内容正文:
4.3.1&4.3.2 等比数列的概念与等比数列的通项公式
一、等比数列的定义及通项公式
1、等比数列的定义
如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于同一常数,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,通常用字母q表示.
2、对等比数列概念的理解
(1)“从第2项起”,是因为首项没有“前一项”,同时注意公比是每一项与前一项的比,前后次序不能点到,另外等比数列中至少含有三项;
(2)定义中的“同一常数”是定义的核心之一,一定不能把“同”字省略,这是因为如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比都是一个与n无关的常数,但是如果这些常数不相同,那么此数列也不是等比数列,当且仅当这些常数相同时,数列才是等比数列;
(3)若一个数列不是从第2项其,而是从第3项起或第项起,每一项与它的前一项的比等于同一常数,则此数列不是等比数列;
(4)由定义可知,等比数列的任一项都不为0,且公比;
(5)不为0的常数列是特殊的等比数列,其公比为1。
3、等比数列的通项公式
(1)等比数列的首项为,公比为,则通项公式为:.
(2)通项公式的变形:或
二、等比中项
1、定义:如果在a与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,即G是a与b的等比中项a,G,b成等比数列
2、对等比中项概念的理解
(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.
此时,,即等比中项有两个,且互为相反数.
(2)时,G不一定是a与b的等比中项.例如02=5×0,但0,0,5不是等比数列;
(3)在等比数列中,从第2项起,每一项是它相邻两项的等比中项;
(4)与等比数列中的任一项“等距离”的两项之积等于该项的平方,
即在等比数列中,
3、等差中项与等比中项区别
(1)任意两数都存在等差中项,但并不是任意两数都存在等比中项,当且仅当两数同号且均不为0时才存在等比中项;
(2)任意两数的等差中项是唯一的,而若两数有等比中项,则等比中项有两个,且互为相反数。
三、等比数列的性质
1、“子数列”性质
(1)对于无穷等比数列,若将其前项去掉,剩余各项仍为等比数列,首项为,公比为;
若取出所有的的倍数项,组成的数列仍未等比数列,首项为,公比为;
(2)相隔等距离的项组成的数列仍是等比数列,
即,,,…仍是等比数列,公比为
2、等比数列的运算性质
在等比数列中,若,则;
(1)特别地,时,;
当时,
(2)若数列是有穷数列,则与首末两项“等距离”的两项的积等于首末两项的积,
即
3、两等比数列合成数列的性质
若数列,是项数相同的等比数列,是不等于0的常数,
则数列、、也是等比数列;
四、等比数列的判定方法
1、定义法:(常数)为等比数列;
2、中项法:()为等比数列;
3、通项公式法:(,为常数)为等比数列.
五、等比数列常用的两种解题方法
1、基本量法(基本方法)
(1)基本步骤:运用方程思想列出基本量和的方程组,然后利用通项公式求解;
(2)优缺点:适应面广,入手简单,思路清晰,但有时运算稍繁。
2、性质法(利用等比数列的性质解题)
(1)基本思想:充分发挥项的“下标”的指导作用,分析等比数列项与项之间的关系,选择恰当的性质解题;
(2)优缺点:简单快捷,但是适应面窄,有一定的思维含量。
题型一 等比数列的定义
【例1】(2022·贵州毕节·高三统考期中)下列三个数依次成等比数列的是( )
A.1,4,8 B.,2,4 C.9,6,4 D.4,6,8
【变式1-1】(2022·高二课时练习)下面四个数列中,一定是等比数列的是( )
A.q,2q,4q,6q B.q,q2,q3,q4
C.q,2q,4q,8q D.,,,
【变式1-2】(2023·甘肃张掖·高二高台县第一中学校考阶段练习)(多选)下列命题中错误的是( )
A.若 a,b,c 是等差数列,则 是等比数列
B.若 a,b,c 是等比数列,则是等差数列
C.若 a,b,c 是等差数列,则是等比数列
D.若 a,b,c 是等比数列,则是等差数列
【变式1-3】(2023·江苏连云港·高二统考期末)(多选)设是等比数列,则( )
A.是等比数列 B.是等比数列
C.是等比数列 D.是等比数列
题型二 等比数列的通项与基本量
【例2】(2023·黑龙江绥化·高二校考阶段练习)已知数列是等比数列,且,,则( )
A.3 B.6 C.3或 D.6或
【变式2-1】(2023·河南南阳·高二校联考阶段练习)在等比数列中,已知,,则等于( )
A.128 B.128