内容正文:
第4章 数列
1
4.3 等比数列
4.3.2 等比数列的通项公式
2
拉面馆的师傅将一根很粗的面条拉抻、捏合、再拉抻、再捏合,如此
反复几次,就拉成了许多根细面条.这样拉抻、捏合8次后可拉出多少根细
面条?
第1次是1根,
第2次捏合成 (根);
第3次捏合成 (根);
……
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3
第8次捏合成 (根);
前8次捏合成的面条根数构成一个数列1,2,4,8,16,32,64,128.这个
数列具有什么特点?本节课我们一起来探究.
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4
1.掌握等比数列通项公式的推导过程,掌握等比数列的通项公式.
2.理解等比数列与指数函数的关系.
3.能够运用等比数列的性质解决相关问题.
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学习目标
5
1
新知学习 探究
2
课堂巩固 自测
6
PART
01
新知学习 探究
7
一 等比数列的通项公式
思考 类比等差数列通项公式的推导过程,试根据等比数列的定义推导它
的通项公式.
提示 设一个等比数列的首项是,公比是 ,则由定义可知
且 .
方法一: ,当
时,上式也成立.
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8
方法二: ,
,
,
…
由此可得,当 时,上式也成立.
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9
[知识梳理]
一般地,对于等比数列的第项,有 .这就是等比
数列 的通项公式,其中①____为首项,②___为公比.
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10
[例1] (对接教材例4)在等比数列中,公比为 .
(1)若,,求 ;
【解】因为, ,
所以 .
(2)若,,求和 ;
【解】由题知,,解得 ,所以
.
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11
(3)若,,,求项数 ;
【解】由题可知,,即 ,
所以,所以 .
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12
(4)已知,,求 .
【解】在等比数列 中,
因为, ,
所以
两式相除并化简得, ,解得或 ,
当时,,则 ;
当时,,则 .
综上,或 .
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13
关于等比数列基本量的运算
(1)基本量:<m></m>,<m></m>,<m></m>,<m></m>;
(2)联系:基本量之间的联系就是通项公式<m></m>,将条件列出后
采用代入、等式相除、整体构造等方法计算.
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14
[跟踪训练1] 在等比数列 中,
解:设数列的首项为,公比为 .
(1)若它的前三项分别为5,,45,求 ;
因为,而, ,
所以 .
(2)若,求公比 .
显然.由已知得,即 ,解得
或 .
解:设数列的首项为,公比为 .
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15
二 等比数列的性质
[知识梳理]
1.如果 ,则有①________________.
2.如果 ,则有②_____________.
3.如果,均为等比数列,且公比分别为,,那么数列 ,
,,仍是等比数列,且公比分别为,,, .
4.等比数列的项的对称性:在有穷等比数列中,与首末两项“等距离”的两
项之积等于首末两项的积,即 .
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16
[例2] (1)已知数列是等差数列,数列 是等比数列,
,且,则 ( )
A. B. C. D.
√
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17
解析:因为数列是等差数列,且 ,所以
,可得 ,则
.
因为数列是等比数列,所以,又 ,
所以,所以 ,
所以 ,
所以 .
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(2)已知公比为的等比数列的各项都是正数且 ,则
( )
A.4 B.5 C.6 D.7
解析:因为,所以 .
又因为,所以 ,
所以 ,
所以 .
√
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19
(3)若等比数列的各项均为正数且 ,则
____.
50
解析:根据等比数列的性质可得,所以 .令
,则
.
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20
利用等比数列的性质解题的基本思路
(1)充分发挥项的下标的指导作用,分析等比数列项与项之间的关系,
选择恰当的性质解题.
(2)在等比数列的有关运算中,往往是建立关于<m></m>,<m></m>的方程组求解,常
常涉及次数较高的指数运算,解起来很麻烦.此时,若利用等比数列的性质
求解,往往可使问题简单明了.
(3)利用条件构造等比数列,但要弄清楚所求的是第几项.
注意 在应用等比数列的性质解题时,需时刻注意等比数列性质成立的前
提条件.
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21
[跟踪训练2] (1)在等比数列中,,则 的最小值
是( )
A.12 B.24 C.36 D.48
解析:选B.设的公比是,则, .
因为,所以, .
由等比数列的性质可得 ,
则,当且仅当 时,等号
成立.
√
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22
(2)已知数列,满足.其中 是等差数列,
若,则 _______.
1 012
解析:因为为等差数列,设公差为,则 ,
,,则,故 为等比数
列,
所以 ,
所以
.
