数学等比数列学案1必修5

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人教新课标版数学高二A必修5学案 等比数列的前n项和(一)

人教新课标版数学高二A必修5学案 等比数列的前n项和(一)

明目标、知重点 1.掌握等比数列的前n 项和公式及公式推导思路.2.会用等比数列的前n 项和公式解决有关等比数列的一些简单问题.1.等比数列前n 项和公式:(1)公式:S n =⎩⎪⎨⎪⎧a 1(1-q n)1-q =a 1-a n q 1-q (q ≠1)na 1(q =1). (2)注意:应用该公式时,一定不要忽略q =1的情况. 2.等比数列前n 项和公式的变式若{a n }是等比数列,且公比q ≠1,则前n 项和S n =a 11-q (1-q n )=A (q n -1).其中A =a 1q -1.3.错位相减法推导等比数列前n 项和的方法叫错位相减法.一般适用于求一个等差数列与一个等比数列对应项积的前n 项和.[情境导学]国际象棋起源于古代印度.相传国王要奖赏象棋的发明者,问他想要什么.发明者说:“请在象棋的第一个格子里放1颗麦粒,第二个格子放2颗麦粒,第三个格子放4颗麦粒,以此类推,每个格子放的麦粒数都是前一个格子的两倍,直到第64个格子.请给我足够的麦粒以实现上述要求”.国王觉得这个要求不高,就欣然同意了.假定千粒麦子的质量为40 g ,据查目前世界年度小麦产量约6亿吨,根据以上数据,判断国王是否能实现他的诺言. 探究点一 等比数列前n 项和公式的推导思考1 在情境导学中,如果把各格所放的麦粒数看成是一个数列,那么这个数列是怎样的一个数列?通项公式是什么?答 所得数列为1,2,4,8,…,263.它首项为1,公比为2的等比数列,通项公式为a n =2n -1. 思考2 在情境导学中,国王能否满足发明者要求的问题,可转化为一个怎样的数列问题? 答 转化为求通项为a n =2n-1的等比数列前64项的和.思考3 类比求等差数列前n 项和的方法,能否用倒序相加法求数列1,2,4,8,…,263的和?为什么?答 不能用倒序相加法,因为对应各项相加后的和不相等. 思考4 如何求等比数列{a n }的前n 项和S n?答 设等比数列{a n }的首项是a 1,公比是q ,前n 项和为S n . S n 写成:S n =a 1+a 1q +a 1q 2+…+a 1q n -1.① 则qS n =a 1q +a 1q 2+…+a 1q n -1+a 1q n .② 由①-②得:(1-q )S n =a 1-a 1q n . 当q ≠1时,S n =a 1(1-q n )1-q;当q =1时,由于a 1=a 2=…=a n ,所以S n =na 1.小结 (1)千粒麦子的质量约为40 g,1.84×1019粒麦子相当于7 000多亿吨,而目前世界年度小麦产量约6亿吨,所以国王是无法满足发明者要求的. 0(2)等比数列{a n }的前n 项和S n 可以用a 1,q ,a n 表示为 S n=⎩⎪⎨⎪⎧na 1,q =1,a 1-a nq1-q ,q ≠1.例1 求下列等比数列前8项的和: (1)12,14,18,…; (2)a 1=27,a 9=1243,q <0.解 (1)因为a 1=12,q =12,所以S 8=12[1-(12)8]1-12=255256.(2)由a 1=27,a 9=1243,可得1243=27·q 8.又由q <0,可得q =-13.所以S 8=27[1-(-13)8]1-(-13)=1 64081.反思与感悟 涉及等比数列前n 项和时,要先判断q =1是否成立,防止因漏掉q =1而出错. 跟踪训练1 若等比数列{a n }满足a 2+a 4=20,a 3+a 5=40,则公比q =________;前n 项和S n =________. 答案 2 2n +1-2解析 设等比数列的公比为q ,由a 2+a 4=20,a 3+a 5=40.∴20q =40,且a 1q +a 1q 3=20,解之得q =2,且a 1=2. 因此S n =a 1(1-q n )1-q=2n +1-2.探究点二 等比数列前n 项和的实际应用例2 某商场今年销售计算机5 000台,如果平均每年的销售量比上一年的销售量增加10%,那么从今起,大约几年可使总销售量达到30 000台(结果保留到个位)?解 根据题意,每年销售量比上一年增加的百分率相同.所以,从今年起,每年的销售量组成一个等比数列{a n },其中a 1=5 000,q =1+10%=1.1,S n =30 000. 于是得到5 000(1-1.1n )1-1.1=30 000.整理,得1.1n =1.6.两边取对数,得n lg 1.1=lg 1.6. 用计算器算得n =lg 1.6lg 1.1≈0.200.041≈5(年).答 大约5年可以使总销量达到30 000台.反思与感悟 解应用题先要认真阅读题目,尤其是一些关键词:“平均每年的销售量比上一年的销售量增加10%”.理解题意后,将文字语言向数字语言转化,建立数学模型,再用数学知识解决问题.跟踪训练2 一个热气球在第一分钟上升了25 m 的高度,在以后的每一分钟里,它上升的高度都是它在前一分钟里上升高度的80%.这个热气球上升的高度能超过125 m 吗? 解 用a n 表示热气球在第n 分钟上升的高度, 由题意,得a n +1=45a n ,因此,数列{a n }是首项a 1=25,公比q =45的等比数列.热气球在前n 分钟内上升的总高度为 S n =a 1+a 2+…+a n =a 1(1-q n )1-q=25×⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫45n 1-45=125×⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫45n <125. 故这个热气球上升的高度不可能超过125 m. 探究点三 错位相减法求和思考 教材中推导等比数列前n 项和的方法叫错位相减法.这种方法也适用于一个等差数列{a n }与一个等比数列{b n }对应项之积构成的新数列求和.如何用错位相减法求数列{n2n }前n项和?答 设S n =12+222+323+…+n2n ,则有12S n =122+223+…+n -12n +n2n +1,两式相减,得S n -12S n =12+122+123+…+12n -n 2n +1,即12S n =12(1-12n )1-12-n 2n +1=1-12n -n2n +1. ∴S n =2-12n -1-n2n =2-n +22n .例3 求和:S n =x +2x 2+3x 3+…+nx n (x ≠0). 解 分x =1和x ≠1两种情况.当x =1时,S n =1+2+3+…+n =n (n +1)2.当x ≠1时,S n =x +2x 2+3x 3+…+nx n , xS n =x 2+2x 3+3x 4+…+(n -1)x n +nx n +1, ∴(1-x )S n =x +x 2+x 3+…+x n -nx n +1 =x (1-x n )1-x -nx n +1.∴S n =x (1-x n )(1-x )2-nx n +11-x.综上可得S n=⎩⎪⎨⎪⎧n (n +1)2 (x =1),x (1-x n)(1-x )2-nxn +11-x (x ≠1且x ≠0).反思与感悟 一般地,如果数列{a n }是等差数列,{b n }是等比数列,求数列{a n b n }的前n 项和时,可采用错位相减法.跟踪训练3 求数列1,3a,5a 2,7a 3,…,(2n -1)·a n -1的前n 项和.解 (1)当a =0时,S n =1.(2)当a =1时,数列变为1,3,5,7,…,(2n -1), 则S n =n [1+(2n -1)]2=n 2.(3)当a ≠1且a ≠0时,有S n =1+3a +5a 2+7a 3+…+(2n -1)a n -1① aS n =a +3a 2+5a 3+7a 4+…+(2n -1)·a n ② ①-②得S n -aS n =1+2a +2a 2+2a 3+…+2a n -1-(2n -1)·a n , (1-a )S n =1-(2n -1)a n +2(a +a 2+a 3+a 4+…+a n -1) =1-(2n -1)a n +2·a (1-a n -1)1-a=1-(2n -1)a n+2(a -a n )1-a,又1-a ≠0,∴S n =1-(2n -1)a n 1-a +2(a -a n )(1-a )2.综上,S n=⎩⎪⎨⎪⎧1 (a =0),n 2(a =1),1-(2n -1)a n1-a +2(a -a n )(1-a )2(a ≠0且a ≠1).1.等比数列1,x ,x 2,x 3,…的前n 项和S n 为( ) A.1-x n 1-xB.1-x n -11-xC.⎩⎪⎨⎪⎧1-x n1-x ,x ≠1,n , x =1 D.⎩⎪⎨⎪⎧1-x n -11-x ,x ≠1,n , x =1答案 C解析 当x =1时,S n =n ; 当x ≠1时,S n =1-x n 1-x.2.