内容正文:
苏教版 数学 选择性必修第一册
第4章 数列
4.3.1 等比数列的概念
【课标要求】
1.通过实例理解等比数列的概念.
2.能根据等比数列的定义判断一个数列是否为等比数列,并能进行简单的求值.
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要点深化·核心知识提炼
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知识点1.等比数列的概念
文字
语言 一般地,如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的比都等于同一个常数,那么这
个数列就叫作等比数列,这个常数叫作等比数列的公比,公比通常用字母 表示
符号
语言
注意:等比数列的每一项都不为0.
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知识点2.等比中项
若 , , 成等比数列,则称 为 和 的等比中项,此时 .
只有两个同符号的非零实数才有等比中项,其等比中项有两个,它们互为相反数.
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题型分析·能力素养提升
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【题型一】等比数列的概念
例1 判断下列数列是否为等比数列,如果是,写出它的公比.
(1)1, , , , ,…;
解 不是等比数列.
(2) , , , , ;
解 是等比数列,公比为 .
(3)1,0,1,0,1,0, ;
解 不是等比数列.
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(4)1, ,16, ,256, .
解 是等比数列,公比为 .
规律方法 判断一个数列是否为等比数列的方法
定义法:如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的比都等于同一个常数,那么这个数列是等比数列;否则不是等比数列.等比数列中任意一项不能为0,对于含参的数列需要分类讨论.
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跟踪训练1(1) 对于无穷常数列7,7,7, ,下列说法正确的是( )
D
A.该数列既不是等差数列也不是等比数列 B.该数列是等差数列但不是等比数列
C.该数列是等比数列但不是等差数列 D.该数列既是等差数列又是等比数列
[解析] 该数列看成等差数列时,公差为0;该数列看成等比数列时,公比为1.故选D.
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(2)(多选题)以下数列中,不能判断数列是等比数列的有( )
ABC
A.数列1,2,6,18,
B.数列 中,已知 ,
C.常数列 , , , ,
D.数列 中, ,其中
[解析] 对于A,数列不符合等比数列的定义,不是等比数列;对于B,前三项成等比数
列,多于三项时,无法判断,故不能判断是等比数列;对于C,当 时,不是等
比数列;对于D,该数列符合等比数列的定义,是等比数列.故选 .
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【题型二】等比中项及其应用
例2(1) 已知等比数列的前三项依次为 , , ,求实数 的值;
解 因为等比数列的前三项依次为 , , ,所以 ,解得 或 .
又因为当 时, ,不合题意,所以实数 的值为 .
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(2)已知等比数列 中, , ,求 和 的等比中项.
解 因为 是等比数列,所以 是 和 的等比中项,即 ,所以
,解得 ,从而 .
设等比数列 的公比为 ,则 解得 所以 ,
.
设 和 的等比中项为 ,则 ,所以 ,故 和
的等比中项为 .
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规律方法
涉及三个数成等比数列时,常利用等比中项列式求解,使用等比中项时,要注意只有同号的两个数才有等比中项,要注意根据题意选择等比中项的符号.
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跟踪训练2 在等差数列 中, ,公差 .若 是 和 的等比中项,则
( )
B
A.2 B.4 C.6 D.8
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【题型三】等比数列的判断或证明
例3 已知数列 是首项为3,公差为2的等差数列,令 ,求证:数列 是等比数列.
证明 依题意, ,所以 ,所以
,
所以数列 是首项为 ,公比为25的等比数列.
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规律方法 判断或证明一个数列是等比数列的主要方法
(1)定义法:若当 时, ( , 为常数),则数列 为等比数列.
(2)等比中项法:对于各项均不为0的数列 ,若 ,则数列 为等比数列.
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跟踪训练3 已知数列 的通项公式,判断它是否为等比数列.
(1) ;
解 , , 是等比数列.
(2) ;
解 , ,不是常数,故 不是等比数列.
(3) ;
解 , , 是等比数列.
(4) .
解 , ,不是常数,故 不是等比数列.