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23
三 等比数列通项公式的应用
[例3] 有四个数,前三个数成等比数列,后三个数成等差数列,第一个
数与第四个数的和为21,中间两个数的和为18,求这四个数.
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24
【解】 方法一:设前三个数分别为,, ,则第四个数为
.
由题意得
解得或
故这四个数为3,6,12,18或,,, .
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25
方法二:设后三个数分别为,,,则第一个数为 ,因此
这四个数为,,, .
由题意得
解得或
故这四个数为3,6,12,18或,,, .
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26
方法三:设第一个数为,则第四个数为 ,
设第二个数为,则第三个数为 ,
则这四个数为,,, .
由题意得
解得或
故这四个数为3,6,12,18或,,, .
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27
灵活设项求解等比数列的技巧
(1)三个数成等比数列,一般可设为<m></m>,<m></m>,<m></m>.
(2)四个数成等比数列,一般可设为<m></m>,<m></m>,<m></m>,<m></m>或<m></m>,<m></m>,<m></m>,<m></m>,但前
一种设法的公比为<m></m>,只适合数列的各项同正或同负.
(3)五个数成等比数列,一般可设为<m></m>,<m></m>,<m></m>,<m></m>,<m></m>.
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28
[跟踪训练3 ] 若四个数成等比数列,将这四个数分别减去1,1,4,13
后所得的数成等差数列,求这四个数.
解:设所求的四个数分别为,,,,则,, ,
成等差数列.
所以
所以解得
因此这四个数为3,6,12,24.
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29
拓视野 由等比数列衍生新数列
[典例] (多选)已知 是等比数列,则下列数列一定是等比数列的
是( )
A. B. C. D.
解析:不妨设等比数列的公比为 .
对于A,不妨取数列展开为2,4,8,16, ,则 展开为3,5,9,17,
,显然不是等比数列,故A不符合题意;对于B,由 ,
则数列为等比数列,故B符合题意;对于C,由 ,
则数列为等比数列,故C符合题意;对于D,当 时,数列
为首项为0的常数列,显然不是等比数列,故D不符合题意.
√
√
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30
(1)若数列,(项数相同)是等比数列,则, ,
,, 仍然是等比数列;
(2)在等比数列中,公比为 ,等距离取出若干项也构成一个
等比数列,即,,,, 为等比数列,公比为 .
注意 由等比数列构造新的等比数列,一定要检验新的数列中的项是否为0,
主要是针对 的情况.
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31
[练习] 设是各项为正数的无穷数列,是边长为, 的矩形的
面积,则数列 为等比数列的充要条件是( )
A. 是等比数列
B.,, ,, 或,, ,, 是等比数列
C.,, ,, 和,, ,, 均是等比数列
D.,, ,, 和,, ,, 均是等比数列,且
公比相同
√
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32
解析:选D.因为是边长为,的矩形的面积 ,所以
,则数列的通项公式为 .
根据等比数列的定义,数列 为等比数列的充要条件是
(常数且大于0).
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33
PART
02
课堂巩固 自测
34
1.在等比数列中,若,,则 ( )
A.27 B.9 C.81 D.3
解析:选C.设等比数列的公比为 ,
由已知得 ,所以
.
√
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35
2.已知数列满足,,则 的值为( )
A. B. C. D.
解析:选C.由,,易知,故 ,故
是首项为,公比为4的等比数列, ,
,故 .
√
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36
3.写出一个同时满足下列条件①②的等比数列的通项公式
_ _______________________.
① ;
② .
(答案不唯一)
解析:依题意,是等比数列,设其公比为,由于 ,所
以 ,
由于,所以 ,
所以 符合题意.
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37
4.设是公比不为1的等比数列,为, 的等差中项.
(1)求 的公比;
解:设的公比为,因为为, 的等差中项,
所以,,所以 ,
因为,所以 .
(2)若,,求 .
【解】因为, ,由等比数列的性质可得:
,所以 .
所以 .
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38
1.已学习:(1)等比数列的通项公式.
(2)等比数列中的基本计算.
2.须贯通:解决等比数列的问题,通常考虑两种方法:
(1)基本量法:利用等比数列的基本量, ,先求公比,后求其他量.
(2)等比数列性质:等比数列相邻几项的积成等比数列、与首末项等距
离的两项的积相等、等比中项的性质等在解题中经常被用到.
3.应注意:求解等比数列问题要注意项的符号,做到不重不漏.
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39
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