设等比数列{a n }的公比q =2,前n 项和为S n ,则S 4a 2等于( )A .2B .4 C.152 D.172答案 C解析 方法一 由等比数列的定义,S 4=a 1+a 2+a 3+a 4=a 2q +a 2+a 2q +a 2q 2,得S 4a 2=1q +1+q +q 2=152. 方法二 S 4=a 1(1-q 4)1-q,a 2=a 1q ,∴S 4a 2=1-q 4(1-q )q =152. 3.等比数列{a n }的各项都是正数,若a 1=81,a 5=16,则它的前5项的和是( ) A .179 B .211 C .243 D .275 答案 B解析 ∵q 4=a 5a 1=1681=(23)4,且q >0,∴q =23,∴S 5=a 1-a 5q 1-q =81-16×231-23=211.4.某厂去年产值为a ,计划在5年内每年比上一年产值增长10%,从今年起5年内,该厂的总产值为________. 答案 11a (1.15-1)解析 注意去年产值为a ,今年起5年内各年的产值分别为1.1a,1.12a,1.13a,1.14a,1.15a . ∴1.1a +1.12a +1.13a +1.14a +1.15a =11a (1.15-1). [呈重点、现规律]1.在等比数列的通项公式和前n 项和公式中,共涉及五个量:a 1,a n ,n ,q ,S n ,其中首项a 1和公比q 为基本量,且“知三求二”.2.前n 项和公式的应用中,注意前n 项和公式要分类讨论,即q ≠1和q =1时是不同的公式形式,不可忽略q =1的情况.3.一般地,如果数列{a n }是等差数列,{b n }是等比数列且公比为q ,求数列{a n ·b n }的前n 项和时,可采用错位相减的方法求和.一、基础过关1.设数列{(-1)n }的前n 项和为S n ,则S n 等于( ) A.n [(-1)n -1]2B.(-1)n +1+12C.(-1)n +12D.(-1)n -12答案 D解析 S n =(-1)[1-(-1)n ]1-(-1)=(-1)n -12.2.在各项都为正数的等比数列{a n }中,首项a 1=3,前3项和为21,则a 3+a 4+a 5等于( ) A .33 B .72 C .84 D .189 答案 C解析 由S 3=a 1(1+q +q 2)=21且a 1=3,得q 2+q -6=0. ∵q >0,∴q =2.∴a 3+a 4+a 5=q 2(a 1+a 2+a 3)=22·S 3=84.3.设S n 为等比数列{a n }的前n 项和,8a 2+a 5=0,则S 5S 2等于( )A .11B .5C .-8D .-11答案 D解析 由8a 2+a 5=0得8a 1q +a 1q 4=0,∴q =-2,则S 5S 2=a 1(1+25)a 1(1-22)=-11.4.等比数列{a n }的前n 项和为S n ,已知S 3=a 2+10a 1,a 5=9,则a 1等于( ) A.13 B .-13C.19 D .-19答案 C解析 设等比数列{a n }的公比为q ,由S 3=a 2+10a 1得a 1+a 2+a 3=a 2+10a 1,即a 3=9a 1,q 2=9,又a 5=a 1q 4=9,所以a 1=19.5.设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=1,S 6=4S 3,则a 4=________. 答案 3解析 S 6=4S 3⇒a 1(1-q 6)1-q =4·a 1(1-q 3)1-q ⇒q 3=3.∴a 4=a 1·q 3=1×3=3.6.如果数列{a n }满足a 1,a 2-a 1,a 3-a 2,…,a n -a n -1,…,是首项为1,公比为2的等比数列,那么a n =________. 答案 2n -1解析 a n -a n -1=a 1q n -1=2n -1,即⎩⎪⎨⎪⎧a 2-a 1=2,a 3-a 2=22,…a n-a n -1=2n -1.各式相加得a n -a 1=2+22+…+2n -1=2n -2, 故a n =a 1+2n -2=2n -1.7.设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3+S 6=2S 9,求数列的公比q . 解 当q =1时,S n =na 1,S 3+S 6=3a 1+6a 1=9a 1=S 9≠2S 9; 当q ≠1时,a 1(1-q 3)1-q +a 1(1-q 6)1-q =2×a 1(1-q 9)1-q ,得2-q 3-q 6=2-2q 9, ∴2q 9-q 6-q 3=0,解得q 3=-12或q 3=1(舍去),∴q =-342.8.求和:1×21+2×22+3×23+…+n ×2n . 解 设S n =1×21+2×22+3×23+…+n ×2n 则2S n =1×22+2×23+…+(n -1)×2n +n ×2n +1 ∴-S n =21+22+23+…+2n -n ×2n +1 =2(1-2n )1-2-n ×2n +1=2n +1-2-n ×2n +1=(1-n )×2n +1-2 ∴S n =(n -1)·2n +1+2. 二、能力提升9.一弹性球从100米高处自由落下,每次着地后又跳回到原来高度的一半再落下,则第10次着地时所经过的路程和是(结果保留到个位)( ) A .300米 B .299米 C .199米 D .166米 答案 A解析 小球10次着地共经过的路程为100+100+50+…+100×⎝⎛⎭⎫128=2993964≈300(米). 10.已知数列{a n }满足3a n +1+a n =0,a 2=-43,则{a n }的前10项和等于 ( )A .-6(1-3-10)B.19(1-3-10) C .3(1-3-10) D .3(1+3-10)答案 C解析 先根据等比数列的定义判断数列{a n }是等比数列,得到首项与公比,再代入等比数列前n 项和公式计算.由3a n +1+a n =0,得a n +1a n =-13,故数列{a n }是公比q =-13的等比数列.又a 2=-43,可得a 1=4.所以S 10=4⎣⎡⎦⎤1-(-13)101-⎝⎛⎭⎫-13=3(1-3-10).11.等比数列{a n }的前n 项和为S n ,已知S 1,2S 2,3S 3成等差数列,则{a n }的公比为________. 答案 13解析 由已知4S 2=S 1+3S 3,即4(a 1+a 2)=a 1+3(a 1+a 2+a 3).∴a 2=3a 3, ∴{a n }的公比q =a 3a 2=13.12.为保护我国的稀土资源,国家限定某矿区的出口总量不能超过80吨,该矿区计划从2013年开始出口,当年出口a 吨,以后每年出口量均比上一年减少10%. (1)以2013年为第一年,设第n 年出口量为a n 吨,试求a n 的表达式;(2)因稀土资源不能再生,国家计划10年后终止该矿区的出口,问2013年最多出口多少吨?(保留一位小数) 参考数据:0.910≈0.35.解 (1)由题意知每年的出口量构成等比数列,且首项a 1=a ,公比q =1-10%=0.9,∴a n =a ·0.9n -1 (n ≥1).(2)10年的出口总量S 10=a (1-0.910)1-0.9=10a (1-0.910).∵S 10≤80,∴10a (1-0.910)≤80,即a ≤81-0.910,∴a ≤12.3.故2013年最多出口12.3吨. 三、探究与拓展13.已知等差数列{a n }满足a 2=0,a 6+a 8=-10. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n -1的前n 项和.解 (1)设等差数列{a n }的公差为d ,由已知条件可得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+d =0,2a 1+12d =-10,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =-1.高中数学-打印版精心校对 故数列{a n }的通项公式为a n =2-n .(2)设数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a n 2n -1的前n 项和为S n , 即S n =a 1+a 22+…+a n2n -1,①S n 2=a 12+a 24+…+a n2n .②所以,当n >1时,①-②得 S n 2=a 1+a 2-a 12+…+a n -a n -12n -1-a n2n=1-(12+14+…+12n -1)-2-n2n=1-(1-12n -1)-2-n 2n =n2n .所以S n =n 2n -1.当n =1时也成立. 综上,数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a n 2n -1的前n 项和S n =n2n -1.。

