内容正文:
选修第二册第四章《数列》
4.3.1等比数列的概念
我们知道,等差数列的特征是“从第2项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数",类比等差数列的研究思路和方法,从运算的角度出发,你觉得还有怎样的数列是值得研究的?
实例1.两河流域发掘的古巴比伦时期的泥版上记录了下面的数列:
①
②
③
实例2.《庄子·天下》中提到:“一尺之棰,日取其半,万世不竭.”如果把“一尺之棰”的长度看成单位“1”,那么从第1天开始,各天得到的“棰”的长度依次是:
④
实例3.在营养和生存空间没有限制的情况下,某种细菌每20min就通过分裂繁殖一代,那么一个这种细菌从第1次分裂开始,各次分裂产生的后代个数依次是:
2,4,8,16,32,64,… ⑤
细菌个数
第一次
第二次
第三次
2
4
第 n 次
……
分裂次数
8
实例4.某人存入银行a元,存期为5年,年利率为r,那么按照复利,他5年内每年末得到的本利和分别是:
a(1+r),a(1+r)²,a(1+r)³,a(1+r)4,a(1+r)5 ⑥
复利是指把前一期的利息和本金加在一起算作本金,再计算下一期的利息.
类比等差数列的研究,你认为可以通过怎样的运算发现以下数列的取值规律?你发现了什么规律?
①
②
③
④
2,4,8,16,32,64,… ⑤
a(1+r),a(1+r)²,a(1+r)³,a(1+r)4,a(1+r)5 ⑥
取值规律:从第2项起,每一项与它的前一项的比都等于 9.
共同规律: 从第2项起,每一项与前一项的比都等于同一个常数.
新知1.等比数列的概念
若一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比都等于同一个常数,则该数列叫等比数列;
这个常数叫做公比,记为q(q≠0).
注:①等比数列的每一项和公比都不为0.
如:1,1,1,1,…是等差数列,也是等比数列;
0,0,0,0,…是等差数列,不是等比数列;
非零常数列既是等差数列,又是等比数列,公差为0,公比为1.
巩固:等比数列的概念
1. 判断下列数列是否是等差数列. 如果是,写出它的公差.
(5) 0,1,2,4,8,…
(6) 2,0,2,0,2,…
(7) 1,a,a2,a4,a8,…
a≠0时,是等比数列,公比为a
a=0时,不是等比数列
所有的奇数项同号,所有的偶数项同号,但奇偶项异号
等比数列的通项公式的推导
类比
不完全归纳法得
an=a1+(n-1)d
不完全归纳法得an=a1qn-1
等比数列的通项公式的推导
类比
累加法得an-a1=(n-1)d,n≥2
新知2.等比数列的通项公式
等比数列的通项公式:
巩固:等比数列的通项公式
新知3.等比中项的定义
注:①同号的两数才有等比中项,且等比中项有2个,它们互为相反数;
②若a,G,b组成等比数列,则必有G2=ab;
而G2=ab并不能说明a,G,b组成等比数列,如a=G=0,b=5时不成等比.
③一个等比数列从第2项起,每一项an是它的前一项an-1与后一项
an+1的等比中项.
巩固:等比中项的定义
4
±24
±4
(同课本P29-例1)
巩固:等比中项的定义
巩固:等比中项的定义
课本P31-3. 在等比数列{an}中,a1a3=36,a2+a4= 60. 求a1和公比q.
对比小结
等差数列 等比数列
通项公式
推导方法 累加法 累乘法
不完全归纳法
定义式
公差公比 公差d可正、可负、可为零 公差d可正、可负、不可为零
通项公式
等差/比中项
特殊设项求解等比数列
特殊设项求解等比数列
课本P30-例3.数列{an}共5项, 前3项成等比数列, 后3项成等差数列, 第3项等于80, 第2项与第4项的和等于136, 第1项与第5项的和等于132, 求这个数列.
特殊设项求解等比数列
5.三个数成等比数列,其积为512,若第一个数与第三个数各减去2,则这三个数成等差数列,求这三个数.
小结1:特殊设项求解等比数列(对称设项)
1.与等差数列有关的数的设项技巧:
(1)如果是三个数成等差数列,可设为a-d, a, a+d或a, a+d, a+2d
(2)如果是四个数成等差数列,可设为a-2d, a-d, a+d, a+2d
2.与等比数列有关的数的设项技巧:
(1)如果是三个数成等比数列,可设为, a, aq或a, aq, aq2
(2)如果是四个