内容正文:
第四章 数列
4.3.1 等比数列的概念
人教A版 选择性必修第二册
教学目标
1.通过生活中的实例,理解等比数列的概念和通项公式的意义;
2.能在具体问题的情境中,发现数列的等比关系,并解决相应问题;
3.体会等比数列与指数函数的关系。
01
复习导入
复习回顾
1.等差数列的定义是什么?
一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列. 这个常数叫做等差数列的公差,通常用字母表示.
等差数列的通项公式
3.它的通项公式是什么?
2.递推公式是什么?
等差数列的符号语言:
(是常数, 且)
(是常数, )
情景导入
探究:将一张很大的薄纸对折,对折30次后有多厚?不妨假设这张纸的厚度为0.01毫米。
情景导入
这个厚度超过了世界最高的山峰——珠穆朗玛峰的高度。
如果纸再薄一些,比如纸厚0.001毫米,对折34次就超过珠穆朗玛峰的高度了。
思考:纸的厚度是如何变化的?
折1次 折2次 折3次 折4次 … 折30次
探究:当折到30次时(纸的厚度为0.01毫米),估算纸的厚度。
30次后,纸厚度为 (米)
02
等比数列的概念
新知探究
情境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
情境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”,那么从第一天开始,各天得到的“棰”的长度依次是 ④
新知探究
情境3:在营养和生存空间没有限制的情况下,某种细菌每20 就通过分裂繁殖一代,每一个细菌都分裂成两个,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,, ⑤
情境4:某人存入银行元,存期为5年,年利率为,那么按照复利,他5年内每年末得到的本利和分别是
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.
. ⑥
新知探究
,, ①
,,, ②
,,,. ③
④
,, ⑤
. ⑥
思考1:类比等差数列的研究,你认为可以通过怎样的运算发现以上数列的取值规律?你发现了什么规律?
这些数列有这样的规律:从第2项起,每一项与它的前一项的比都等于常数.
新知探究
思考2:类比等差数列的概念,从上述几个数列的规律中,你能抽象出等比数列的概念吗?
一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比都等于同一个常数,那么这个数列叫做等比数列.这个常数叫做等比数列的公比,公比通常用字母q表示(显然q≠0).
等比数列的递推关系:
或
注: (1)从第二项起每一项与它的前一项之比为常数;
(2)任意一项且
(3)时,为非零常数列.
用于证明等比数列
新知探究
追问1:等差数列的项、公差均可以是0吗?等比数列呢?
追问2:常数列是等差数列吗?是等比数列吗?
追问3:是否存在既是等差数列又是等比数列的数列?
常数列一定是等差数列,公差为0;
非零常数列是等比数列,公比为1.
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.
等差数列的项、公差均可以是0,但等比数列的项和公比均不可以是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;
新知探究
等差中项
等比中项
如果三个数a,A,b组成等差数列,那么A叫做a和b的等差中项.
如果三个数a,G,b组成等比数列,那么G叫做a和b的等比中项
定义
a,A,b成等差数列
a,G,b成等比数列
关系
思考3:类比等差中项的概念,你能抽象出等比中项的概念吗?
新知探究
如果在 a 和 b 中间插入一个数G,使 a,G,b 成等比数列,那么G叫做 a 与 b 的等比中项. 此时G2=ab.
等比中项
注意:
(1) G是a与b的等比中项,则a与b的符号相同,符号相反的两个实数不存在等比中项。,即等比中项有两个,且互为相反数.
(2) 当时,G不一定是a与b的等比中项.例如 ,但0,0,5不是等比数列.
新知探究
例1 判断下列数列是否是等比数列,如果是,写出它的公比.
(1) , , , , , ;
(2) , , , , , ;
(3) , , , , ;
(4) , , , , , , ;
(5) , , , , , .
解:(1)不是等比数列;(2)是等比数列,且公比为1;(3)是等比数列,且公比为