内容正文:
4.3.1等比数列的概念
预习反馈
1、下列数列为等比数列的是( )
A.
B.
C.
D., , ,
D
预习反馈
2、判断题:
(1)常数列既是等差数列又是等比数列
(2)任何两个数都有等差中项且唯一,相应的,任何两个数都有等比中项且唯一
4.已知{an}是等比数列,若a1,a5是方程x2-5x+4=0的两根,则a3= 。
预习反馈
B
2
一般地,如果一个数列从第 2 项起,每一项与它的前一项的比都等于同一个常数,那么这个数列叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,公比通常用字母 表示(显然 ).
1.等比数列的概念:
知识点一、等比数列的概念
知识点二、等比中项
练习6 若a,2a+2,3a+3 成等比数列,求实数 a 的值.
解:∵ a,2a+2,3a+3 成等比数列
∴ (2a+2)2=a (3a+3),解得 a=-1,或 a=-4.
当 a=-1 时,2a+2,3a+3 均为0,舍去.
∴ a=-4.
练习5(1)4与9的等比中项是______
(2)-1,2,x,8,-16成等比数列,则x=______
6或-6
-4
预习反馈
等比数列通项公式:
()
三、等比数列的通项公式
四、从函数角度理解等比数列
当 , ()
当, ()即an=f(n)
反之,任给函数(, 为常数,
, 且)则
构成一个等比数列,其首项为
,公比为
等比数列的序号和项对应的点是指数型函数图像上一系列离散的点。
探究:类比指数函数的性质,说说公比q>0时,等比数列的单调性?
四、从函数角度理解等比数列
题型一、通项公式的应用
题型一、通项公式的应用
C
C
题型二、等比中项及应用
2,4,8或8,4,2
题型二、等比中项及应用
题型三、等比数列的判定与证明
题型三、等比数列的判定与证明
题型三、等比数列的判定与证明
题型三、等比数列的判定与证明
课后提升
课后提升
课堂小结
1、知识点
2、题型与方法
3、重难点、易错点
3.方程x2-5x+4=0的两根的等比中项是( )
A.eq \f(5,2)
B.±2
C.±eq \r(5)
D.2
说明:
①通项公式由首项和公比q完全确定,一旦一个等比数列的首项和公比确定,该等比数列就唯一确定了.
②通项公式中共涉及、、、四个量,已知其中任意三个量,通过解方程,便可求出第四个量.
[例1] 在等比数列{an}中,
(1)已知a3+a6=36,a4+a7=18,an=eq \f(1,2),求n;
(2)已知a5=8,a7=2,an>0,求an.
解 设等比数列{an}的公比为q.
(1)由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(a4+a7=qa3+a6=18,,a3+a6=36))得q=eq \f(1,2).
由a3+a6=a3(1+q3)=36得a3=32,
则an=a3·qn-3=32×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))n-3=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))n-8=eq \f(1,2),所以n-8=1,所以n=9.
(2)由a7=a5·q2得q2=eq \f(1,4).
因为an>0,所以q=eq \f(1,2),
所以an=a5·qn-5=8×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))n-5=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))n-8.
[例1] 在等比数列{an}中,
(1)已知a3+a6=36,a4+a7=18,an=eq \f(1,2),求n;
(2)已知a5=8,a7=2,an>0,求an.
[训练1](1)在等比数列{an}中,如果a1+a4=18,a2+a3=12,那么这个数列的公比为( ).
A.2
B.eq \f(1,2)
C.2或eq \f(1,2)
D.-2或eq \f(1,2)
(2)在等比数列{an}中,a3=2,a4a6=16,则eq \f(a9-a10,a5-a6)=( ).
A.16
B.8
C.4
D.2
因为1-q3=(1-q)(1+q+q2),
所以q(1-q)=eq \f(1,4),所以q=eq \f(1,2).
所以a1=eq \f(42,q-q4)=eq \f(42,\f(1,2)-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))4)=96,
设G是a5,a7的等比中项,则
G2=a5·a7=a1q4·a1q6=aeq \o\al(2,1)q10=962×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))10=9.