河北省邢台一中高一人教版数学必修五 等比数列 教学设计

河北省邢台一中高一人教版数学必修五 等比数列 教学设计

《等比数列》教学设计邢台一中【教学内容及内容分析】等比数列是高中课程标准试验教科书数学(必修5)其次章第四节的内容。

数列是高中数学重要内容之一,它不仅有着广泛的应用,如储蓄、分期付款的有关计算会用到等比数列前n项和的一些学问,而且起着承前启后的作用——数列作为一种特殊的函数与前面学到的函数思想密不行分,另外也为后面进一步学习数列的极限等内容做好预备。

在数列的学习中,等差数列和等比数列是两种最重要的数列模型,并且等差数列与等比数列在内容上是完全平行的,包括定义、性质、通项公式、前n项和的公式、两个数的等差(比)中项、两种数列在函数角度下的解释等,因此在教学时可用对比方法,以便于弄清它们之间的联系与区分。

【学情分析】教学对象是进入高中不久的同学,他们具有肯定的分析问题和解决问题的力量,规律思维力量也初步形成,但由于年龄的缘由,思维尽管活跃,灵敏,但缺乏冷静、深刻,因此片面、不严谨。

从同学的思维特点看,很简洁把本节内容与等差数列的学习过程作对比,这是一种乐观因素,应充分利用。

但相比等差数列,等比数列中要留意的地方更多,比如说:等比数列的公比不能为零,等比数列的各项都不能为零等,这些细节同学简洁忽视,通过本节课的学习,增加同学思维的严谨性。

【教学方法及设计意图】《新课程改革纲要》提出:“要转变课程实施过于强调接受学习,死记硬背、机械训练的现状,提倡同学主动参与、乐于探究、勤于动手,培育同学搜集和处理信息的力量、猎取新学问的力量、分析和解决问题的力量以及沟通合作的力量”。

针对这一目标,这节课做了如下设计:(1)通过一个“折纸玩耍”让同学从感性上生疏等比数列,借助丰富的实例,使得同学加深对等比数列的生疏。

最终,通过同学的观看、分析、探讨得出等比数列的概念。

并且借助这一过程使同学生疏到数学来源于生活,经受观看现象,发觉问题,总结归纳这一过程,促使同学形成擅长观看,擅长思考的好习惯。

(2)同学相互探讨,乐观思考,以等差数列的通项公式的推导为参照物,探究等比数列的通项公式;通过与指数函数的图像类比,探究等比数列的通项公式的图像特征及指数函数之间的联系。

人教版高中数学必修五学案 §2.4 等比数列(一)

人教版高中数学必修五学案 §2.4 等比数列(一)

