内容正文:
等比数列的性质及应用
人教A版(2019)选择性必修二
刘雨萌
1. 等比数列的概念
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等于同一个不为0常数,那么这个数列就叫做等比数列. 这个常数叫做等比数列的公比,通常用字母q (q≠0)表示.
等比数列的符号语言:
2. 等比中项
知识回顾
解答题使用
选择填空题
3. 证明等比数列的方法
知识回顾
本节内容结束
学习目标
1.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.
2.灵活应用等比数列通项公式的推广形式及变形.
在我们学习等比数列的过程中,发现它与等差数列有相似之处,这其实就是我们在这两类数列之间无形之中产生了类比思想,类比的前提大多为结论提供线索,它往往能把人的认知从一个领域引申到另一个共性的领域,由此推出另一个对象也具有同样的其他特定属性的结论,今天我们就用类比的思想来研究等比数列具有哪些性质.
导语
刘雨萌
问题1:你能把等差数列里面的an=am+(n-m)d类比出等比数列中相似的性质吗?
课堂探究
即an=amqn-m.
两式相除可得==q(n-1)-(m-1)=qn-m
证明:由等比数列的定义可知an=a1qn-1,am=a1qm-1
性质1:已知等比数列{an}中,公比为q,则an= amqn-m
刘雨萌
问题2:结合上面的类比,你能把等差数列里面的am+an=ak+al(m+n=k +l,m,n,k,l∈N*)类比出等比数列中相似的性质吗?
等差数列的性质 等比数列的性质
m+n=s+t
m+n=2k
课堂探究
刘雨萌
猜想:若是公比为的等比数列,正整数
满足,则
l
证明:∵设等比数列的首项为,公比为,则
,
而,∴.
,
课堂探究
刘雨萌
性质2:(等比数列“下标和”性质)
等比数列 ,公比为,若正整数满足 ,则 .
推论①:特别地,若,则.
推论②:
等式左右两边的项数相同
与首末项“等距”的两项之积相等
推论③:
课堂探究
刘雨萌
解:
典例分析
∴a3+a5=a1q2+a1q4=a1q2(1+q2)=6.
∴a1q2(1+q2)=6
∴a12q4(1+2q2+q4)=36,即a12q4(1+q2)2=36
即a12q4+2a12q6+a12q8=36
∴a1q·a1q3+2a1q2·a1q4+a1q3·a1q5=36
∵a2a4+2a3a5+a4a6=36
本节内容结束
典例分析
本节内容结束
典例分析
本节内容结束
同步练习
本节内容结束
同步练习
本节内容结束
(3)在等比数列{an}中,已知a4a7=-512,a3+a8=124且公比为整数,求a10.
同步练习
本节内容结束
同步练习
本节内容结束
问题3:若{an}是等比数列,公比为q,则ak,ak+m,ak+2m,…(k,m∈N*)是公比为qm的等比数列.
(等比数列中,按序号成等差数列的项依然成等比数列)
证明:
∵{an}是等比数列,公比为q
∴ak+m=akqm,ak+2m=akq2m
即(ak+m)2=akak+2m
即ak,ak+m,ak+2m,…(k,m∈N*)是公比为qm的等比数列
课堂探究
性质3:若{an}是等比数列,公比为q,则ak,ak+m,ak+2m,…(k,m∈N*)是公比为qm的等比数列.
刘雨萌
性质4:数列{an}, {bn}都是等比数列, 公比分别为p, q,则数列{anbn}是公比为 的等比数列.
pq
推论:
若数列{an}, {bn}都是等比数列, 公比分别为p,q ,λ为常数则有
数列 是等比数列,公比为 ;
数列 是等比数列,公比为 ;
数列 是等比数列,公比为 ;
数列 是等比数列,公比为 ;
数列 是等比数列,公比为 ;
p
p2
| p |
p/q
1/p
注:{an + bn}和{an - bn}不一定是等比数列!
课堂探究
刘雨萌
性质1 通项公式的推广:an=am· (n,m∈N*)
性质2 若{an}为等比数列,且k+l=m+n(k,l,m,n∈N*),则ak·al=
性质3
性质4 在等比数列{an}中距首末两端等距离的两项的积相等,即a1an=a2an-1=a3an-2=…
性质5 在等比数列{an}中,序号成等差数列的项仍成等比数列
qn-m
am·an
等比数列的性质小结
性质 等差数列首项为a1,公差为d 等比数列首项为a1,公比为q
(1)把等差数列前k项去掉,得到一个以ak+1为首项,以d为公差的等差数列 (1)把等比数列前k项去掉,得到一个以ak+1为首项,以q为公比的等比数列
(2)等差数列中,ak,ak+m,ak+2m,…是公差为md的等差数列 (2)等比数列中,ak,ak+m,ak+2m,…是公比为qm的等比数列
(3)等差数列中每一项加上同一个常数,构成一个公差不变的等差数列 (3)等比数列中每一项同乘一个非零常数,构成一个公比不变的等比数列
(4)两个等差数列相加,还是一个等差数列 (4)两个等比数列相乘,还是一个等比数列
等差数列与等比数列对比
例3:如果数列{an}是等比数列,那么下列数列中不一定是等比数列的是( )
A. B. C. D.
解:取等比数列an=,则an+an+1=0,所以{an+an+1}不是等比数列,故D错误;对于其他选项,均满足等比数列通项公式的性质.
典例分析
D
变式3: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
解:当两个数列都是等比数列时,这两个数列的和不一定是等比数列,比如取两个数列是互为相反数的数列,两者的和就不是等比数列.两个等比数列的积一定是等比数列.
同步练习
C
课堂探究
问题3:
(1)
(2)
本节内容结束
典例分析
典例分析
本节内容结束
性质1:(等比数列“下标和”性质) 等比数列 ,公比为,
若正整数满足 ,则 .
性质2:若, 是等比数列, 公比为, 公比为
则为等比数列
性质3:若是等比数列,公比为,则是公比为的等比数列.即下标成等差数列,则对应项成等比数列.
课堂总结
刘雨萌
,.
(1)已知
为等比数列.等比数列
满足
,求
;
解:在等比数列
中,
,
解:由等比中项,
EMBED Equation.DSMT4 ,
,
,
EMBED Equation.DSMT4 ,即
,
,
.
(2)已知
为等比数列.若
,
,求
;
解:由a4a7=-512,知a3a8=-512.
解方程组eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(a3a8=-512,,a3+a8=124,))得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(a3=-4,,a8=128))或eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(a3=128,,a8=-4.))
由q=eq \r(5,\f(a8,a3)),得q=-2或-eq \f(1,2).
又q为整数,∴q=-2,a3=-4,a8=128.
∴a10=a8q2=128×(-2)2=512.
若{an},{bn}(项数相同)是等比数列,则{λan},eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(1,an))),{an2},{an·bn},eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(an,bn)))仍是等比数列
∴数列 { 3an }是以27为首项,以9为公比的等比数列.
证明: (1)由题意:a1=3, d =2,则{ an }的通项公式为: an =2n+1.
∴ cn+1 - cn = [3-2(n+1)] - (3-2n)= -2
∴数列 { log3an }是以1为首项,以-2为公差的等差数列.
$