1.3.2 等比数列与指数函数课件-2025-2026学年高二上学期数学湘教版选择性必修第一册
2025-08-26
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普通
摘要:
该高中数学课件聚焦等比数列与指数函数的关系,通过知识回顾等比数列概念及通项公式,结合4个具体数列求通项、画图并判断单调性,以旧知为支架引出an与n的函数关系,衔接指数函数展开探究。
其亮点是借助指数函数性质分析等比数列单调性,通过实例抽象数量关系培养数学眼光,归纳规律和证明性质发展数学思维,例题与检测题强化数学语言表达。助力学生理解本质提升推理能力,为教师提供清晰教学逻辑与丰富实例。
内容正文:
1.3.2 等比数列与指数函数
第1章
作者编号:32200
1.掌握等比数列与函数的关系.
2.能根据等比数列的定义推出等比数列的性质,并能运用这些性质简化运算.
学习目标
作者编号:32200
1.等比数列的概念:
2.等比数列的通项公式:
请说出等比数列的概念及通项公式.
知识回顾
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作者编号:32200
求下列等比数列{an}的通项公式,并画出这个数列的图象,判断数列的单调性.
(1)a1=3,q=2; (2)a1=3,d=; (3)a1=-3,q=2; (4)a1=-3,d=.
单调递增
单调递减
单调递减
单调递增
新知探究
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作者编号:32200
问题1:在等比数列的通项公式中, an与的关系与以前学过的什么函数有关?
新知探究
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作者编号:32200
借助函数的性质来分析等比数列的性质.
显然当q>1时,指数函数f(x)=qx递增;
当0<q<1时,指数函数f(x)=qx递减.
若a1>0,q>0,那么c>0,则
当q>1时,函数f(x)=cqx递增,数列递增,如数列(1);
当0<q<1时,函数f(x)=cqx递减,数列递减,如数列(2);
作者编号:32200
若a1<0,q>0,那么c<0,则
当q>1时,函数f(x)=cqx递减,数列递减,如数列(3);
当0<q<1时,函数f(x)=cqx递增,数列递增,如数列(4).
借助函数的性质来分析等比数列的性质.
作者编号:32200
特别地,当等比数列的公比q=1时,等比数列的各项都为常数a1,其图象是一系列从左至右呈水平状的孤立点.
当q<0时,例如等比数列的通项公式an=3·()n-1,此时,如果将n换成实数x,
得到y=3·()x-1,当x不为整数时没有意义,因此这样的等比数列不能通过指
数函数来研究.
当n为奇数时,an=3·()n-1>0,
当n为偶数时,an=3·()n-1<0,
可见{an}中的项正负交替, {an}是摆动数列.
作者编号:32200
归纳总结
(1)当q>1,a1>0或0<q<1,a1<0时,数列{an}是递增数列.
(2)当q>1,a1<0或0<q<1,a1>0时,数列{an}是递减数列.
(3)当q=1时,{an}是常数列;当q<0时,数列{an}是摆动数列.
判断等比数列{an}的单调性的方法
作者编号:32200
例1 设{an}是等比数列,则“a1<a2”是“数列{an}是递增数列”的( )
A.充要条件
B.必要不充分条件
C.充分不必要条件
D.既不充分又不必要条件
B
新知探究
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作者编号:32200
解析:设等比数列{an}的公比为q,则a1<a2,可得a1(q-1)>0,
此时数列{an}不一定是递增数列;
所以“a1<a2”是“数列{an}是递增数列”的必要不充分条件.
新知探究
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…
作者编号:32200
例2 已知{an},{bn}是项数相同的等比数列,求证:{anbn}也是等比数列.
证:设数列{an},{bn}的公比分别为p,q,
那么anbn=a1pn-1·b1qn-1与an+1bn+1=a1pn·b1qn,
∵,它是一个与n无关的非零常数,
∴{anbn}是一个以pq为公比的等比数列.
新知探究
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作者编号:32200
例3 已知{an},{bn}是项数相同的等比数列.
(1)若数列{an}是公差为d的等差数列,数列{bn}满足bn=,证明:数列{bn}是等比数列.
(2)若数列{an}是公比为q的正项等比数列,数列{bn}满足bn=lg an,证明:数列{bn}是等差数列.
证:(1)∵bn=,,
∴数列{bn}是公比q=10d的等比数列.
(2)∵bn+1-bn=lg an+1-lg an=lg =lg q,
∴数列{bn}是公差d=lg q的等差数列.
新知探究
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作者编号:32200
问题2:在等比数列{an}中,a52=a1a9是否成立?a52=a3a7是否成立?an2=an-2an+2(n>2,n∈N*)是否成立?
∵a5=a1q4,a9=a1q8,∴a1a9=a12q8=(a1q4)2=a52,
∴a52=a1a9成立.
同理a52=a3a7成立,an2=an-2an+2也成立.
新知探究
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…
作者编号:32200
等比数列的性质:
一般地,如果 {an} 是等比数列,而且正整数s, t,p,q满足
s + t = p + q,则
.
性质推广:如果 2s = p + q ( s,p,q ∈N +),则 = apaq,即 as 是 ap 与 aq 的等比中项.
知识梳理
作者编号:32200
例4 已知{an}为等比数列.
(1)若an>0,a2a4+2a3a5+a4a6=25,求a3+a5;
(2)若an>0,a5a6=9,求log3a1+log3a2+…+log3a10的值.
解:(1)∵a2a4+2a3a5+a4a6=a42+2a3a5+a52=(a4+a5)2=25,
∵an>0,∴a3+a5>0,∴a3+a5=5.
(2)根据等比数列的性质,得a5a6=a1a10=a2a9=a3a8=a4a7=9,
∴a1a2…a9a10=(a5a6)5=95,
∴log3a1+log3a2+…+log3a10=log3(a1a2…a9a10)=log395=10.
新知探究
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作者编号:32200
根据今天所学,回答下列问题:
1.等比数列的单调性与指数函数有什么关系?
2.等比数列的下标有什么关系?
课堂总结
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作者编号:32200
1.等比数列{an}中,首项a1<0,则数列{an}是递增数列的充要条件是公比q满足( )
A.q>1 B.q<1 C.0<q<1 D.q<0
2.对任意等比数列{an},下列说法一定正确的是( )
A.a1,a3,a9成等比数列 B.a2,a3,a6成等比数列
C.a2,a4,a8成等比数列 D.a3,a6,a9成等比数列
C
D
当堂检测
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…
…
作者编号:32200
3.在等比数列{an}中,a1,a99是方程x2-10x+16=0的两个根,则a50的值为( )
A.10 B.16 C.±4 D.4
4.已知{an},{bn}都是等比数列,那么( )
A.{an+bn},{anbn}都一定是等比数列
B.{an+bn}一定是等比数列,但{anbn}不一定是等比数列
C.{an+bn}不一定是等比数列,但{anbn}一定是等比数列
D.{an+bn},{anbn}都不一定是等比数列
C
C
当堂检测
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…
…
作者编号:32200
由an=a1qn-1=·qn可知,当q>0且q≠1时,等比数列{an}的第n项an是指数型函数f(x)=·qx(x∈R)当x=n时的函数值,即an=f(n).
解得或
若数列{an}为递增数列,可得或
$$
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