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《高中数学第2章数列2.3.1等比数列的概念2.3.2等比数列的通项公式等比数列的概念及通项公式讲义苏教版》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、2.3.1 等比数列的概念2.3.2 等比数列的通项公式第1课时 等比数列的概念及通项公式学习目标核心素养1.理解等比数列的概念,能在具体情景中,发现数列的等比关系.(重点)2.会推导等比数列的通项公式,并能应用该公式解决简单的等比数列问题.(重点)3.会证明一个数列是等比数列.(难点)1.通过等比数列的通项公式及等比中项的学习及应用,体现了数学运算素养.2.借助等比数列的判定与证明,培养逻辑推理素养.1.等比数列的概念如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的比都等于同一个常数,那么这个数列叫做等比数列,
2、这个常数叫做等比数列的公比,公比通常用字母q表示(q≠0).思考1:观察下列4个数列,归纳它们的共同特点.①1,2,4,8,16,…;②1,,,,,…;③1,1,1,1,…;④-1,1,-1,1,….[提示] 从第2项起,每一项与前一项的比是同一个常数.思考2:若数列{an}满足an+1=2an(n∈N*),那么{an}是等比数列吗?[提示] 不一定.当a1=0时,按上述递推关系,该数列为常数列,且常数为0,故{an}不一定为等比数列.2.等比数列的通项公式如果数列{an}是等比数列,首项为a1,公比为q,那
3、么它的通项公式为an=a1qn-1(a1≠0,q≠0).3.等比中项(1)若a,G,b成等比数列,则称G为a和b的等比中项,且满足G2=ab.(2)若数列{an}是等比数列,对任意的正整数n(n≥2),都有a=an-1·an+1.思考3:任意两个非零常数都有等比中项吗?若有,有几个?[提示] 当ab>0时,a,b的等比中项有两个,且这两个数互为相反数;当ab<0时,a,b没有等比中项.1.2+和2-的等比中项是( )A.1 B.-1 C.±1 D.2C [设2+和2-的等比中项为a,则a2
4、=(2+)(2-)=1.即a=±1.]2.下列数列为等比数列的序号是________.①2,22,3×22;②,,,,(a≠0);③s-1,(s-1)2,(s-1)3,(s-1)4,(s-1)5;④0,0,0,0,0.② [≠,所以①不是等比数列;②是首项为,公比为的等比数列;③中,当s=1时,数列为0,0,0,0,0,所以不是等比数列;④显然不是等比数列.]3.等比数列{an}中,a2=2,a5=,则公比q=________. [由定义知====q,则a2=a1q=2,①a5=a4q=a3q2=a2q3=a
5、1q4=,②所以②÷①得q3=,所以q=.]4.在等比数列{an}中,a4=27,q=-3,则a7=________.-729 [由等比数列定义知===q.所以a5=a4q=27×(-3)=-81,a6=a5q=-81×(-3)=243,a7=a6q=243×(-3)=-729.]等比数列的通项公式及应用【例1】 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)6-1=-96.(2)设等比数列的公比
6、为q,那么解得所以an=a1qn-1=5×2n-1.1.等比数列的通项公式涉及4个量a1,an,n,q,只要知道其中任意三个就能求出另外一个,在这四个量中,a1和q是等比数列的基本量,只要求出这两个基本量,问题便迎刃而解.2.关于a1和q的求法通常有以下两种方法:(1)根据已知条件,建立关于a1,q的方程组,求出a1,q后再求an,这是常规方法.(2)充分利用各项之间的关系,直接求出q后,再求a1,最后求an,这种方法带有一定的技巧性,能简化运算.1.在等比数列{an}中,(1)若它的前三项分别为5,-15,
7、45,求a5;(2)若a4=2,a7=8,求an.[解] (1)∵a5=a1q4,而a1=5,q==-3,∴a5=405.(2)因为所以由得q3=4,从而q=,而a1q3=2,于是a1==,所以an=a1qn-1=.等比中项【例2】 (1)等比数列{an}中,a1=,q=2,则a4与a8的等比中项是( )A.±4 B.4 C.± D.(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.思路探究:(1)用定义求等比中项.(2)证明(ab+bc)2=(a2+b2)(b
8、2+c2)即可.(1)A [由an=·2n-1=2n-4知,a4=1,a8=24,所以a4与a8的等比中项为±4.](2)[证明] b是a,c的等比中项,则b2=ac,且a,b,c均不为零,又(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+