不小于时,按季结算的利息不少于按月结算的利息.
解题方法
构建等比数列模型;
明确等基本量;
一般地,涉及产值增长率、银行利息、细胞繁殖等实际问题时,往往与等比数列有关,可建立等比数列模型进行求解.
利用求解;
还原为实际问题.
注意
建立等比数列模型后,要看清该数列的首项、公比,并且要厘清所求值与该数列哪个量有关联.
例题解析
例3
某工厂去年12月试产1050个高新电子产品,产品合格率为90%.从今年1月开始,工厂在接下来的两年中将生产这款产品. 1月按去年12月的产量和产品合格率生产,以后每月的产量都在前一个月的基础上提高5%,产品合格率比前一个月增加0.4%,那么生产该产品一年后,月不合格品的数量能否控制在100个以内?
例题解析
分析:
由于去年12月的产量为1050个,以后每月的产量都在前一个月的基础上提高5%,
1月的产量