内容正文:
公式定理79等比数列通项公式
【地位作用】
1.在高考中的地位
等比数列通项公式是高考数列高频考点,常考求通项、中项性质、下标和规律及综合应用.作为等比数列核心基础,支撑求和、函数关联等问题,贯穿选择、填空及大题,是考查数学运算与逻辑推理的核心载体.
2.在解题中的作用
等比数列通项公式是解题的核心基础工具,通过首项与公比直接表示任意项,是反推基本量、推导中项性质的前提.它为前项和计算、实际应用(如增长率建模)提供代数模型,贯穿数列解题全过程,连接已知条件与所求结论,是数列问题求解的关键桥梁.
【内容展示】
首项为,公比为的等比数列的通项公式:.
【证明过程】
由等比数列的定义:当,时,,,,…,,
由累乘法可得,则.
当时满足上式,所以等比数列的通项公式为.
【内涵外延】
公式的拓展和变式:
①公式的推广:.
②等比数列通项公式可以整理为,当且时,点表示指数型函数的图像上的孤立的点.
③等比中项:若三个数 构成等比数列(即 成等比),则 称为 与 的等比中项.根据等比数列的定义,公比满足,因此 ,即等比中项的公式为:.
已知任意实数 、,则等比中项的个数为:
当 时, 与存在两个等比中项(一正一负);
当 时, 与不存在有效的等比中项;
当 时, 与不存在实数等比中项.
④下标和性质:若,则.
灵活应用一 等比数列通项公式的正用
典例1 在正项等比数列中,已知,,,求的值.
【详细解析】设等比数列的公比为.
(方法一)因为所以.
又因为,所以.
因为,所以,所以,所以.
(方法二)由得.
因为,所以,所以,所以.
【题后反思】等比数列的通项公式涉及4个量:,,,只要知道其中任意三个就能求出另外一个;方法二是利用等比数列通项公式的推广.
【举一反三】
1.设数列为等比数列,,,则( )
A. B.3 C.6 D.9
灵活应用二 等比数列通项公式的逆用
典例2设数列满足,;正项数列满足,.
(1)证明:数列是等比数列;
(2)求数列、的通项公式;
【详细解析】(1)证明:由得
进而
又
所以数列是以3为首项,3为公比的等比数列
(2)由(1)得
所以
由得,
因为,所以
又,所以数列是以3为首项,3为公比的等比数列.
所以
【题后反思】通过把递推公式变形得到数列是等比数列,从而利用等比数列的通项公式求解,注意验证第一项是否成立.
【举一反三】
2.已知数列满足,探究数列的单调性.
灵活应用三 等比数列通项公式的变形用
典例3 已知为各项均为正数的等比数列,和是方程的两个根,则( )
A. B.4 C. D.5
【详细解析】由和是方程的两个根,得,
又数列为各项均为正数的等比数列,则,
所以.
故选:B
【题后反思】根据给定条件,利用等比数列下标和性质,结合对数运算求得答案.
【举一反三】
3.已知数列为等比数列,为,的等差中项,则的公比为( )
A.1或 B. C.2或 D.1
灵活应用四 等比数列通项公式的综合用
典例4 已知正项等比数列的公比为3,若,求的最小值.
【详细解析】因为正项等比数列的公比为3,,
所以,所以,
所以,
当且仅当即时取等号,
所以的最小值为.
【题后反思】本题将等比数列通项公式与不等式相关知识进行跨单元综合,需要学生灵活转化条件、整合知识,还要注意不等号成立的条件等问题.
【举一反三】
4.已知数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)在与之间插入个数,使这个数组成一个公差为的等差数列,在数列中是否存在3项,,(其中p,m,q成等差数列)成等比数列?若存在,求出这样的3项;若不存在,请说明理由.
(正用公式)
5.在等比数列中,,又,则( )
A.3 B.-3 C.2 D.-2
(综合应用)
6.已知等比数列前3项的积为27,则的最小值为( )
A. B. C. D.
(综合应用)
7.设数列是公比不为1的无穷等比数列,则“数列为递减数列”是“对任意的正整数,”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
(综合应用)
8.在正项等比数列中,,,若当时,恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
(正用公式)
9.(多选题)已知三角形的三边构成等比数列,它们的公比为q,则q可能的一个值是( )
A. B.
C. D.
(公式变形)
10.若等比数列中的,是方程的两个根,则 .
(综合应用)
11.已知三个数成等比数列,其乘积为512,如果第一个数与第三个数各减2,则成等差数列,这三个数构成的数列是 .
(正用公式)
12.在等比数列中,已知,,求公比和数列的通项公式.
(综合应用)
13.已知公差不为零的等差数列和等比数列满足,且成等比数列,成等差数列.求数列和的通项公式.
(逆用公式)
14.已知数列满足,,设.