所以a5,a7的等比中项是±3.
[例2] 已知等比数列{an}的前三项和为168,a2-a5=42,求a5,a7的等比中项.
解 设等比数列{an}的公比为q,
因为eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(a1+a1q+a1q2=168,,a1q-a1q4=42,))
所以eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(a11+q+q2=168,,a1q1-q3=42.))
[训练2]三个数成等比数列,它们的和等于14,它们的积等于64,则这三个数依次为 .
[例3]已知数列{an}的前n项和为Sn,Sn=eq \f(1,3)(an-1)(n∈N*).
(1)求a1,a2;
(2)求证:数列{an}是等比数列.
(1)解 由S1=eq \f(1,3)(a1-1),得a1=eq \f(1,3)(a1-1),所以a1=-eq \f(1,2).
又S2=eq \f(1,3)(a2-1),即a1+a2=eq \f(1,3)(a2-1),
得a2=eq \f(1,4).
[例3]已知数列{an}的前n项和为Sn,Sn=eq \f(1,3)(an-1)(n∈N*).
(1)求a1,a2;
(2)求证:数列{an}是等比数列.
(2)证明 当n≥2时,
an=Sn-Sn-1=eq \f(1,3)(an-1)-eq \f(1,3)(an-1-1),得eq \f(an,an-1)=-eq \f(1,2).又a1=-eq \f(1,2),
所以数列{an}是首项为-eq \f(1,2),公比为-eq \f(1,2)的等比数列.
[迁移]已知数列{an}满足a1=1,an+1=2an+1,bn=an+1(n∈N*).
(1)求证:{bn}是等比数列;
(2)求{an}的通项公式.
(1)证明 因为an+1=2an+1,bn=an+1,所以bn+1=an+1+1=2an+2=2(an+1)=2bn.又b1=a1+1=2,所以数列{bn}是以2为首项,2为公比的等比数列.
(2)解 由(1)知,bn=2×2n-1,故an+1=2×2n-1,所以an=2n-1.
————————————• 规律方法 •————————————
判定一个数列是等比数列的常用方法
(1)定义法:若数列{an}满足eq \f(an+1,an)=q(n∈N*,q为常数且不为零)或eq \f(an,an-1)=q(n≥2,n∈N*,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.
(3)等比中项法:若数列{an}满足aeq \o\al(2,n+1)=anan+2(n∈N*,且an≠0),则数列{an}是等比数列.
[训练3]已知数列{an}满足a1=-2,an+1=2an+4.求证:数列{an+4}是等比数列.
证明 因为a1=-2,所以a1+4=2.
因为an+1=2an+4,
所以an+1+4=2an+8=2(an+4),
所以eq \f(an+1+4,an+4)=2,
所以数列{an+4}是以2为首项,2为公比的等比数列.
[例题]已知两个等比数列{an},{bn},满足a1=a(a>0),b1-a1=1,b2-a2=2,b3-a3=3.
(1)若a=1,求数列{an}的通项公式;
(2)若数列{an}唯一,求a的值.
解 (1)设等比数列{an}的公比为q,
则b1=1+a1=1+a=2,b2=2+aq=2+q,b3=3+aq2=3+q2.
易知(2+q)2=2(3+q2),
即q2-4q+2=0,解得q1=2+eq \r(2),q2=2-eq \r(2),
故{an}的通项公式为an=(2+eq \r(2))n-1或an=(2-eq \r(2))n-1.
(2)设等比数列{an}的公比为q,由(2+aq)2=(1+a)(3+aq2),得aq2-4aq+3a-1=0.
因为a>0,所以Δ=4a2+4a>0,所以方程aq2-4aq+3a-1=0有两个不同的实根.
因为数列{an}唯一,所以方程必有一个根为0,所以a=eq \f(1,3).
[例题]已知两个等比数列{an},{bn},满足a1=a(a>0),b1-a1=1,b2-a2=2,b3-a3=3.
(1)若a=1,求数列{an}的通项公式;
(2)若数列{an}唯一,求a的值.
$