内容正文:
§3 等比数列
3.1 等比数列
第1课时 等比数列的概念及其通项公式
课程内容标准
学科素养凝练
1.理解等比数列的定义.
2.掌握等比数列的通项公式及其应用.
3.熟练掌握等比数列的判定方法.
1.通过对等比数列概念的学习提升数学抽象的核心素养.
2.借助等比数列通项公式的学习提升数学运算的核心素养.
如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比值都是同一个常数,那么称这样的数列为等比数列,称这个常数为等比数列的公比,通常用字母q表示(q≠0).
1.等比数列的通项公式
若首项是a1,公比是q,则等比数列{an}的通项公式为an=a1qn-1(a1≠0,q≠0).
2.用函数的观点看等比数列的通项
等比数列{an}的图象是函数y=·qx的图象上的一群孤立的点.
1.判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里画“√”,错误的画“×”.
(1)若一个数列从第2项起每一项与它的前一项的比值为常数,则该数列为等比数列.(×)
(2)等比数列的首项不能为零,但公比可以为零.(×)
(3)常数列一定为等比数列.(×)
2.下列数列中,成等比数列的是( )
①-1,-2,-4,-8,…;②1,-,3,-3,…;③x,x,x,x,…;④,,,,….
A.①②③ B.①②
C.①②④ D.①②③④
C [由等比数列的定义可知,对于③,若x=0,则不是等比数列.]
3.(教材习题改编)已知数列{an}为等比数列,若a1=3,a5=12,则公比q=( )
A. B.±
C. D.±
D [由{an}为等比数列得a5=a1q4=12,
∴3×q4=12.∴q=±.]
4.等比数列{an}的首项为2,公比为5,则数列{an}的通项公式为____________.
an=2×5n-1 [数列{an}的通项公式为an=2×5n-1.]
判断下列数列是否为等比数列.
(1)1,3,32,33,…,3n-1,…;
(2)-1,1,2,4,8,…;
(3)a1,a2,a3,…,an,….
解 (1)记数列为{an},显然a1=1,a2=3,…,an=3n-1,….
∵==3(n≥2,n∈N+),∴此数列为等比数列,且公比为3.
(2)记数列为{an},显然a1=-1,a2=1,a3=2,…,
∵=-1≠=2,∴此数列不是等比数列.
(3)当a=0时,数列为0,0,0,…,是常数列,不是等比数列;
当a≠0时,数列为a1,a2,a3,a4,…,an,…,显然此数列为等比数列,且公比为a.
[方法总结] 判定等比数列,要抓住三个要点
(1)从第2项起.
(2)要判定每一项,不能有例外.
(3)每一项与它的前一项的比值是同一个常数,且不能为0.
[训练1] (多选题)下列各组数中,成等比数列的是( )
A.1,-2,4,-8 B.-,2,-2,4
C.x,x2,x3,x4 D.a-1,a-2,a-3,a-4
ABD [A,B显然是等比数列;因为x可能为0,所以C不是等比数列;a不能为0,D符合等比数列的定义,故D是等比数列.]
[训练2] 在数列{an}中,an>0,且an+1=2an+3(n∈N+).求证:数列{an+3}是等比数列.
证明 ∵an>0,∴an+3>0.
又an+1=2an+3,
∴===2.
∴数列{an+3}是首项为a1+3、公比为2的等比数列.
[知能解读] 等比数列通项公式的应用技巧
(1)a1和q是等比数列的基本元素,只要求出这两个基本元素,其余的元素便可求出.
(2)等比数列的通项公式涉及四个量a1,an,n,q,知任意三个就可以求出另一个.
(3)在等比数列的计算问题中,经常使用方程的思想和整体代换的思想.
在等比数列{an}中,
(1)已知a2=4,a5=-,求an;
(2)已知a3+a6=36,a4+a7=18,an=,求n.
解 (1)方法一 设等比数列的公比为q,则
解得
∴an=a1qn-1=(-8)×(-)n-1
=(-)n-4.
方法二 设等比数列的公比为q,则=q3,
即q3=-,得q=-.
∴an=a5qn-5=(-)×(-)n-5
=(-)n-4.
(2)方法一 设等比数列的公比为q,
则解得
从而a1==128.
由a1qn-1=,即()n-1=()8,得n=9.
方法二 设等比数列{an}的公比为q.
∵a4+a7=a3q+a6q=(a3+a6)q,
∴q==.
∵a4+a7=18,∴a4(1+q3)=18.
∴a4=16,an=a4qn-4=16×()n-4.
由16×()n-4=,得n-4=5,∴n=9.
[方法总结] 等比数列通项公式的求法
(1)根据已知条件,建立关于a1,q的方程组,求出a1,q后再求an,这是常规方法.
(2