内容正文:
4.3 等比数列
4.3.1 等比数列的概念
第1课时 等比数列的概念与通项公式
[课程目标] 1.理解等比数列的概念,理解等比中项的概念;2.掌握等比数列的通项公式,能够用公式解决相关问题;3.掌握等比数列的判断与证明方法.
(见学生用书P28)
知识点 等比数列的定义、等比中项、通项公式
1.一般地,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(q≠0).用符号语言表示为=q(q为常数,q≠0,n∈N*).
[研读]对等比数列定义的理解:(1)定义中强调“从第2项起”,因为第1项没有前一项.
(2)每一项与它的前一项的比必须是同一个常数.
(3)公比q是每一项(从第2项起)与它的前一项的比,不要把分子与分母弄颠倒.
(4)等比数列中的任何一项均不能为零.
(5)等比数列的公比可以是正数、负数,但不能为零.
2.等比中项
(1)前提:三个数a,G,b成等比数列.
(2)结论:__G__叫做a,b的等比中项.
(3)满足的关系式:G2=__ab__.
[研读]等比中项概念的理解:
(1)只有同号的两个实数才有等比中项.
(2)若两个实数有等比中项,则一定有两个,它们互为相反数.
3.等比数列的通项公式:若等比数列{an}的首项为a1,公比为q(q≠0),则{an}的通项公式an=__a1qn-1__.
判断正误(请在括号中打“√”或“×”).
(1)若一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比为常数,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.( × )
(4)任何两个数都有等比中项.( × )
(5)在等比数列中,除第1项和最后一项外,其余各项都是它的前一项和后一项的等比中项.( √ )
(见学生用书P28)
类型一 等比数列通项公式的应用
例1 (1)在等比数列中,a3=1,a5·a9=16,则a9=( A )
A.8 B.-8
C.16 D.-16
(2)已知等比数列{an}为递增数列,且a=a10,2(an+an+2)=5an+1,则数列{an}的通项公式an=__2n__.
【解析】 (1)设等比数列的公比为q,则a5=a3q2,a9=a3q6,而a3=1,a5·a9=16,于是得q2·q6=16,即(q2)4=16,解得q2=2,所以a9=(q2)3=8.
(2)由2(an+an+2)=5an+1得2q2-5q+2=0,解得q=2或.
由a=a10=a1q9>0得a1>0.又数列{an}递增,所以q=2.
由a=a10得(a1q4)2=a1q9,解得a1=q=2,所以数列{an}的通项公式为an=2n.
[规律方法]
等比数列的基本量是a1和q,等比数列问题可以归结为其基本量的运算问题,即依据题目条件,先根据等比数列的通项公式建立关于a1和q的方程(组),再解方程(组),求得a1和q的值,最后解决其他问题.
活学活用
(1)在数列中,an+1=-2an,且a2=1,则an=( B )
A.2n-2 B.(-2)n-2
C.2n-1 D.(-2)n-1
(2)设是等比数列,且a1+a2=3,a2+a3=6,则a5+a6=( D )
A.12 B.24
C.32 D.48
【解析】 (1)∵an+1=-2an,a2=1,∴a1=-,=-2,∴是公比为-2的等比数列,∴an=-×(-2)n-1=(-2)n-2.
(2)∵是等比数列,设其公比为q,则由a1+a2=3,a2+a3=6得 解得∴an=2n-1,
∴a5+a6=24+25=48.
类型二 等比中项及其应用
例2 已知等比数列的前三项和为168,a2-a5=42,求a5,a7的等比中项.
解: 设该等比数列的公比为q,首项为a1,
∵
∴
∵1-q3=(1-q)(1+q+q2),
上述两式相除,得q(1-q)=,∴q=,
∴a1===96.
若G是a5,a7的等比中项,则应有
G2=a5·a7=a1q4·a1q6=aq10=962×=9,
∴a5,a7的等比中项是±3.
[规律方法]
(1)由等比中项的定义可知=,G2=ab,得G=±,所以只有a,b同号时,a,b才有等比中项且等比中项有两个,异号时,没有等比中项.
(2)a,G,b成等比数列等价于G2=ab(ab>0).
活学活用
(1)如果-1,a,b,c,-9成等比数列,那么( B )
A.b=3,ac=9 B.b=-3,ac=9
C.b=3,ac=-9 D.b=-3,ac=-9
(2)已知2,a-3,-a成等比数列,则a的值为( A )
A.2