§2.4 等比数列(一)学习目标 1.通过实例,理解等比数列的概念并会简单应用(重点);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,了解其推导过程(重、难点).知识点1等比数列的定义及通项公式【预习评价】(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)等比数列的公比可以为任意实数.()(2)若一个数列从第2项开始每一项与前一项的比是常数,则这个数列是等比数列.()(3)常数列既是等差数列又是等比数列.()提示(1)公比不可以为0.(2)应为同一个常数.(3)0数列除外.答案(1)×(2)×(3)×知识点2等比中项的概念如果a,G,b成等比数列,那么G叫做a与b的等比中项,且G=±ab.【预习评价】1.已知等比数列{a n}中,a1=1,a3=9,则a2=________.解析∵a3=a1·q2.∴9=q 2,∴q =±3,∴a 2=a 1q =±3.答案 ±32.3与27的等比中项是________.解析 由于G 2=3×27=81,故G =±9.答案 ±9题型一 等比数列通项公式的应用【例1】 在等比数列{a n }中,(1)已知a 3=9,a 6=243,求a 5;(2)已知a 1=98,a n =13,q =23,求n .解 (1)法一 由a 3=9,a 6=243,得a 1q 2=9,a 1q 5=243.∴q 3=2439=27,∴q =3.∴a 1=1.∴a 5=a 1q 4=1×34=81.法二 ∵a 6=a 3q 3,∴q 3=a 6a 3=2439=27,∴q =3. ∴a 5=a 3q 2=9×32=81.(2)∵a 1=98,q =23,a n =13,∴13=98×⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -1. ∴⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -1=827=⎝ ⎛⎭⎪⎫233. ∴n -1=3,∴n =4.规律方法等比数列的通项公式及变形的应用1.在已知等比数列的首项和公比的前提下,利用通项公式a n=a1q n-1(a1q≠0)可求出等比数列中的任意一项.2.在已知等比数列中任意两项的前提下,利用a n=a m q n-m(q≠0)也可求出等比数列中的任意一项.【训练1】在等比数列{a n}中.(1)已知a n=128,a1=4,q=2,求n;(2)已知a n=625,n=4,q=5,求a1;(3)已知a1=2,a3=8,求公比q和通项公式.解(1)∵a n=a1·q n-1,∴4·2n-1=128,∴2n-1=32,∴n-1=5,n=6.(2)a1=a nq n-1=62554-1=5,故a1=5.(3)a3=a1·q2,即8=2q2,∴q2=4,∴q=±2.当q=2时,a n=a1q n-1=2·2n-1=2n,当q=-2时,a n=a1q n-1=2(-2)n-1=(-1)n-12n,∴数列{a n}的公比为2或-2,对应的通项公式分别为a n=2n或a n=(-1)n-12n.题型二等比中项及其应用【例2】已知等比数列的前三项和为168,a2-a5=42,求a5,a7的等比中项. 解设该等比数列的公比为q,首项为a1,∵⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 1q +a 1q 2=168,a 1q -a 1q 4=42,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1(1+q +q 2)=168,a 1q (1-q 3)=42.∵1-q 3=(1-q )(1+q +q 2).上述两式相除,得q (1-q )=14⇒q =12.∴a 1=42q -q 4=4212-⎝ ⎛⎭⎪⎫124=96. 若G 是a 5,a 7的等比中项,则应有G 2=a 5·a 7=a 1q 4·a 1q 6=a 21q 10=962·⎝ ⎛⎭⎪⎫1210=9. ∴a 5,a 7的等比中项是±3.规律方法 (1)首项a 1和q 是构成等差数列的基本量,从基本量入手解决相关问题是研究等比数列的基本方法.(2)解题时应注意同号的两个数的等比中项有两个,它们互为相反数,而异号的两个数没有等比中项.【训练2】 已知数列-1,a 1,a 2,-4成等差数列,-1,b 1,b 2,b 3,-4成等比数列,求a 2-a 1b 2的值. 解 ∵-1,a 1,a 2,-4成等差数列,设公差为d ,则a 2-a 1=d =13[(-4)-(-1)]=-1,∵-1,b 1,b 2,b 3,-4成等比数列,∴b 22=(-1)×(-4)=4,∴b 2=±2.若设公比为q ,则b 2=(-1)q 2,∴b 2<0.∴b 2=-2,∴a 2-a 1b 2=-1-2=12.【例3】 已知数列{a n }的前n 项和为S n ,S n =13(a n -1)(n ∈N *).(1)求a 1,a 2;(2)求证:数列{a n }是等比数列.(1)解 由S 1=13(a 1-1),得a 1=13(a 1-1), ∴a 1=-12.又S 2=13(a 2-1),即a 1+a 2=13(a 2-1),得a 2=14.(2)证明 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=13(a n -1)-13(a n -1-1),得a n a n -1=-12.又a 1=-12, 所以{a n }是首项为-12,公比为-12的等比数列.【迁移1】 已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=2a n +1,b n =a n +1(n ∈N *).(1)求证:{b n }是等比数列;(2)求{a n }的通项公式.(1)证明 令a n +1+k =2(a n +k ),即a n +1=2a n +k ,与a n +1=2a n +1比较得k =1.又a 1+1=2,b n =a n +1,故数列{b n }是以2为首项,2为公比的等比数列.(2)解 法一 由(1)知,a n +1=2·2n -1,∴a n =2n -1.法二 ∵a n +1=2a n +1,∴a n =2a n -1+1(n ≥2).∴a n +1-a n =2(a n -a n -1).∴{a n +1-a n }为等比数列,其中首项为a 2-a 1=2a 1+1-a 1=a 1+1=2,公比q =2.则a n +1-a n =2·2n -1=2n .∴2a n +1-a n =2n ,∴a n =2n -1.【迁移2】 已知数列{a n }中,a 1=56,a n +1=13a n +⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +1,求a n . 解 令a n +1-A ·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +1=13⎣⎢⎡⎦⎥⎤a n -A ·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n , 则a n +1=13a n +A 3·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +1. 由已知条件知A 3=1,得A =3,所以a n +1-3·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +1=13⎣⎢⎡⎦⎥⎤a n -3·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n . 又a 1-3·⎝ ⎛⎭⎪⎫121=-23≠0, 所以⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a n -3·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n 是首项为-23,公比为13的等比数列. 于是a n -3·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n =-23·⎝ ⎛⎭⎪⎫13n -1, 故a n =3·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -2·⎝ ⎛⎭⎪⎫13n . 规律方法 判断一个数列是否是等比数列的常用方法(1)定义法:若数列{a n }满足a n +1a n =q (q 为常数且不为零)或a n a n -1=q (n ≥2,q 为常数且不为零),则数列{a n }是等比数列.(2)通项公式法:若数列{a n }的通项公式为a n =a 1q n -1(a 1≠0,q ≠0),则数列{a n }是等比数列.(3)等比中项法:若a 2n +1=a n a n +2(n ∈N *且a n ≠0),则数列{a n }为等比数列.(4)构造法:在条件中出现a n +1=ka n +b 关系时,往往构造数列,方法是把a n +1+x =k (a n +x )与a n +1=ka n +b 对照,求出x 即可.课堂达标1.在等比数列{a n }中,a 1=8,a 4=64,则a 3等于( )A.16B.16或-16C.32D.32或-32 解析 由a 4=a 1q 3,得q 3=8,即q =2,所以a 3=a 4q =32.答案 C2.已知a 是1,2的等差中项,b 是-1,-16的等比中项,则ab 等于( )A.6B.-6C.±6D.±12解析 ∵a =1+22=32,b 2=(-1)(-16)=16,b =±4,∴ab =±6.答案 C3.45和80的等比中项为________.解析 设45和80的等比中项为G ,则G 2=45×80,∴G =±60.答案 -60或604.已知数列{a n }是等比数列,且a 1=18,a 4=-1,则数列{a n }的公比q 为________.解析 q 3=a 4a 1=-8,所以q =-2. 答案 -25.已知a n =2n +3n ,判断数列{a n }是不是等比数列?解 不是等比数列.∵a 1=21+31=5,a 2=22+32=13,a 3=23+33=35,∴a 1a 3≠a 22,∴数列{a n }不是等比数列.课堂小结1.等比数列的判断或证明(1)利用定义:a n +1a n=q (与n 无关的常数). (2)利用等比中项:a 2n +1=a n a n +2(n ∈N *).2.两个同号的实数a 、b 才有等比中项,而且它们的等比中项有两个(±ab ),而不是一个(ab ),这是容易忽视的地方.3.等比数列的通项公式a n =a 1q n -1共涉及a 1,q ,n ,a n 四个量,已知其中三个量可求得第四个量.。

高二数学人教A版必修5教学教案2-4等比数列(6)

高二数学人教A版必修5教学教案2-4等比数列(6)

以上课件基本自编。

教学准备保证或平板与多媒体系统或白板系统的计算机位于同一个无线局域网中,并连接好DroidcamX,微信pc版。

把所有课件打开备用。

组织方式60个学生分成10组。

以组为单位合作讨论回答问题。

在整节课中,教师始终利用flash记分牌在每个环节及时对各组打分,课结束时根据分值对优秀组给予鼓励。

学生分析学生有一定的自主学习能力,对导学案比较熟悉,对思维导图的手绘有一点了解,对小组合作学习方式比较习惯。

等差数列的概念和性质有比较好的基础.学习方法课前让学生完成导学案,课后自主完善知识网络。

教学环节教学内容教师活动设计学生活动设计设计意图和作用媒体使用及分析等比数列概1.“一尺之捶”,“日取其半”2.计算机病毒每轮新感染数3. 年利率按照复利计算的每年的本利和问题。

1.Ppt动画展示。

引导学生得出3个数列,展示等差数列的定义,以小组为单位回答相应问题1.让学生了解生活中的等比数列,1.Ppt动画依次展示3个例子,图片生动,能吸引学生注意力。

,,念的引入一般地,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个常数,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.要求学生类比等差数列的概念来推导等比数列概念。

3.根据学生表现给分。

自主推出等比数列的概念。

思考等比数列的公比能否为0.培养学生对数学的情感。

2.训练学生运用类比的思想来解决问题的能力3.体现学生的主体学习地位2.Flash计分给学生即时评价,营造紧张又有趣的课堂气氛。

等比数列概念的练习:1.判断下列数列是否是等比数列:1,3,9,27,81, ... ;5,5,5,5,5,... ;1,1,1,1,1,1, ...;1,0,1,0,1,0,...2.等比数列中的项能否为0,公比能不能是0?有没有既是等差又是等比的数列?Ppt展示问题。

引导学生抢答问题,计分。

抢答巩固加深理解概念同上000000000000,…0000,巩固等比数列通项公式及等比中项推导三数a,G,b成等比数列则1.Ppt展示等差数列利用不完全归纳法推导通项公式及等差中项的过程。

高中数学必修5教案

高中数学必修5教案

高中数学必修5教案教案:高中数学必修5教案一:数列课时安排:1课时教学目标:1. 认识数列的概念,了解等差数列和等比数列的特点;2. 学习数列的通项公式和求和公式;3. 能够通过已知的前几项求解数列的通项公式和求和公式。

教学内容:1. 数列的概念和表示法;2. 等差数列和等比数列的特点;3. 数列的通项公式和求和公式。

教学步骤:1. 引入数列的概念,说明数列的表示方法;2. 介绍等差数列和等比数列的特点,并通过例题引导学生发现其中的规律;3. 讲解等差数列和等比数列的通项公式和求和公式,并通过例题演示应用;4. 练习题。

教学方法:1. 通过引入具体的例子和问题,激发学生对数列的兴趣和好奇心;2. 通过示意图和计算过程,详细讲解数列的通项公式和求和公式,加深学生对公式的理解和掌握。

