内容正文:
4.3.1等比数列的概念
1
1.等差数列的定义是什么?
复习回顾
3.前n项和公式是什么?
2.它的通项公式是什么?
2
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” 。
导入新课
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?
先从哪些方面研究呢?
3
探究一:等比数列的定义
4
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
探究新知
实例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
5
实例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
2,4,8,16,32,64,… ⑤
实例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
6
①
②
③
④
2,4,8,16,32,64,… ⑤
⑥
问题1 类比等差数列,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?
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.
7
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).
等比数列的概念:
符号表示:
或
追问:你能否类比等差数列的概念,归纳出等比数列的概念以及它的递推关系?
8
或
注意:(1)任意一项且
(2)时,为非零常数列.
如:1,1,1,1,…
是等差数列,也是等比数列;
是等差数列,不是等比数列;
0,0,0,0,…
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.
等比数列
9
1. 判断下列数列是否为等比数列. 如果是,写出它的公比.
(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
课堂练习
×
×
×
×
问题2 在等差数列中,我们学习了等差中项的概念.通过类比,在等比数列中有什么相应的概念?如何定义?
等比中项
由三个数 , , 组成等比数列,那么叫做与的等比中项.
思考:这时a,b的符号有什么特点?你能用 a,b表示G 吗?
等比中项有2个,它们互为相反数
(3)
(1)
(2)
(4)一个等比数列从第2项起,每一项是它的前一项与后一项
的等比中项.
课本例1 若等比数列的第4项和第6项分别为48和12,求的第5项.
例题精讲
解:因为 是 与 的等比中项,所以
.
所以.
因此,的第5项是24或-24.
探究二:等比数列的通项公式
13
类比
不完全归纳法得
an=a1+(n-1)d
不完全归纳法得an=a1qn-1
问题3 类比等差数列通项公式的推导,你能根据等比数列的定义及递推公式推导它的通项公式吗?
类比
累加法得an-a1=(n-1)d,n≥2
追问 还有其他方法证明上述得到的等比数列的通项公式吗?
课本例1 若等比数列的第4项和第6项分别为48和12,求的第5项.
例题精讲
解:由,,得
的两边分别除以①的两边,得 解得或.
把 代入①,得 .
此时 .
把 代入①,得 .
此时 .
因此的第5项是24或.
课本例2 已知等比数列的公比为,试用的第项表示.
例题精讲
等比数列的通项公式:
推广
等比数列的任意一项都可以由该数列的某一项和公比表示.
18
问题4 公差的等差数列可以与相应的一次函数建立联系,对于等比数列,公比满足什么条件的数列可以与相应的函数建立类似的联系?
19
l
l
思考:类比指数函数的性质,说说公比的等比数列的单调性.
指数函数的单调性
等比数列的单调性 不变
等比数列的
单调性
不变
不变
公比数列为摆动数列,不具有单调性
单调递减
单调递增
单调递减
单调递减
单调递减
单调递增
单调递增
单调递增
课本例3 数列