资源描述:
《高中数学 1.3.1等比数列的概念及通项公式2学案 北师大版必修5》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、§3 等比数列第1课时 等比数列的概念及通项公式思路方法技巧命题方向 等比数列的判断[例1] 已知数列{an}的前n项和Sn=2an+1,求证:{an}是等比数列,并求出通项公式.[分析] 要证数列是等比数列,关键是看an与an-1之比是否为一个常数,由题设还须利用an=Sn-Sn-1(n≥2),求得an.[证明] ∵Sn=2an+1,∴Sn+1=2an+1+1.∴Sn+1-Sn=an+1=(2an+1+1)-(2an+1)=2an+1-2an.∴an+1=2an. ①又∵S1=a1=2a1+1,∴a1=-
2、1≠0.由①式可知,an≠0,∴由=2知{an}是等比数列,an=-2n-1.[说明] (1)本题证明,关键是用等比数列的定义,其中说明an≠0是非常重要的.证明中,也可以写出Sn-1=2an-1+1,从而得到an=2an-1,只能得到n≥2时,{an}是等比数列,得到n≥2时,an=-2n-1,再将n=1代入,验证a1=-1也满足通项公式的要求.(2)判断一个数列是否是等比数列的常用方法是:①定义法=q(q为常数且不为零){an}为等比数列.②等比中项法an+12=anan+2(n∈N+且an≠0){an}为等
3、比数列.③通项公式法an=a1qn-1(a1≠0且q≠0){an}为等比数列.变式应用1 判断下列数列是否为等比数列.(1)1,3,32,…,3n-1,…;(2)-1,1,2,4,8,…;(3)a1,a2,a3,…,an,….[解析] (1)此数列为等比数列,且公比为3.(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a1,a2,a3,a4,…,an,…,显然此数列为等比数列且公比为a.命题方向 等比数列的通项公式的应用[例2] 在等比数列{an}中,已
4、知a5-a1=15,a4-a2=6,求an.[分析] 本题可以列关于a1,q的方程组入手,解出a1与q,然后再求an.[解析] 设等比数列{an}的首项为a1,公比为q,a5-a1=a1q4-a1=15 ①因为a4-a2=a1q3-a1q=6 ②由得q=或q=2.当q=时,a1=-16.当q=2时,a1=1,∴an=-16×()n-1或an=2n-1.[说明] 首项和公比是等比数列的基本量,只要求出这两个基本量,其他量便可迎刃而解.此类问题求解的通法是根据条件,建立关于首项和公比的方程组,求出首项和公比.变式应
5、用2 已知等比数列{an}中,a2+a5=18,a3+a6=9,an=1,求n.a1q+a1q4=18a1=32[解析] 解法一:由题意得,解得.a1q2+a1q5=9q=∴an=a1qn-1=32()n-1=1,∴26-n=20,∴n=6.解法二:∵a3+a6=q(a2+a5),∴q=,又∵a1q+a1q4=18,∴a1=32,∴an=a1qn-1=32×()n-1=1,解得n=6.命题方向 等比中项的应用[例3] 等比数列{an}的前三项的和为168,a2-a5=42,求a5,a7的等比中项.[分析] 设出首
6、项和公比→由题意列方程组→解方程组求q→求a1→求等比中项.[解析] 设该等比数列的首项为a1,公比为q,因为a2-a5=42,所以q≠1,由已知,得a1+a1q+a1q2=168a1(1+q+q2)=168,所以,a1q-a1q4=42a1q(1-q3)=42因为1-q3=(1-q)(1+q+q2),所以由②除以①,得q(1-q)=.所以q=.所以a1==96.若G是a5,a7的等比中项,则应有G2=a5a7=a1q4·a1q6=a12q10=962×()10=9.所以a5,a7的等比中项是±3.[说明] 由等
7、比中项的定义可知:=G2=abG=±.这表明:只有同号的两项才有等比中项,并且这两项的等比中项有两个,它们互为相反数.异号的两数没有等比中项.反之,若G2=ab(ab≠0),则=,即a,G,b成等比数列.所以a,G,b成等比数列G2=ab(ab≠0).变式应用3 若a,2a+2,3a+3成等比数列,求实数a的值.[解析] 因为a,2a+2,3a+3成等比数列,所以(2a+2)2=a(3a+3).解得a=-1或a=-4.因为当a=-1时,2a+2,3a+3均为0,故应舍去.故a的值为-4.探索延拓创新命题方向 等比
8、数列的实际应用[例4] 据《中国青年报》2004年11月9日报导,卫生部艾滋病防治专家徐天民指出:前我国艾滋病的流行趋势处于世界第14位,在亚洲第2位,而且艾滋病毒感染者每年以40%的速度在递增,我国已经处于艾滋病暴发流行的前沿,我国政府正在采取有效措施,防止艾滋病蔓延,公元2004年我国艾滋病感染者至少有80万人,若不采取任何防治措施,则至少到公元年后,我国艾滋病毒感染