教学资源:1. 教学课件,包含数列的概念、特点、通项公式和求和公式的说明;2. 练习题集,包含了不同难度的练习题。

教学评估:1. 在课堂中给予学生相关概念和公式的解释和运用问题;2. 布置作业,要求学生独立完成一些练习题,检查他们对数列的理解和应用能力。

教案二:三角函数课时安排:2课时教学目标:1. 认识三角函数的概念和基本性质;2. 学习正弦函数和余弦函数的图像及其性质;3. 掌握三角函数的周期性和变换规律;4. 能够解决简单的三角函数方程和不等式问题。

教学内容:1. 三角函数的定义和基本性质;2. 正弦函数和余弦函数的图像及其性质;3. 三角函数的周期性和变换规律;4. 三角函数方程和不等式的解法。

教学步骤:1. 介绍三角函数的概念和定义;2. 讲解正弦函数和余弦函数的图像和性质,引导学生观察和总结规律;3. 教授三角函数的周期性和变换规律,并通过图像演示详细说明;4. 教授三角函数方程和不等式的解法,并通过实例演示应用。

教学方法:1. 通过实际生活中的例子和问题,引入三角函数的概念和定义,提高学生对三角函数的兴趣和理解;2. 通过示意图和计算过程,详细讲解三角函数的图像和性质,加深学生对函数的理解和掌握。

