内容正文:
变式训练
3.解:∵a1=13,d=-4,∴an=17-4n.
当n≤4时,Tn=|a1|+|a2|++|an|=a1+a2++
an=na1+
n(n-1)
2 d=13n+
n(n-1)
2 ×
(-4)=15n-
2n2;当n≥5时,Tn=|a1|+|a2|++|an|=(a1+a2+
a3+a4)-(a5+a6++an)=S4-(Sn-S4)=2S4-Sn
=2×
(13+1)×4
2 -
(15n-2n2)=56+2n2-15n.
∴Tn=
15n-2n2,n≤4,n∈N+,
2n2-15n+56,n≥5,n∈N+{ .
当堂达标
1.CD [由an≤0,即2n-48≤0,得n≤24.∴所有负项的和
最小,即n=23或24.]
2.A [设他们每天收到的捐款形成数列{an},则由题可得
{an}是首项为10,公差为10的等差数列,∴Sn=10n+
n(n-1)
2 ×10=1200
,解得n=-16(舍去)或n=15,所以
这次募捐活动一共进行的天数为15天.故选:A.]
3.解析:由|a5|=|a9|且d>0,得a5<0,a9>0,且a5+a9=
0⇒2a1+12d=0⇒a1+6d=0,即a7=0,故S6=S7 且
最小.
答案:6或7
4.解:(1)设{an}的公差为d,由题意得3a1+3d=-15.由
a1=-7,得d=2.所以{an}的通项公式为an=a1+(n-
1)d=2n-9.
(2)由(1)得Sn=
n(a1+an)
2 =n
2-8n=(n-4)2-16,所
以当n=4时,Sn 取得最小值,最小值为-16.
§3 等比数列
3.1 等比数列的概念及其通项公式
第1课时 等比数列的概念及其通项公式
课前预习学案
知识梳理
知识点一、2 前 比值 同一个 公比
[思考]
1.[提示] 不能
知识点二、1.a1qn-1 2.孤立的点
[思考]
2.[提示] 因为
an
an-1
= 2
n
2n-1
=2,所以数列{an}是等比数列.
预习自测
1.(1)× (2)× (3)×
2.AB [根据等比数列的定义可知,A,B错误,C,D正确.]
3.D [由{an}为等比数列得a5=a1q4=12,∴3×q4=12.∴q=
±2.]
4.解析:数列{an}的通项公式为an=2×5n-1.
答案:an=2×5n-1
课堂互动学案
[例1] [解] (1)记数列为{an},显然a1=1,a2=3,,an=
3n-1,.
∵
an
an-1
=3
n-1
3n-2
=3(n≥2,n∈N+),∴该数列为等比数列,且
公比为3.
(2)记数列为{an},显然a1=-1,a2=1,a3=2,,
∵
a2
a1
=-1≠
a3
a2
=2,∴此数列不是等比数列.
(3)当a=0时,数列为0,0,0,,是常数列,不是等比数列;
当a≠0时,数列为a1,a2,a3,a4,,an,,显然此数列为等
比数列,且公比为a.
变式训练
1.ABD [A,B显然是等比数列;因为x可能为0,所以C不是
等比数列;a不能为0,D符合等比数列的定义,故 D是等比
数列.]
[例2] [解] (1)由等比数列的通项公式得,a5=4×(-2)5-1
=64.
(2)设等比数列的公比为q,那么
a1q=10,
a1q4=80,{ 解得
q=2,
a1=5.{
所以an=a1qn-1=5×2n-1.
变式训练
2.解:(1)方法一 设等比数列的公比为q,则
a1q=4,
a1q4=-
1
2.{
解 得
a1=-8,
q=-12.{ ∴an =a1q
n-1 = (-8)× -12( )
n-1
= -12( )
n-4
.
方法二 设等比数列的公比为q,则
a5
a2
=q3,
即q3= - 18
,q= - 12 .∴an =a5q
n-5= -12( ) ×
-12( )
n-5
= -12( )
n-4
.
