内容正文:
5.3.1 课时2 等比数列的性质
1.等比数列的概念:
2.等比数列的通项公式:
请说说等比数列的概念及通项公式.
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?
(1)当公比q时, 是常数函数,此时数列{an}是常数列(因此,公比为1的等比数列是常数列);
(2)公比q时,是与的乘积,此时,的增减性即与也与有关.
问题2: 如何将其转化成的形式.
问题3: 从函数的角度分析它的单调性.
且)
因为,记,则
1.已知数列{an}的通项公式为判断这个数列是否是等比数列,如果是求出公比,如果不是说明理由.
解:因为,
所以数列{an}是等比数列,且公比为2.
数列{an}是等比数列的充要条件是(为非零常数)
与等差中项类似,如果在与中间插入一个数成等比数列,那么叫做的等比中项. 即.
对于等比中项要注意以下几点:
(1)两个正数(或两个负数)的等比中项有两个,它们互为相反数,一个正数和一个负数没有等比中项;
(2)若同号,则的等比中项的充要条件;
探究1: 已知数列{an}中,,在时恒成立,求证: {an}是等比数列.
证明:根据题意有
,
因此,从第2项起,每一项与它的前一项的比都相等,所以{an}是等比数列.
提示:如何判断等比数列
思考: 根据前面的探究说说还可以如何判断等比数列.
在一个等比数列中,从第2项起,每一项(有穷数列的末项除外)都是它的前一项与后一项的等比中项,反之,如果一个数列从第2项起,每一项(有穷数列的末项除外)都是它的前一项与后一项的等比中项,那么这个数列是等比数列.并且由等比中项的概念知,等比数列的奇数项和偶数项的符号分别一致.
应用等比中项法也可判断、证明一个数列是等比数列:
为等比数列.
1.若等比数列的第4项和第6项分别为48和12,求的第5项.
解法1:由,得②,
②的两边分别除以①的两边,得 解得或.
把代入①,得此时
把代入①,得
此时
因此,的第5项是
解法2:因为的等比中项,所以
所以=±24.
因此,的第5项是
1.若等比数列的第4项和第6项分别为48和12,求的第5项.
探究2: 设数列{an}的通项公式为,求出,并比较它们的大小.
由易知,数列{an}是等比数列,
因=,=,
所以.
思考:上述材料中它们的下标有什么关系?由此类比等差数列的下标性质,猜想并等比数列中会存在什么关系?并论证你的猜想.
设等比数列{an}中,首项为a1,公比为q.则,,所以=,同理=,
所以当= 时,.
思考:上述材料中它们的下标有什么关系?由此类比等差数列的下标性质,猜想并等比数列中会存在什么关系?并论证你的猜想.
等比数列的性质
一般地,如果 {an} 是等差数列,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.
例. 在4与之间插入3个数,使这5个数成等比数列,求插入的3个数.
解:(方法一)依题意,由等比数列的通项公式,得解得
当时,插入的3个数分别为
当时,插入的3个数分别为
因此插入的3个数分别为或.
(方法二)因为等比数列共有5项,即,,,,,
又因为所以
即,又因为要与同号,所以
类似地,有而且与同号,因此
当 =2时, =;
当 = 2时, = ;
因此插入的3个数分别为或.
1.已知{为等比数列,若,且,则=( )
A.3 B.4 C.5 D.6
2.对任意等比数列,下列说法一定正确的是 ( )
A.成等比数列 B.成等比数列
C.成等比数列 D.成等比数列
D
D
3.在正项等比数列中,,且的等差中项为4,则的公比是 ( )
A.1 B.2 C. D.
D
4. 已知在等比数列{an}中,a4 a8 = 25,a12= 320. 求 a9.
解:∵a4a8 = = 25,即 a6 = ±5,
又因为要与同号,所以
∵ = a6a12 = 5×320=1600,
∴a9 =±40.
5.已知等比数列{an} 的各项均为正数,且a5a6+a4a7=6 ,求log3a1+ log3a2 +…+ log3a10.
解:∵等比数列{an}的各项均为正数, 且a5a6+a4a7=6,
∴ a5a6=a4a7=3,
则log3a1+ log3a2 +…+ log3a10 = log3(a1‧a2‧ a3 ‧…‧a10)
=log3 (a5a6)5 =log335=5 .
等差数列 等比数列
定义
通项公式
中项
性质
等差数列与等比数列的类比
若 , 则
若, 则 am+an=ap+aq
$