人教课标版高中数学必修五《等比数列(第1课时)》教案(1)-新版

人教课标版高中数学必修五《等比数列(第1课时)》教案(1)-新版

2.4.1等比数列第一课时一、教学目标1.核心素养通过学习等比数列提高从数学角度发现和提出、分析和解决问题的能力,锻炼数学抽象和逻辑推理能力.2.学习目标(1)由特殊到一般,理解并会判断等比数列.(2)掌握等比数列通项公式及证明.(3)应用等比数列知识解决相应问题.3.学习重点(1)等比数列定义及判断.(2)通项公式的推导.4.学习难点会用等比数列解决相应问题.二、教学设计(一)课前设计1.预习任务任务1阅读教材,思考:什么是等比数列?任务2观察等比数列,总结等比数列的规律,前后两项的比值可以是任意实数吗?任务3结合之前的探索,能写出其通项公式吗?等比数列何时递增,递减,或者变成等差数列?2.预习自测1.数列4,16,64,256…是什么数列?第五项是多少?答案:等比数列;1024.【知识点:等比数列】【解析】等比数列的通项公式是:11n n a a q -=2.在等比数列{}n a 中,472,16,a a ==则n a =________..23-n 答案:【知识点:等比数列通项公式】【解析】等比数列的通项公式是:11n n a a q -=,由题意求出n 和q 3.已知x ,y ,z ∈R ,若-1,x ,y ,z ,-3成等比数列,则xyz 的值为( ) A .-3 B .±3 C .-3 3 D .±3 3 答案:C【解析】∵-1,x,y,z ,-3成等比数列,∴2y =xz =(-1)×(-3)=3,且2x y =->0,即y”的什么条件?有都”是“对任意正整数是公比,则“是首项,等比数列中n n a a n q a q a >>>+111,1,0,.4答案:充分不必要条件.【知识点:等比数列通项公式,充要条件的判断;数学思想:推理论证能力】【解析】充分不必要条件.由q >1,得1n n q q ->,又10a >得111n n a q a q -⋅>⋅即1n a +>n a 反之不然.取11n n a a q -==)21(n-,可得 1n a +>n a ,但1a =21-(二)课堂设计 1.知识回顾 (1)等差数列概念.(2)等差数列通项公式及推导. 2.问题探究问题探究一 借助等差数列的定义,类比得到等比数列定义 ●活动一 回顾旧知,夯实基础.之前我们学习了等差数列,我们是怎样定义并且判断等差数列?如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,公差通常用字母d 表示. 数学语言表达式:1n n a a d +-= (n ∈N *,d 为常数),或1n n a a d --= (2,n d ≥为常数). ●活动二 探索规律,发现新知. 类比于等差数列,观察以下几个数列2,4,8,16,32…;1,1,1,1,1…;1,-1,1,-1,1,-1…;1,0,1,0,1,0,…;3,9,27,81,243,…;它们都有着怎样的规律 ●活动二 新旧整合,得出结论.结合活动一与活动二,能给出等比数列定义吗?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个非0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,公比通常用字母q (q ≠0)表示.数学语言表达式:1n n a q a -=(2,n ≥q 为非0常数),或1n naq a +=(n ∈N *,q 为非0常数).问题探究二 类比等差数列通项公式及性质,结合等比数列定义得到等比数列通项公式和性质,●活动一 温故知新,迎难而上. 回忆等差数列,写出通项公式.通项公式:()11n a a n d =+-.推广:()n m a a n m d =+-(m,n ∈N *). ●活动二 类比旧知得出新知.在等比数列中,是否只需确定某些量就可以写出通项公式?只需确定首项与公比即可得到通项公式11n n a a q -=.推广: n m n m a a q -=,公比为非0常数.●活动三 思维谨慎,扎实前进. 能否给出通项公式证明?借助定义,a na n -1=q (n ≥2,q 为非0常数),列出n -1个式子,累乘后得到通项公式. ●活动四 夯实基础,勇于探索.等差数列中,公差大于0时,数列递增;反之递减.等比数列也有相似结论吗?请归纳总结.首相大于0,公比大于1时递增;公比大于0小于1时递减;首项小于0时,公比大于0小于1时递增,公比大于1时递减;首项不等于0,公比等于1时,既是等差又是等比;公比小于0时,为摆动数列.问题探究三●活动一 初步运用 基础知识的掌握例1.在等比数列{}n a 中,253618,9,1n a a a a a +=+==,则n =________. 【知识点:等比数列通项公式】 答案:6例2.在等比数列{}n a 中, 1a <0, 若对正整数n 都有1n n a a +<,那么公比q 的取值范围是?【知识点:等比数列通项公式】答案:由1n n a a +<得1111,,01n n n n a q a q q q q --<∴>∴<< ●活动二 能力提升 通项公式性质的运用例1. 数列{}n a 是等差数列,若1351,3,5a a a +++构成公比为q 的等比数列,则q =________.【知识点:等比数列性质】 答案:1.例2.在正项等比数列{}n a 中, 1n n a a +>,28466,5a a a a ⋅=+=,则57a a =( ) A.56 B.65 C.23D.32【知识点:等比数列性质】 答案:D 3.课堂总结 【知识梳理】(1)等比数列定义: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个非0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,公比通常用字母q (q ≠0)表示. 数学语言表达式:1n n a q a -= (n ≥2,q 为非0常数),或1n naq a +=(n ∈N *,q 为非0常数).(2)等比数列通项公式: 11n n a a q -=;通项公式的推广: n m n m a a q -=. 【重难点突破】(1)等比数列通项公式运用时为了减少计算量可以尝试使用其推广式. (2)公比0≠q 这是必然的,不存在公比为0的等比数列,还可以理解为等比数列中,不存在数值为0的项,各项不为0的常数列既是等差数列又是等比数列;至于等比数列的增减,则可以从首项与公比的正负及范围,通过列不等式进行确定. (3)等比数列的定义中有“从第二项起”“同一个常数”的描述应与等差数列中的描述理解一致.(4)等比数列的通项公式可以用迭代法累乘法推导,其中累乘法与累加法相似,可做一做比较,便于掌握. 4.随堂检测 一、选择题1.在等比数列{}n a 中,64,852==a a ,则公比q 为( ) A .2 B .3 C .4 D .8 答案:A.解析:【知识点:等比数列的通项公式】 二、解答题1.求下列各等比数列的通项公式: (1)21-=a ,83-=a . (2)51=a ,且12+n a n a 3-=. (3)51=a ,且11+=+n na a n n . 答案:(1)n n n n n n a a )2()2)(2(22)2(11-=--=-=-=--或.(2)1)23(5--⨯=n n a .(3)na n a n 311==.解析:【知识点:等比数列通项公式】 2.求以下等比数列的第4项与第5项: (1)5,-15,45,……. (2)1.2,2.4,4.8,…….(3)213,, (328).答案:(1)1354-=a ,4055=a . (2)6.94=a ,2.195=a . (3)4a =329,5a =12827. 解析:【知识点:等比关系的确定;数学思想:推理论证能力】3.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. 答案:这四个数为0, 4, 8, 16或15, 9, 3, 1.解析:【知识点:等比关系的确定;数学思想:推理论证能力】 设四个数依次为x,y,12-y,16-x .依题意,有 x +(12−y )=2y ①()()21612y x y -=-②由①式得x =3y -12 ③将③式代入②式得y (16-3y +12)=(12-y )2,整理得y 2-13y +36=0,解得124,9y y ==,代入③式得120,15x x ==.从而得所求四个数为0,4,8,16或15,9,3,1. 5.(1)已知{}n a 是等比数列,且2435460,225n a a a a a a a >++=, 求53a a +.(2)c a ≠,三数c a ,1,成等差数列,22,1,c a 成等比数列,求22ca ca ++. 答案:(1) 3a +55=a . (2)3122=++c a c a .解析:【知识点:等差数列的性质,等比数列】(1)∵{}n a 是等比数列,∴()224354635225a a a a a a a a ++=+=.又0n a >, ∴355a a +=.(三)课后作业基础型自主突破 一、填空题1.已知等比数列{}n a 的公比为正数,且248522,1,a a a a ⋅==则1a = .答案: 1a =解析:【知识点:等比关系的确定;数学思想:推理论证能力】设等比数列{}n a 的公比为q ,∵ 2482a a a ⋅=211a a ==,∴ 1a =2.设数列{}n a 是首项为1,公比为-3的等比数列12345||||||a a a a a ++++=______. 答案:121.解析:【知识点:等比数列】∵数列{}n a 是首项为1,公比为-3的等比数列,∴()1113n n n a a q --==-,∴123451,3,9,27,81,a a a a a ==-==-=∴则12345||||||1392781121a a a a a ++++=++++=. 3.等比数列{}214n +的公比为 ______ . 答案:16.解析:【知识点:等比数列的通项公式】 等比数列的通项公式是:11n n a a q -=4.若1、a 、b 、c 、9成等比数列,则b = ______ . 答案:3.解析:【知识点:等比数列】利用等比数列通用公式11n n a a q -=求出相应的值421531,9,3a a q a q b ======,3b ∴=5.