2020版高中数学第二章数列2.3.1等比数列(第1课时)等比数列的概念及通项公式学案 联系客服

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第1课时 等比数列的概念及通项公式

学习目标 1.通过实例,理解等比数列的概念.2.掌握等比中项的概念并会应用.3.掌握等比数列的通项公式并了解其推导过程.

知识点一 等比数列的概念 等比数列的概念和特点.

1.文字定义: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,通常用字母q表示(q≠0). 2.递推公式形式的定义:

an?an+1=q,n∈N+?. =q(n≥2)?或?an-1?an?

3.等比数列各项均不能为0. 知识点二 等比中项的概念

等比中项与等差中项的异同,对比如下表:

对比项 定义 等差中项 若x,A,y成等差数列,则等比中项 若x,G,y成等比数列,则A叫做x与y的等差中项 A-x=y-A x+yA= 2G叫做x与y的等比中项 Gy= xGG=±xy x与y的等比中项有两个,且互为相反数 只有当xy>0时,x与y才有等比中项 定义式 公式 个数 x与y的等差中项唯一 任意两个数x与y都有等差中项 备注

知识点三 等比数列的通项公式

若等比数列{an}的首项为a1,公比为q,则an=a1qn-1

(n∈N+).

1.若an+1=qan,n∈N+,且q≠0,则{an}是等比数列.( × ) 2.任何两个数都有等比中项.( × )

1111

3.等比数列1,,,,…中,第10项为9.( √ )

2482

4.常数列既是等差数列,又是等比数列.( × )

题型一 等比数列的判定

命题角度1 已知数列前若干项判断是否为等比数列 例1 判断下列数列是否为等比数列. (1)1,3,33,…,3,…; (2)-1,1,2,4,8,…; (3)a,a,a,…,a,….

解 (1)记数列为{an},显然a1=1,a2=3,…,an=3,….

n-1

1

2

32,3

n-1

nan3n-1∵==3(n≥2,n∈N+), an-13n-2

∴数列为等比数列,且公比为3.

(2)记数列为{an},显然a1=-1,a2=1,a3=2,…, ∵=-1≠=2,∴此数列不是等比数列.

(3)当a=0时,数列为0,0,0,…是常数列,不是等比数列;

当a≠0时,数列为a,a,a,a,…,a,…,显然此数列为等比数列,且公比为a. 反思感悟 判定等比数列,要抓住3个要点:

①从第二项起.②要判定每一项,不能有例外.③每一项与前一项的比是同一个常数,且不能为0.

跟踪训练1 下列各组数成等比数列的是( )

①1,-2,4,-8;②-2,2,-22,4;③x,x,x,x;④a,a,a,a. A.①② C.①②④ 答案 C

解析 ①②显然是等比数列;由于x可能为0,③不是;

B.①②③ D.①②③④

2

3

4

-1

-2

-3

-4

1

2

3

4

a2a1a3a2

na不能为0,④符合等比数列定义,故④是.

命题角度2 已知递推公式判断是否为等比数列 例2 已知数列{an}满足a1=1,an+1=2an+1. (1)证明:数列{an+1}是等比数列; (2)求数列{an}的通项公式.

(1)证明 ∵an+1=2an+1,∴an+1+1=2(an+1). 由a1=1,知a1+1≠0,从而an+1≠0. ∴

an+1+1

=2(n∈N+). an+1

∴数列{an+1}是等比数列.

(2)解 由(1)知{an+1}是以a1+1=2为首项,2为公比的等比数列. ∴an+1=2·2

n-1

=2.即an=2-1.

nn反思感悟 等比数列的判定方法 (1)定义法:an=q(n≥2,q是不为0的常数)?{an}是公比为q的等比数列. an-1

2

(2)等比中项法:an=an-1·an+1(n≥2,an,an-1,an+1均不为0)?{an}是等比数列. 跟踪训练2 数列{an}满足a1=-1,且an=3an-1-2n+3(n=2,3,…). (1)求a2,a3,并证明数列{an-n}是等比数列; (2)求数列{an}的通项公式. 解 (1)a2=3a1-2×2+3=-4,

a3=3a2-2×3+3=-15. an+1-n+

an-n3an-=n+

+3-an-nn+

3an-3n==3(n=1,2,3,…). an-n又a1-1=-2,∴数列{an-n}是以-2为首项,3为公比的等比数列. (2)由(1)知an-n=-2·3,∴an=n-2·3. 题型二 等比数列基本量的计算 例3 在等比数列{an}中. 1

(1)已知a2=4,a5=-,求an;

2

1

(2)已知a3+a6=36,a4+a7=18,an=,求n.

2解 (1)设等比数列的公比为q,

n-1

n-1

a1q=4,??则?41

a1q=-.?2?

a1=-8,??

解得?1

q=-.?2?

?1?n-1?1?n-4n-1

∴an=a1q=(-8)?-?=?-?.

?2??2?

(2)设等比数列{an}的公比为q.

181

∵a4+a7=a3q+a6q=(a3+a6)q,∴q==.

362∵a4+a7=18,∴a4(1+q)=18.

3

?1?n-4n-4

∴a4=16,an=a4·q=16·??.

?2??1?n-41

由16·??=,得n-4=5,∴n=9.

2?2?

反思感悟 已知等比数列{an}的某两项的值,求该数列的其他项或求该数列的通项常用方程思想,通过已知可以得到关于a1和q的两个方程,从而解出a1和q,再求其他项或通项. 跟踪训练3 在等比数列{an}中: (1)已知a1=3,q=-2,求a6; (2)已知a3=20,a6=160,求an.

解 (1)由等比数列的通项公式得a6=3×(-2)=-96. (2)设等比数列的公比为q,

??a1q=20,

那么?5

?a1q=160,?

n-1

2

6-1

??q=2,

解得?

?a1=5.?

n-1

所以an=a1q=5×2,n∈N+.

方程的思想在等比数列中的应用

典例1 有四个数,其中前三个数成等差数列,后三个数成等比数列,并且第一个数与第四个数的和是16,第二个数与第三个数的和是12,求这四个数.

a+d解 方法一 设这四个数依次为a-d,a,a+d,

aa+d??a-d+

a由条件得?

??a+a+d=12.

2

2

=16,

q解得?

?a=4,???d=4

或?

?a=9,?

??d=-6.

所以当a=4,d=4时,所求的四个数为0,4,8,16; 当a=9,d=-6时,所求的四个数为15,9,3,1. 故所求的四个数为0,4,8,16或15,9,3,1. 方法二 设这四个数依次为

2aa-a,,a,aq(q≠0),

q2a??q-a+aq=16,

由条件得?a??q+a=12,

??a=8,

解得?

?q=2?

a=3,??

或?1

q=.??3

当a=8,q=2时,所求的四个数为0,4,8,16; 1

当a=3,q=时,所求的四个数为15,9,3,1.

3