内容正文:
4.2等比数列(第1课时)
等比数列的概念 等比数列的性质及应用
第4章 数列
教师
xxx
沪教版(2020)选择性必修第一册
等比数列的概念
等比数列与指数函数的关系
等比中项
01
03
02
CONTANTS
目 录
04
等比数列的性质及应用
等比数列的概念
01
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。
1 看一看 纸的厚度的变化
2 想一想 你能折到30次吗?
当折到30次时(纸的厚度为0.01毫米),估算纸的厚度。
提示:
折1次 折2次 折3次 折4次 … 折30次
厚度 2 4 8 16 …
提示:
30次后,纸厚度为 (米)
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。
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”,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?
思考
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板上记录了下面的数列:
; ①
; ②
. ③
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1天开始,各天得到的“棰”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20min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是
2,4,8,16,32,64,… ⑤
4. 某人存入银行a元,存期为5年,年利率为r,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?
提示:通过除法运算研究以上数列的取值规律.
如果用表示数列①,那么有
,,…, .
这表明,数列①有这样的取值规律:从第2项起,每一项与它的前一项比都等于9.
其余几个数列也有这样的取值规律,请你写出相应的规律.
等比数列的概念
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)
即
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?
思考
注:
(1)“从第2项起”,也就是说等比数列中至少含有三项;
(2)“每一项与它的前一项的比”不可理解为“每相邻两项的比”;
(3) 任意一项
(4)“同一常数q”,q是等比数列的公比,即或 .
特别注意,q不可以为零,当q=1时,等比数列为非零常数列,非零常数列是特殊的等比数列.
数列①~⑥的公比依次是 9,100,5,,2,1+r .
; ①
; ②
. ③
. ④
2,4,8,16,32,64,… ⑤
⑥
下面数列的公比是?
等比中项
02
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 .
注:
(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.
探究
你能根据等比数列的定义推导它的通项公式吗?
设一个等比数列 的公比为 q,根据等比数列的定义,可得
.
所以
,
,
……
由此可得
.
又,这就是说,当n=1时上式也成立.
首项为,公比为q 的等比数列的通项公式为
过关测试
1.判断正误
(1)等比数列中至少含有三项. ( )
(2)等比数列每相邻两项的比都相同. ( )
(3)等比数列的首项不能为零,但公比可以为零. ( )
(4)任何两个数都有等比中项. ( )
(5)若G2=ab,则G一定是a,b的等比中项. ( )
答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)×
4.若数