公比为2的等比数列{}n a 的各项都是正数,且31116,a a =,则210log a = ______ . 答案:5.解析:【知识点:等比数列通项公式,对数的运算性质】∵公比为2的等比数列{}n a 的各项都是正数,且31116,a a =,∴7a =4,∴1a •26=4,解得1a =42-,∴9495101222a a q -==⨯=,∴52102log log 25a ==. 故答案为:5.能力型师生共研 一、选择题1.在数列{}n a 中,1111,,4n n a a a +==则99a =________. A.125504B.2500C.124504D.2401 答案:B解析:【知识点:等比关系的确定;数学思想:推理论证能力】 二、填空题1.设{}n a 为公比1q >的等比数列,若2004a 和2005a 是方程24830x x ++=的两根,则=+20072006a a _________. 答案:-18解析:【知识点:等比数列,根与系数的关系】根据{}n a 为公比q >1的等比数列, 2004a 和2005a 是方程4x 2+8x +3=0的两根,可得2004a =-2005=2006+2007a =-18. 三、证明题1.已知:b 是a 与c 的等比中项,且c b a ,,同号,求证:3a b c ++等比数列答案:见解析解析:【知识点:等比数列】 由题设:ac b =2得:22333)3(333ca bc ab bc b ab b c b a abc c b a ++=++=⨯++=⨯++ ∴3,3,3abc ca bc ab c b a ++++也成等比数列.探究型多维突破一、选择题1.已知三角形的三边构成等比数列,它们的公比为q ,则q 的取值范围是( )A .1(0,2+B .C .D .)251,251(++- 答案:D.解析:【知识点:等比关系的确定,解三角形;数学思想:推理论证能力】 设三边:a 、qa 、2q a 、q >0则由三边关系:两短边和大于第三边a +b >c ,即 (1)当q ≥1时a +qa >2q a ,等价于解二次不等式:21q q --<0,由于方程2q q --(2)当q <1时,a 为最大边,qa +2q a >a 即得2q q --⎭故选D . 二、证明题1.设d c b a ,,,均为非零实数,()()0222222=+++-+c b d c a b d b a ,求证:c b a ,,成等比数列且公比为d答案:见解析解析:【知识点:等比关系的确定;数学思想:推理论证能力,运算求解能力,创新意识,应用意识】证明:证一:关于d 的二次方程()()0222222=+++-+c b d c a b d b a 有实根, ∴()()0442222≥+-+=∆b a c a b ,∴()022≥--ac b则必有:02=-ac b ,即ac b =2,∴c b a ,,成等比数列设公比为q ,则aq b =,2aq c =代入()()024********=+++-+q a q a d aq a aq d q a a∵()0122≠+a q ,即0222=+-q qd d ,即≠=q d证二:∵()()0222222=+++-+c b d c a b d b a ∴()()022222222=+-++-c bcd d b b abd d a∴()()022=-+-c bd b ad ,∴b ad =,且c bd =∵d c b a ,,,非零,∴d bca b == 自助餐 一、选择题1.等比数列{}n a 中,6a 和10a 是方程2620x x ++=的两根,则8a =( )A.2±B.答案:C.解析:【知识点:等比数列,根与系数的关系】等比数列{}n a 中,6a 和10a 是方程2620x x ++=的两根, 6106a a +=-,可得261082a a a ⋅==,6a 和10a 都是负数,可得8a =-2..故选:C .2.已知等比数列{}n a 的公比为正数,且248522,1,a a a a ⋅==则1a =( )A. 0.5B. 22答案:C.解析:【知识点:等比数列】设公比为q ,由已知得()22841112a q a q a q ⋅=,即q 2=2,又因为等比数列{}n a 的公比为正数,所以q =2.22=,故选C.2.等比数列{}n a 的首项为1,项数是偶数,所有的奇数项之和为85,所有的偶数项之和为170,则10a =( )A.32 64.B C.512 D.1024 答案:C.解析:【知识点:等比关系的确定;数学思想:推理论证能力】设等比数列的项数为2n ,∵所有的奇数项之和为85,所有的偶数项之和为170, ∴S 奇:S 偶=1:2.∵S 奇=1321...n a a a -+++,S 偶=242...n a a a +++=q S 奇由题意可得,q =2,∴9910112512a a q ==⨯=.故选:C .3.在等比数列{}n a 中, 11,2,32n a q a ===,则n =( )A.5B.6C.7D.8 答案:B.解析:【知识点:等比数列的通项公式】11n n a a q -=,求得n =84.等比数列{}n a 中, 385,2a a ==,则数列{}lg n a 的前10项和等于( )A.2B.5C.1050D.lg答案:B.解析:【知识点:等比数列的通项公式,对数的运算性质】由题意得,等比数列{}n a 中, 385,2a a ==,所以385610,a a a a ⋅=⋅=,由等比数列的性质得, ()551231056...10a a a a a a ⋅⋅⋅=⋅=,所以数列{}lg n a 的前10项和1210l g l g ...l g 5n S a a a =+++=,故选:B . 6.数列{}n a 的首项1,数列{}n b 为等比数列且1n n na b a +=,若10112b b ⋅=,则21a =( ) A.20 B.512 C.1013 D.1024 答案.D.解析:【知识点:等比数列的通项公式】由1n n n a b a +=可知202120232121,,,a a b a a b a a b === ,所以202123122021a a a a a a b b b ⋅⋅⋅=⋅⋅⋅ ,又数列{}n b 为等比数列,所以1202191011b b b b b b ===L ,于是有121102a a =,即110212a a =,又11=a ,所以102421021==a ,故答案选D. 二、填空题1.已知数列{}n a 为等比数列,且5a =4,9a =64,则7a =____________. 答案:16.解析:【知识点:等比数列的通项公式】11n n a a q -=,由已知条件求出通项公式1124n n a -=⋅,所以716a =.2.数列{}n a 中, 112,n n a a a cn +==+(c 是常数,n =1,2,3,…),且123,,a a a 成公比不为1的等比数列.则c 的值是 ______ .答案:2.解析:【知识点:等比数列】∵112,n n a a a cn +==+,∴232,23,a c a c =+=+又∵123,,a a a 成公比不为1的等比数列,∴()()22c 223c +=+,即c 2-2c=0解得c=2,或c=0,故答案为23.若公比不为1的等比数列{}n a 满足()21213•13log a a a ⋯=,等差数列{}n b 满足77b a =,则1213b b b +⋯+的值为 ______ . 答案:26.解析:【知识点:等比数列通项公式,等差数列前n 项和】 ∵公比不为1的等比数列{a n }满足()21213•13log a a a ⋯=,∴()()()13212132727•1313log a a a log a log a ⋯===,解得7772,2,a b a ===,由等差数列的性质可得777121372,2,...1326a b a b b b b ===+++==,故答案为:26 三、解答题1.在等比数列{}n a 中, 5142-=15,-=6a a a a ,求3a 和q . 答案:见解析解析:【知识点:等比数列通项公式】,6=-,15=-}中中在等比数列{2415a a a a a n 答案:.4=,1=时,2=q 当31a a2.设{}n a 是一个公差为d (d ≠0)的等差数列,它的前10项和10110S =且124,,a a a 成等比数列,求数列{}n a 的通项公式. 答案: n a =2n .解析:【知识点:等差数列前n 项和,等比数列】∵124,,a a a 成等比数列,∴2214a a a =又∵{an}是等差数列,∴2141,3a a d a a d =+=+, ∴()()21113a d a a d +=+,即222111123a a d d a a d ++=+,化简可得1a d =,∵101101092110S a d =+⨯=,∴11045110a d +=.又∵1a d =,∴55d =110,∴d =2, ∴()112n a a n d n =+-=3.已知数列{}n a 的奇数项成等差数列,偶数项成等比数列,公差与公比均为2,并且2415798,a a a a a a a +=++=. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)求使得1212m m m m m m a a a a a a ++++⋅⋅=++成立的所有正整数m 的值. 答案:见解析解析:【知识点:等比数列,等比数列通项公式】31517142622,4,6,2,4a a a a a a a a a a =+=+=+==Q 2415798,a a a a a a a +=++=2211212124,2642a a a a a a a a ∴+=+++++=++121,2a a ∴==∴na =⎩⎨⎧为奇数为偶数n n n n,,22; (2)∵1212m m m m m m a a a a a a ++++⋅⋅=++成立, ∴由上面可以知数列{}n a 为:1,2,3,4,5,8,7,16,9,… 当m =1时等式成立,即1+2+3=-6=1×2×3;等式成立. 当m =2时等式成立,即2×3×4≠2+3+4;等式不成立. 当m =3、4时等式不成立; 当m ≥5时,∵12m m m a a a ++⋅⋅为偶数, 12m m m a a a ++++为奇数, ∴可得m 取其它值时,不成立, ∴m =1时成立.。