(1)写出,,并证明是一个等比数列:
(2)求数列的通项公式;
(3)是否存在正整数,使得,,成等比数列?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
试卷第1页,共3页
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公式定理79等比数列通项公式
【地位作用】
1.在高考中的地位
等比数列通项公式是高考数列高频考点,常考求通项、中项性质、下标和规律及综合应用.作为等比数列核心基础,支撑求和、函数关联等问题,贯穿选择、填空及大题,是考查数学运算与逻辑推理的核心载体.
2.在解题中的作用
等比数列通项公式是解题的核心基础工具,通过首项与公比直接表示任意项,是反推基本量、推导中项性质的前提.它为前项和计算、实际应用(如增长率建模)提供代数模型,贯穿数列解题全过程,连接已知条件与所求结论,是数列问题求解的关键桥梁.
【内容展示】
首项为,公比为的等比数列的通项公式:.
【证明过程】
由等比数列的定义:当,时,,,,…,,
由累乘法可得,则.
当时满足上式,所以等比数列的通项公式为.
【内涵外延】
公式的拓展和变式:
①公式的推广:.
②等比数列通项公式可以整理为,当且时,点表示指数型函数的图像上的孤立的点.
③等比中项:若三个数 构成等比数列(即 成等比),则 称为 与 的等比中项.根据等比数列的定义,公比满足,因此 ,即等比中项的公式为:.
已知任意实数 、,则等比中项的个数为:
当 时, 与存在两个等比中项(一正一负);
当 时, 与不存在有效的等比中项;
当 时, 与不存在实数等比中项.
④下标和性质:若,则.
灵活应用一 等比数列通项公式的正用
典例1 在正项等比数列中,已知,,,求的值.
【详细解析】设等比数列的公比为.
(方法一)因为所以.
又因为,所以.
因为,所以,所以,所以.
(方法二)由得.
因为,所以,所以,所以.
【题后反思】等比数列的通项公式涉及4个量:,,,只要知道其中任意三个就能求出另外一个;方法二是利用等比数列通项公式的推广.
【举一反三】
1.设数列为等比数列,,,则( )
A. B.3 C.6 D.9
灵活应用二 等比数列通项公式的逆用
典例2设数列满足,;正项数列满足,.
(1)证明:数列是等比数列;
(2)求数列、的通项公式;
【详细解析】(1)证明:由得
进而
又
所以数列是以3为首项,3为公比的等比数列
(2)由(1)得
所以
由得,
因为,所以
又,所以数列是以3为首项,3为公比的等比数列.
所以
【题后反思】通过把递推公式变形得到数列是等比数列,从而利用等比数列的通项公式求解,注意验证第一项是否成立.
【举一反三】
2.已知数列满足,探究数列的单调性.
灵活应用三 等比数列通项公式的变形用
典例3 已知为各项均为正数的等比数列,和是方程的两个根,则( )
A. B.4 C. D.5
【详细解析】由和是方程的两个根,得,
又数列为各项均为正数的等比数列,则,
所以.
故选:B
【题后反思】根据给定条件,利用等比数列下标和性质,结合对数运算求得答案.
【举一反三】
3.已知数列为等比数列,为,的等差中项,则的公比为( )
A.1或 B. C.2或 D.1
灵活应用四 等比数列通项公式的综合用
典例4 已知正项等比数列的公比为3,若,求的最小值.
【详细解析】因为正项等比数列的公比为3,,
所以,所以,
所以,
当且仅当即时取等号,
所以的最小值为.
【题后反思】本题将等比数列通项公式与不等式相关知识进行跨单元综合,需要学生灵活转化条件、整合知识,还要注意不等号成立的条件等问题.
【举一反三】
4.已知数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)在与之间插入个数,使这个数组成一个公差为的等差数列,在数列中是否存在3项,,(其中p,m,q成等差数列)成等比数列?若存在,求出这样的3项;若不存在,请说明理由.
(正用公式)
5.在等比数列中,,又,则( )
A.3 B.-3 C.2 D.-2
(综合应用)
6.已知等比数列前3项的积为27,则的最小值为( )
A. B. C. D.
(综合应用)
7.设数列是公比不为1的无穷等比数列,则“数列为递减数列”是“对任意的正整数,”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
(综合应用)
8.在正项等比数列中,,,若当时,恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
(正用公式)
9.(多选题)已知三角形的三边构成等比数列,它们的公比为q,则q可能的一个值是( )
A. B.
C. D.
(公式变形)
10.若等比数列中的,是方程的两个根,则 .
(综合应用)
11.已知三个数成等比数列,其乘积为512,如果第一个数与第三个数各减2,则成等差数列,这三个数构成的数列是 .
(正用公式)
12.在等比数列中,已知,,求公比和数列的通项公式.
(综合应用)
13.已知公差不为零的等差数列和等比数列满足,且成等比数列,成等差数列.求数列和的通项公式.
(逆用公式)
14.已知数列满足,,设.
(1)写出,,并证明是一个等比数列:
(2)求数列的通项公式;
(3)是否存在正整数,使得,,成等比数列?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
试卷第1页,共3页
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