5.3.1 第2课时 等比数列的性质(教用Word)-【优学精讲】2025-2026学年高中数学选择性必修第三册(人教B版)
第二课时 等比数列的性质
课标要求
1.理解等比中项的定义,会利用等比中项解决相关问题(数学抽象、数学运算). 2.掌握等比数列的性质及等比数列在实际生活中的应用(数学运算、数学建模). |
在等差数列{an}中,存在很多的性质,如:
(1)若m+n=p+q,则am+an=ap+aq(m,n,p,q∈N+);
(2)若m+n=2p,则am+an=2ap;
(3)若l1,l2,l3,l4,…,ln成等差数列,则,
,
,
,…,
也成等差数列.
【问题】 类比等差数列的性质,你能否得出等比数列的相类似的性质呢?
知识点一 等比中项
如果x,G,y是 等比 数列,那么称G为x与y的等比中项,此时G= ± .
【想一想】
1.任何两个非零实数都有等比中项吗?
提示:不一定,当两个实数同号时才有等比中项,异号时不存在等比中项.
2.G是x与y的等比中项的充要条件为G2=xy吗?
提示:不是.若G是x与y的等比中项,则G2=xy,反之不成立.
1.已知等比数列{an}中,a2=4,a4=8,则a3的值为( )
A.6 B.-4
C.4 D.±4
解析:D 在等比数列{an}中,a2=4,a4=8,所以=a2a4=32,则a3=±4
.故选D.
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2.已知一等比数列的前三项依次为x,2x+2,3x+3,则x= -4 .
解析:由x,2x+2,3x+3成等比数列,可知(2x+2)2=x(3x+3),解得x=-1或x=-4,又当x=-1时,2x+2=0,这与等比数列的定义相矛盾,所以x=-4.
知识点二 等比数列的性质
如果{an}是等比数列,而且正整数s,t,p,q满足s+t=p+q,则asat= apaq .
特别地,如果2s=p+q,则= apaq .
【想一想】
在有穷等比数列中与首末两项“等距离”的两项之积与首末两项之积有何关系?
提示:相等.因为1+n=2+(n-1)=3+(n-2)=…,所以a1an=a2an-1=a3an-2=….
1.已知等比数列{an}中,a3=6,a4a6=27,则a7的值为( )
A. B.
C. D.
解析:D 由等比数列性质,得a3a7=a4a6,所以a7==
.故选D.
2.在等比数列{an}中,若a3=2,则a1a2a3a4a5= 32 .
解析:a1a2a3a4a5==25=32.
题型一|等比中项
【例1】 (1)在等比数列{an}中,a1=,q=2,则a4与a8的等比中项a6=( B )
A.±4 B.4
C.± D.
解析: 由an=×2n-1=2n-4知,a4=1,a8=24,∴a4与a8的等比中项为±4,又∵a1>0,q>0,∴a6>0,故a4与a8的等比中项为a6=4.
(2)已知b是a,c的等比中项,求证:ab+bc是a2+b2与b2+c2的等比中项.
证明:因为b是a,c的等比中项,
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所以b2=ac,且a,b,c均不为零,
又因为(a2+b2)(b2+c2)=a2b2+a2c2+b4+b2c2=a2b2+2a2c2+b2c2,(ab+bc)2=a2b2+2ab2c+b2c2=a2b2+2a2c2+b2c2,
所以(ab+bc)2=(a2+b2)(b2+c2),
即ab+bc是a2+b2与b2+c2的等比中项.
通性通法
1.在等比数列{an}中,任取相邻的三项,an-1,an,an+1,则an是an+1与an-1的等比中项,即=an-1·an+1.
2.“a,G,b成等比数列”是“G2=ab”的充分不必要条件.
3.等比数列中的任一项(除首、末两项)都是数列中距该项“距离”相等的两项的等比中项,即=an-k·an+k(n>k).
【跟踪训练】
1.已知a是1,2的等差中项,b是-1,-16的等比中项,则ab=( )
A.6 B.-6
C.±6 D.±12
解析:C 依题意知,2a=1+2,b2=(-1)×(-16),∴a=,b=±4,∴ab=±6.
2.已知等比数列{an}的前三项依次为a-1,a+1,a+4,则an= 4× .
解析:由已知可得(a+1)2=(a-1)(a+4),
解得a=5,所以a1=4,a2=6,
所以q==
=
,所以an=4×
.
题型二|等比数列性质的应用
【例2】 (1)在1与100之间插入n个正数,使这n+2个数成等比数列,则插入的n个数的积为( A )
A.10n B.n10
C.100n D.n100
解析:(1)设这n+2个数为a1,a2,…,an+1,an+2,
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