内容正文:
4.3.1等比数列的概念及通项公式
人教A版(2019)
选择性必修第二册
请看下面几个问题中的数列.
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
2.《庄子·天下》中提到:“一尺之锤,日取其半,万世不竭.”如果把“一尺之锤”的长度看成单位“1”,那么从第1天开始,每天得到的“锤”的长度依次是
④
.
.
3.在营养和生存空间没有限制的情况下,某种细菌每20 min 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
⑤
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
⑥
.
.
探究 类比等差数列,你发现了什么规律?
一、等比数列的定义
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 表示(显然 ).
例. 判断下列数列是否是等比数列.如果是,写出它的公比.
(1) 3,9,15,21,27,33;
(4)1,1.1,1.21,1.331,1.4641;
(3) , , , , , ;
(2) 4,-8,16,-32,-128.
类比等差中项的定义,你能说出等比中项的定义吗?
二、等比中项
概念辨析(对的打“√”,错的打“×”)
(1)若数列那么是等比数列. ( )
(2)数列 中,已知 , ,那么是等比数列. ( )
(3)常数列 一定为等比数列. ( )
(4)任意两个非零常数都有等比中项. ( )
成等比数列的充要条件. ( )
×
×
×
×
×
(2) 即等比数列的每一项都不为0
(1) 即等比数列的公比不为0
(3) 的等比数列为非零常数数列
(4)每项都不为零的常数列即是等差数列,也是等比数列
(5)同号的两个数才有等比中项
应用探究
练习3 若a,2a+2,3a+3 成等比数列,求实数 a 的值.
练习1(1)4与9的等比中项是______
(2)-1,2,x,8,-16成等比数列,则x=______
6或-6
-4
练习2
注:等比数列相隔的两项符号一定相同
B
a=-4
探究 你能根据等比数列的定义推导它的通项公式吗?
三、等比数列通项公式
例3
探究:类似于等差数列与一次函数的关系,等比数列可以与哪
类函数建立相似的关系?
等比数列 的第 项 是函数
当 时的函数值,即 .
例1 已知等比数列 {an} ,若 a1+a2+a3 = 7,a1 a2 a3 = 8,求 an .
解得 或
当 a1 = 1 时,q = 2;当 a1 = 4 时,
故 an = 2n-1 或 an = 23-n .
法一:由等比数列的定义知 a2 = a1q ,a3 = a1q2 ,
代入已知得
法二:
从而 解之得 a1 = 1, a3 = 4 或 a1 = 4 , a3 =1.
当 a1 = 1 时, q = 2;当 a1 = 4 时,
故an = 2n-1 或 an = 23-n .
例1 已知等比数列 {an} ,若 a1+a2+a3 = 7,a1 a2 a3 = 8,求 an .
例2.设数列{an}是公比小于1的正项等比数列,已知a1=8,且
a1+13, 4a2, a3+9成等差数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若bn=an(n+2-λ),且数列{bn}是单调递减数列,求实数λ的取值范围.
练习
练习 已知Sn是数列{an}的前n项和,且Sn=2an+n-4.
(1)求a1的值;
(2)若bn=an-1,试证明数列{bn}为等比数列.
证明 因为Sn=2an+n-4,
所以当n≥2时,Sn-1=2an-1+n-1-4,
Sn-Sn-1=(2an+