(2)方法一 设等比数列的公比为q,则
a3(1+q3)=36,
a4(1+q3)=18,{ 解得
a3=32,
q=12.{ 从而a1=
a3
q2
=128.
由a1qn-1=
1
2
,即(1
2
)n-1= 12( )
8
,得n=9.
方法二 设等比数列{an}的公比为q.
∵a4+a7=a3q+a6q=(a3+a6)q,∴q=
18
36=
1
2 .
∵a4+a7=18,∴a4(1+q3)=18.
∴a4=16,an=a4qn-4=16×
1
2( )
n-4
.
由16× 12( )
n-4
=12
,得n-4=5,∴n=9.
[例3] [解] an=Sn-Sn-1=2n+a-2n-1-a=2n-1(n≥
2).当n≥2时,
an+1
an
= 2
n
2n-1
=2;
38
参考答案
当n=1时,
an+1
an
=
a2
a1
= 22+a.
故当a=-1时,数列{an}成等比数列,其首项为1,公比为2;
当a≠-1时,数列{an}不是等比数列.
母题变式
1.[证明] ∵Sn=2-an,∴Sn+1=2-an+1,
∴an+1=Sn+1-Sn=(2-an+1)-(2-an)=an-an+1,
∴an+1=
1
2an.
又∵S1=2-a1,
∴a1=1≠0.又由an+1=
1
2an
知an≠0,
∴
an+1
an
=12
,∴{an}是等比数列.
2.[解] 因为an+1=2an+1,所以an+1+1=2(an+1).
由a1=1,知a1+1≠0,从而an+1≠0.
所以
an+1+1
an+1
=2(n∈N+ ),所 以 数 列 {an+1}是 等 比
数列.
所以{an+1}是 以a1+1=2 为 首 项,2 为 公 比 的 等 比
数列,
所以an+1=22n-1=2n,即an=2n-1.
变式训练
3.证明:∵an>0,∴an+3>0.
又∵an+1=2an+3,∴
an+1+3
an+3
=
2an+3+3
an+3
=
2(an+3)
an+3
=2.
∴数列{an+3}是首项为a1+3,公比为2的等比数列.
[例4] [解] (1)从第一年起,每年这辆车的价值(万元)
依次设为:a1,a2,a3,,an,
由题意,得a1=10,a2=10×(1-10%),
a3=10(1-10%)2,.
由等比数列定义,知数列{an}是等比数列,首项a1=10,
公比q=1-10%=09,
所以an=a1qn-1=10×09n-1.所以第n年这辆车的价
值为an=10×09n-1万元.
(2)当他用满3年时,这辆车的价值为a4=10×094-1=
729(万元).
当用满3年时卖掉这辆车,他大概能得到729万元.
变式训练
4.C [设对折n次时,纸的厚度为an,每次对折厚度变为原
来的2倍,
由题意知{an}是以a1=0.1×2为首项,公比为2的等比
数列,
所以an=0.1×2×2n-1=0.1×2n,令an=0.1×2n≥38
×104×106,
即2n≥3.8×1012,所以lg2n≥lg3.8+12,即nlg2≥0.6
+12,
解得n≥12.60.3 =42
,所 以 至 少 对 折 的 次 数n 是 42,故
选:C.]
当堂达标
1.B [因为98 ×
2
3( )
n-1 =13
,所以 2
3( )
n-1 =827 =
2
3( )
3 ,所以n=4.]
2.B [由a1≠0,q≠0,得,1-a≠0,所以a≠0且a≠1.]
3.解析:这10个正方形的边长构成以2为首项,2为公比的
等比数列{an}(1≤n≤10,n∈N+),则第10个正方形的面
积S=a210=22×29=211=2048.
答案:2048
4.解:依题意an=2+(n-1)×(-1)=3-n,于是bn=
1
2( )
3-n
.而
bn
bn-1
=
1
2( )
3-n
1
2( )
4-n=
1
2( )
-1
=2.