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成果验收•课堂达标检测
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A层 基础达标练
1.下列说法错误的是( )
B
A.等比数列中的项不能为0 B.等比数列的公比的取值范围是
C.若一个常数列是等比数列,则公比为1 D. , , 成等比数列
2.若2, ,6成等比数列,则 等于( )
B
A.1 B. C.2 D.
3.在等比数列 中, , ,则 ( )
C
A.16 B.16或 C.32 D.32或
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4.在数列 中,若 , ,则 ( )
B
A.108 B.54 C.36 D.18
5.已知数列 和 满足 ,则“数列 为等比数列”是“数列 为等比数
列”的( )
A
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
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6.(多选题)若数列 是等比数列,则下列数列一定是等比数列的是( )
AB
A. B.
C. D.
7.在公差不为0的等差数列 中, ,且 , , 成等比数列,则数列
的通项公式为_ __________.
<m></m>
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8.已知数列 的通项公式,判断它是否为等比数列.
解 由等比数列的定义可知, , ,若 是一个与 无关的常数,
则数列 是等比数列.
(1) ;
,不是常数,故 不是等比数列.
(2) ;
,故 是等比数列.
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(3) ;
,不是常数,故 不是等比数列.
(4) .
,故 是等比数列.
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B层 能力提升练
9.“一尺之棰,日取其半,万世不竭”出自《庄子·天下篇》,其意思为“一根一尺长的木棰,每
天截取其一半,永远都取不完”.设第一天这根木棰被截取一半剩下 尺,第二天被截取剩
下的一半剩下 尺, ,第五天被截取剩下的一半剩下 尺,则 等于( )
D
A.18 B.20 C.22 D.24
10.已知不等式 的解集中的三个整数解构成等比数列 的前三项,则
数列 的第四项是( )
D
A.8 B. C.8或2 D.8或
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11.若等差数列 和等比数列 满足 , , ,则 的公比
为( )
B
A.2 B. C.4 D.
12.若 是等比数列的通项公式,则 ___.
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13.在 中,若 , , 成公比为 的等比数列,则 _ _.
<m></m>
[解析] 由 , , 成公比为 的等比数列,得 ,
.设角 , , 的对边分别 , , ,则由正弦定理可知,
, ,所以 .
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14.一个正实数,其小数部分、整数部分和其本身成等比数列,则该正实数的小数部分
为_ ____.
<m></m>
[解析] 设该正实数的小数部分为 ,整数部分为 .由题设知
.若 ,则 ,矛盾.从而
, ,故 . 又因为 ,且 是整数,所以 , .因
此,该正实数的小数部分为 .
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15.设等差数列 的前 项和为 ,已知 ,
(1)求 ;
解 设等差数列 的公差为 , ,解得 .又
,所以 , ,所以 .
(2)若 为 与 的等比中项,求 .
解 由题意,得 ,即 ,化
简得 ,解得 或 (舍去),故 .
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16.在 中,角 , , 的对边分别是 , , ,若 , , 成等比数列,且
,求 的大小及 的值.
解 因为 , , 成等比数列,所以 .又 ,所以
,即 .在 中,由余弦定理,得
,所以 .在 中,由正弦定理,得
.因为 , ,所以 .
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C层 拓展探究练
17.已知在等差数列 中, , , , 成等比数列,把各项按
如图所示排列,则从上到下第10行,从左到右的第11个数值为________.
275或8
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[解析] 设 的公差为 ,
由 ,得 .
由 , , 成等比数列,
得 ,解得 或 .
当 时, , ,由题图可得第10行第11个数为数列 中的第92项, ;当 时, ,则 .
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18.在数列的每相邻两项之间插入此两项的和,形成新的数列,这样的操作称为该数列的
一次“ 扩展”.已知数列1,2,3第一次 扩展后得到数列1,3,2,5,3;第二次 扩展后得
到数列1,4,3,5,2,7,5,8,3.设第 次 扩展后得到数列1, , , , ,3,并记
.
(1)求 , , 的值;
解 设 , , ,则
.由
,得 , .
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(2)若 ,证明: 为等比数列.
证明 ,即 .又 ,故 为等比
数列.
32
$$