内容正文:
5.3.1 等比数列
课程标准
学习目标
(1)理解等比数列的定义;
(2)掌握等比数列的通项公式及应用;
(3)掌握等比数列的判定方法;
(4)理解等比中项的概念,并能简单应用;
(5)掌握等比数列的有关性质,并能解决一些简单问题。
(1)能叙述等比数列和等比中项定义,能够应用定义判断一个数列是否为等比数列;
(2)探索并记忆等比数列的通项公式,能够应用它解决等比数列的问题;
(3)能在具体问题情境中发现等比数列的关系,并能用有关知识解决相应的问题。
知识点01 等比数列的概念
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。
【即学即练1】(2023·高二课时练习)(多选)下面四个选项中,正确的有( )
A.由第1项起乘相同常数得后一项,这样所得到的数列一定为等比数列
B.常数列b,b,…,b一定为等比数列
C.等比数列中,若公比,则此数列各项相等
D.等比数列中,各项与公比都不能为零
知识点02 等比数列的通项公式及其推广
1、等比数列的通项公式:等比数列的首项为,公比为,则通项公式为:.
2、通项公式的推广:或
【即学即练2】(2023·高二课时练习)在等比数列中,,公比.若,则 的值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
知识点03 等比数列的单调性
等比数列的首项为,公比为
(1)当,或,时,数列为递增数列;
(2)当,或,时,数列为递减数列;
(3)当时,数列为常数列;
(4)当时,数列为摆动数列。
【即学即练3】(2023·北京·高二北京八中校考期中)已知是等比数列,则“”是“是增数列”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
知识点04 等比中项
1、等比中项定义: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。
【即学即练4】(2023·浙江嘉兴·高二统考期末)已知实数是2、8的等比中项,则( )
A. B. C.4 D.5
知识点05 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、“下标和”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;
【即学即练5】(2024·湖南常德·高二常德市一中校考期末)各项均为正数的等比数列中,若,则( )
A.9 B.10 C.11 D.
【题型一:等比数列的概念】
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