又b1=
1
2( )
3-1
=14
,
∴数列{bn}是首项为
1
4
,公比为2的等比数列,通项公式
为bn=2n-3.
第2课时 等比数列的性质
课前预习学案
知识梳理
知识点一、递减 数列 递增 数列 递增 数列 递减
数列
[思考]
1.[提示] 递减数列.
[思考]
2.[提示] 数列{an}不具有单调性,是摆动数列.
知识点二、ab
[思考]
3.[提示] (1)不是,两个同号的实数必有等比中项,它们互为
相反数,两个异号的实数无等比中项.(2)不唯一,如2和8
的等比中项是4或-4.
[思考]
4.[提示] 由定义可判断出(1)(3)(4)正确.
预习自测
1.(1)√ (2)× (3)√ (4)×
2.C [∵a2a6=a24=a3a5,且a2a6+a24=π,∴2a3a5=π,∴a3a5
=π2.
]
3.C [因为a1=2>0,要使{an}是递增数列,则需公比q>1.]
4.解析:由 题 意 知 7+3 5 与 7-3 5 的 等 比 中 项 为
± (7-3 5)(7+3 5)=± 49-45=±2.
答案:2或-2
48
数学(BS)选择性必修第二册
§3 等比数列
3.1 等比数列的概念及其通项公式
第1课时 等比数列的概念及其通项公式
课程标准 素养解读
1.理解等比数列的定义.
2.掌握等比数列的通项公式及其应用.
3.熟练掌握等比数列的判定方法.
在学习等比数列的定义和通项公式的过程中,
提升数学抽象、逻辑推理和数学运算的核心
素养.
[情境引入]
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:
9,92,93,,910 ①
100,1002,1003,,10010 ②
5,52,53,,510 ③
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
1
2
,1
4
,1
8
,1
16
,1
32
, 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依次是
2,4,8,16,32,64, ⑤
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?
[知识梳理]
[知识点一] 等比数列的概念
如果一个数列从第 项起,每一项与它的
一项的 都是 常数,那么称
这样的数列为等比数列,称这个常数为等比数列的
,通常用字母q表示(q≠0).
1.能将定义中的“每一项与前一项的比”理
解为“每相邻两项的比”吗?
[知识点二] 等比数列的通项公式
1.等比数列的通项公式
若首项是a1,公比是q,则等比数列{an}的通项公
式为an= (a1≠0,q≠0).
2.用函数的观点看等比数列的通项
等比数列{an}的图像是函数y=
a1
q
qx 的图像上
的一群 .
2.若数列{an}的通项公式为an=2n,那么
{an}是等比数列吗?
[预习自测]
1.判断下列说法是否正确(正确的打“√”,错误的打
“×”)
(1)若一个数列从第二项起每一项与前一项的比为
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.
( )
91
第一章 数 列
(3)常数列一定为等比数列. ( )
2.(多选)下列说法中,错误的是 ( )
A.等比数列中的某一项可以为0
B.等比数列中公比的取值范围是(-∞,+∞)
C.若一个常数列是等比数列,则这个常数列的公比
为1
D.若数列{an}是等比数列,则{2an}也是等比数列
3.已知数列{an}为等比数列,若a1=3,a5=12,则公
比q= ( )
A.22 B.±
2
2
C.2 D.± 2
4.等比数列{an}的首项为2,公比为5,则数列{an}的
通项公式为 .
等比数列的概念
[例1] 判断下列数列是否为等比数列.
(1)1,3,32,33,,3n-1,;
(2)-1,1,2,4,8,;
(3)a1,a2,a3,,an,.
判定等比数列,要抓住三个要点
(1)从第2项起.
(2)要判定每一项,不能有例外.
(3)每一项与它的前一项的比值是同一个常数,且
不能为0.
[变式训练]
1.(多选)下列各组数中,成等比数列的是 ( )
A.1,-2,4,-8 B.- 2,2,-2 2,4
C.x,x2,x3,x4 D.a-1,a-2,a-3,a-4
等比数列的通项公式及应用
[例2] 在等比数列{an}中.
