内容正文:
4.3.2 等比数列的性质
学业标准
素养目标
1.掌握等比数列的性质及其应用.(重点)
2.熟练掌握等比数列与等差数列的综合应用.(难点、易错点)
3.能用递推公式求通项公式.(难点)
1.借助递推公式转化为等比数列求通项,培养逻辑推理及数学运算素养.
2.通过灵活设项求解等比数列问题以及等比数列性质的应用,培养数学运算素养.
[教材梳理]
导学 等比数列的性质
在等差数列{an}中,存在很多的性质,如
(1)若m+n=p+q,则am+an=ap+aq(m,n,p,q∈N*),
(2)若m+n=2p,则am+an=2ap,
(3)若l1,l2,l3,l4…ln成等差数列,则al1,al2,al3,al4,…aln也成等差数列.
那么如果该数列为等比数列,能否求出等比数列的相类似的性质呢?
[提示] 能
◎结论形成
1.推广的等比数列的通项公式
{an}是等比数列,首项为a1,公比为q,则an=__a1qn-1__,an=__am·qn-m__(m,n∈N*).
2.“子数列”性质
对于无穷等比数列{an},若将其前k项去掉,剩余各项仍为__等比__数列,首项为__ak+1__,公比为__q__;若取出所有的k的倍数项,组成的数列仍为__等比__数列,首项为__ak__,公比为__qk__.
3.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am·an=__ap·aq__.
①特别地,当m+n=2k(m,n,k∈N*)时,am·an=__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a1·an=a2·an-1=…=ak·an-k+1=….
4.两等比数列合成数列的性质
若数列{an},{bn}均为等比数列,c为不等于0的常数,则数列{can},{a},{an·bn},也为__等比__数列.
[基础自测]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)知道等比数列的某一项和公比,可以计算等比数列的任意一项.( )
(2)若{an}为等比数列,且m+n=p(m,n,p∈N*),则am·an=ap.( )
(3)若{an},{bn}都是等比数列,则{an+bn}是等比数列.( )
(4)若数列{an}的奇数项和偶数项分别成等比数列,且公比相同,则{an}是等比数列.( )
答案 (1)√ (2)× (3)× (4)×
2.已知等比数列{an},a1=1,a3=,则a5=( )
A.± B.-
C. D.±
解析 根据等比数列的性质可知a1a5=a⇒a5==.
答案 C
3.在等比数列{an}中,已知a3=1,a5=4,a12=8,则a10=________.
解析 由a3a12=a5a10,得1×8=4a10,解得a10=2.
答案 2
4.(2022·扬州中学校考)在等比数列中,已知a3a5a7=8,则a1a9=( )
A.4 B.6
C.8 D.10
解析 在等比数列中,a3a5a7=a=8,解得a5=2,则a1a9=a=4.故选A.
答案 A
题型一 灵活设元求等比数列一题多解
有四个数,其中前三个数成等差数列,后三个数成等比数列,并且第一个数与第四个数的和是16,第二个数与第三个数的和是12,求这四个数.
[自主解答] 法一 设四个数依次为a-d,a,a+d,,
由条件得
解得或
所以,当a=4,d=4时,所求四个数为0,4,8,16;
当a=9,d=-6时,所求四个数为15,9,3,1.
故所求四个数为0,4,8,16或15,9,3,1.
法二 设四个数依次为-a,,a,aq(q≠0),
由条件得
解得或
当a=8,q=2时,所求四个数为0,4,8,16;
当a=3,q=时,所求四个数为15,9,3,1.
故所求四个数为0,4,8,16或15,9,3,1.
[规律方法]
巧设等差数列、等比数列的方法
(1)若三数成等差数列,常设成a-d,a,a+d.若三数成等比数列,常设成,a,aq或a,aq,aq2.
(2)若四个数成等比数列,可设为,a,aq,aq2.若四个正数成等比数列,可设为,,aq,aq3.
[触类旁通]
1.已知三个数成等比数列,它们的积为27,它们的平方和为91,求这三个数.
解析 法一 设三个数依次为a,aq,aq2,
由题意知
∴
即
解得=,得9q4-82q2+9=0,解得q2=9或q2=,∴q=±3或q=±.
若q=3,则a1=1;
若q=-3,则a1=-1;
若q=,则a1=9;
若q=-,则a1=-9.
故这三个数为1,3,9或-1,3,-9或9,3,1或-9,3,-1.
法二 设这三个数分别为,a,aq.
⇒
得9q4-82q2+9=0,即得