(1)已知a1=4,q=-2,求a5;
(2)已知a2=10,a5=80,求an.
1.等比数列的通项公式涉及4个量a1,an,n,q,只
要知道其中任意三个就能求出另外一个,在这
四个量中,a1 和q是等比数列的基本量,只要
求出这两个基本量,问题便迎刃而解.
2.关于a1 和q的求法通常有以下两种方法:
(1)根据已知条件,建立关于a1,q的方程组,求出
a1,q后再求an,这是常规方法.
(2)充分利用各项之间的关系,直接求出q后,再
求a1,最后求an,这种方法带有一定的技巧
性,能简化运算.
[变式训练]
2.在等比数列{an}中,
(1)已知a2=4,a5=-
1
2
,求an;
(2)已知a3+a6=36,a4+a7=18,an=
1
2
,求n.
等比数列的判断与证明
[例3] 已知数列的前n项和为Sn=2n+a,试判断
{an}是否是等比数列.
[思路点拨] ①如何由求和公式得通项公式?
②a1 是否适合an=Sn-Sn-1(n≥2)? 需要检验吗?
02
数学(BS)选择性必修第二册
[母题变式]
1.(变条件)将本例中的条件“Sn=2n+a”变为“Sn=2
-an”.求证数列{an}是等比数列.
2.(变条件,变结论)将本例中的条件“Sn=2n+a”变
为“a1=1,an+1=2an+1”证明数列{an+1}是等比
数列,并求出数列{an}的通项公式.
判断一个数列{an}是等比数列的方法
(1)定义法:若数列{an}满足
an+1
an
=q(q为常数且
不为零)或 an
an-1
=q(n≥2,q为常数且不为零),则
数列{an}是等比数列.
(2)通项公式法:若数列{an}的通项公式为an=
a1qn-1(a1≠0,q≠0),则数列{an}是等比数列.
[变式训练]
3.在数列{an}中,若an>0,且an+1=2an+3(n∈
N+).
证明:数列{an+3}是等比数列.
等比数列的实际应用
[例4] 某人买了一辆价值10万元的新车,专家预测
这种车每年按10%的速度贬值.
(1)用一个式子表示第n(n∈N+)年这辆车的价值;
(2)当用满3年时卖掉这辆车,他大概能得到多
少元?
12
第一章 数 列
等比数列应用题的两种常见类型
(1)数学应用问题:解答数学应用题的核心是建立
数学模型,如有关平均增长率、利率(复利)以
及数值增减等实际问题,需利用数列知识建立
数学模型.
(2)增长率问题:需要构建的是等比数列模型,利
用等比数列的通项公式解决.
[变式训练]
4.嫦娥五号返回器携带月球样品成功着陆,这是我国
首次实现了地外天体采样返回,标志着中国航天向
前又迈出了一大步.月球距离地球约38万千米,有
人说:在理想状态下,若将一张厚度约为01毫米
的纸对折n次其厚度就可以超过到达月球的距离,
那么至少对折的次数n是(Lg2≈0.3,lg3.8≈0.6)
( )
A.40 B.41
C.42 D.43
[当堂达标]
1.若等比数列的首项为98
,末项为1
3
,公比为2
3
,则
这个数列的项数为( )
A.3 B.4
C.5 D.6
2.已知数列a,a(1-a),a(1-a)2,是等比数列,则
实数a的取值范围是 ( )
A.a≠1 B.a≠0且a≠1
C.a≠0 D.a≠0或a≠1
3.画一个边长为2厘米的正方形,再以这个正方形的
对角线为边画第2个正方形,以第2个正方形的对
角线为边画第3个正方形,这样一共画了10个正
方形,则第10个正方形的面积等于 平方
厘米.
4.已知数列{an}是首项为2,公差为-1的等差数列,
令bn=
1
2
æ
è
ç
ö
ø
÷
an,求证数列{bn}是等比数列,并求其
通项公式.
学习至此,请完成配套训练
22
数学(BS)选择性必修第二册