2020版数学人教B版必修5学案:第二章 2.3.1 第2课时 等比数列的性质 Word版含解析

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第2课时 等比数列的性质学习目标 1.灵活应用等比数列的通项公式推广形式及变形.2.理解等比数列的有关性质,并能用相关性质简化计算.知识点一 等比数列通项公式的推广和变形 等比数列{a n }的公比为q ,则 a n =a 1·q n -1 ① =a m ·q n -m ② =a 1q·q n ③其中当②中m =1时,即化为①.当③中q >0且q ≠1时,y =a 1q ·q x为指数型函数.知识点二 等比数列常见性质(1)对称性:a 1a n =a 2a n -1=a 3a n -2=…=a m ·a n -m +1(n >m 且n ,m ∈N +); (2)若k +l =m +n (k ,l ,m ,n ∈N +),则a k ·a l =a m ·a n ; (3)若m ,p ,n 成等差数列,则a m ,a p ,a n 成等比数列;(4)在等比数列{a n }中,连续取相邻k 项的和(或积)构成公比为q k (或2k q )的等比数列;(5)若{a n }是等比数列,公比为q ,则数列{λa n }(λ≠0),⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n ,{a 2n }都是等比数列,且公比分别是q ,1q,q 2.(6)若{a n },{b n }是项数相同的等比数列,公比分别是p 和q ,那么{a n b n }与⎩⎨⎧⎭⎬⎫a nb n 也都是等比数列,公比分别为pq 和pq.1.a n =a m q n -m (n ,m ∈N +),当m =1时,就是a n =a 1q n -1.( √ ) 2.等比数列{a n }中,若公比q <0,则{a n }一定不是单调数列.( √ ) 3.若{a n },{b n }都是等比数列,则{a n +b n }是等比数列.( × )4.若数列{a n }的奇数项和偶数项分别成等比数列,且公比相同,则{a n }是等比数列.( × )题型一 等比数列通项公式的推广应用 例1 已知等比数列{a n }中. (1)若a 4=2,a 7=8,求a n ;(2)若{a n }为递增数列,且a 25=a 10,2(a n +a n +2)=5a n +1,求通项公式a n . 解 (1)∵a 7a 4=q 7-4=82,即q 3=4,∴q =34,∴225444333422(2)2n n n n n a a q----=⋅=⋅=⋅= (n ∈N +).(2)由a 25=a 10=a 5·q 10-5,且a 5≠0, 得a 5=q 5,即a 1q 4=q 5, 又q ≠0,∴a 1=q .由2(a n +a n +2)=5a n +1得,2a n (1+q 2)=5qa n , ∵a n ≠0,∴2(1+q 2)=5q , 解得q =12或q =2.∵a 1=q ,且{a n }为递增数列,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1=2,q =2.∴a n =2·2n -1=2n (n ∈N +).反思感悟 (1)应用a n =a m q n -m ,可以凭借任意已知项和公比直接写出通项公式,不必再求a 1.(2)等比数列的单调性由a 1,q 共同确定,但只要单调,必有q >0.跟踪训练1 已知等比数列{a n }满足a 1=3,a 1+a 3+a 5=21,则a 3+a 5+a 7等于( ) A .21 B .42 C .63 D .84 答案 B解析 设等比数列{a n }的公比为q ,则由a 1=3,a 1+a 3+a 5=21得3(1+q 2+q 4)=21, 解得q 2=-3(舍去)或q 2=2,于是a 3+a 5+a 7=q 2(a 1+a 3+a 5)=2×21=42,故选B.题型二等比数列的性质及其应用例2已知{a n}为等比数列.(1)若a n>0,a2a4+2a3a5+a4a6=25,求a3+a5;(2)若a n>0,a5a6=9,求log3a1+log3a2+…+log3a10的值.解(1)a2a4+2a3a5+a4a6=a23+2a3a5+a25=(a3+a5)2=25,∵a n>0,∴a3+a5>0,∴a3+a5=5.(2)根据等比数列的性质,得a5a6=a1a10=a2a9=a3a8=a4a7=9,∴a1a2…a9a10=(a5a6)5=95,∴log3a1+log3a2+…+log3a10=log3(a1a2…a9a10)=log395=10.反思感悟抓住各项序号的数字特征,灵活运用等比数列的性质,可以顺利地解决问题.跟踪训练2设各项均为正数的等比数列{a n}满足a4a8=3a7,则log3(a1a2…a9)等于() A.38B.39C.9 D.7答案 C解析∵a4·a8=a5·a7=3a7且a7≠0,∴a5=3,∴log3(a1a2…a9)=log3a95=log339=9.题型三由等比数列衍生的新数列例3已知各项均为正数的等比数列{a n}中,a1a2a3=5,a7a8a9=10,则a4a5a6等于() A.4 2 B.6 C.7 D.5 2答案 D解析∵{a n}为等比数列,∴a1a2a3,a4a5a6,a7a8a9也成等比数列,∴(a4a5a6)2=(a1a2a3)(a7a8a9)=5×10,又{a n}各项均为正数,∴a4a5a6=5 2.反思感悟借助新数列与原数列的关系,整体代换可以减少运算量.跟踪训练3等比数列{a n}中,若a12=4,a18=8,则a36为()A .32B .64C .128D .256 答案 B解析 由等比数列的性质可知,a 12,a 18,a 24,a 30,a 36成等比数列,且a 18a 12=2,故a 36=4×24=64.等比数列的实际应用典例 某人买了一辆价值13.5万元的新车,专家预测这种车每年按10%的速度贬值. (1)用一个式子表示n (n ∈N +)年后这辆车的价值.(2)如果他打算用满4年时卖掉这辆车,他大概能得到多少钱? 解 (1)n 年后车的价值(万元)依次设为:a 1,a 2,a 3,…,a n , 由题意,得a 1=13.5(1-10%),a 2=13.5(1-10%)2,…. 由等比数列定义,知数列{a n }是等比数列, ∴n 年后车的价值为a n =13.5×(0.9)n 万元. (2)由(1)得a 4=a 1·q 4=13.5×0.94≈8.9(万元), ∴用满4年时卖掉这辆车,大概能得到8.9万元.[素养评析] (1)等比数列实际应用问题的关键是:建立数学模型即将实际问题转化成等比数列的问题,解数学模型即解等比数列问题.(2)发现和提出问题,建立和求解模型,是数学建模的核心素养的体现.1.在等比数列{a n }中,a 2=8,a 5=64,则公比q 为( ) A .2 B .3 C .4 D .8 答案 A解析 由a 5=a 2q 3,得q 3=8,所以q =2.2.等比数列{a n }中,若a 2a 6+a 24=π,则a 3a 5等于( ) A.π4 B.π3 C.π2 D.4π3 答案 C解析 a 2a 6=a 24=a 3a 5,∴a 3a 5=π2.3.已知等比数列{a n }共有10项,其中奇数项之积为2,偶数项之积为64,则其公比是( ) A.32 B. 2 C .2 D .2 2 答案 C解析 奇数项之积为2,偶数项之积为64,得a 1a 3a 5a 7a 9=2,a 2a 4a 6a 8a 10=64,则a 2a 4a 6a 8a 10a 1a 3a 5a 7a 9=q 5=32,则q =2,故选C.4.在1与2之间插入6个正数,使这8个数成等比数列,则插入的6个数的积为________. 答案 8解析 设这8个数组成的等比数列为{a n },则a 1=1,a 8=2. 插入的6个数的积为a 2a 3a 4a 5a 6a 7 =(a 2a 7)·(a 3a 6)·(a 4a 5) =(a 1a 8)3=23=8.5.已知a n =2n +3n ,判断数列{a n }是不是等比数列? 解 不是等比数列.∵a 1=21+31=5,a 2=22+32=13,a 3=23+33=35, ∴a 1a 3≠a 22,∴数列{a n }不是等比数列.1.解题时,应该首先考虑通式通法,而不是花费大量时间找简便方法.2.所谓通式通法,指应用通项公式,前n 项和公式,等差中项,等比中项等列出方程(组),求出基本量.3.巧用等比数列的性质,减少计算量,这一点在解题中也非常重要.一、选择题1.在等比数列{a n }中,若a 2 019=8a 2 016,则公比q 的值为( ) A .2 B .3 C .4 D .8 答案 A解析 ∵a 2 019=8a 2 016=a 2 016·q 3,∴q 3=8,∴q =2.2.已知各项均为正数的等比数列{a n }中,lg(a 3a 8a 13)=6,则a 1·a 15的值为( ) A .100B .-100C .10 000D .-10 000答案 C解析 ∵lg(a 3a 8a 13)=lg a 38=6,∴a 38=106,∴a 8=102=100.∴a 1a 15=a 28=10 000.3.(2018·大连模拟)在单调递减的等比数列{a n }中,若a 3=1,a 2+a 4=52,则a 1等于( )A .2B .4 C. 2 D .2 2 答案 B解析 在等比数列{a n }中,a 2a 4=a 23=1,又a 2+a 4=52,数列{a n }为单调递减数列,所以a 2=2,a 4=12,所以q 2=a 4a 2=14,所以q =12(舍负),a 1=a 2q =4.4.等比数列{a n }中,a 1+a 2=3,a 2+a 3=6.则a 8等于( ) A .64 B .128 C .256 D .512 答案 B解析 a 2+a 3=q (a 1+a 2)=3q =6, ∴q =2,∴a 1+a 2=a 1+2a 1=3a 1=3, ∴a 1=1.∴a 8=27=128.5.已知公差不为0的等差数列的第2,3,6项依次构成一个等比数列,则该等比数列的公比q 为( )A.13 B .3 C .±13 D .±3 答案 B解析 设等差数列为{a n },公差为d ,d ≠0. 则a 23=a 2·a 6,∴(a 1+2d )2=(a 1+d )(a 1+5d ), 化简得d 2=-2a 1d ,∵d ≠0,∴d =-2a 1,∴a 2=-a 1,a 3=-3a 1,∴q =a 3a 2=3.6.(2018·长春模拟)公比不为1的等比数列{a n }满足a 5a 6+a 4a 7=18,若a 1a m =9,则m 的值为( )A .8B .9C .10D .11 答案 C解析 由题意得,2a 5a 6=18,a 5a 6=9,∵a 1a m =9,∴a 1a m =a 5a 6,∴m =10,故选C.7.(2018·济南模拟)在正项等比数列{a n }中,已知a 1a 2a 3=4,a 4a 5a 6=12,a n -1a n a n +1=324,则n 等于( )A .12B .13C .14D .15 答案 C解析 设数列{a n }的公比为q ,由a 1a 2a 3=4=a 31q 3与a 4a 5a 6=12=a 31q 12,可得q 9=3,a n -1a n a n +1=a 31q3n -3=324,因此q 3n -6=81=34=q 36,所以n =14,故选C. 二、填空题8.设数列{a n }为公比q >1的等比数列,若a 4,a 5是方程4x 2-8x +3=0的两根,则a 6+a 7=________. 答案 18解析 由题意得a 4=12,a 5=32,∴q =a 5a 4=3.∴a 6+a 7=(a 4+a 5)q 2=⎝⎛⎭⎫12+32×32=18. 9.已知等差数列{a n }的公差为2,若a 1,a 3,a 4成等比数列,则a 2=________. 答案 -6解析 由题意知,a 3=a 1+4,a 4=a 1+6. ∵a 1,a 3,a 4成等比数列,∴a 23=a 1a 4, ∴(a 1+4)2=(a 1+6)a 1, 解得a 1=-8,∴a 2=-6.10.已知等比数列{a n }中,有a 3a 11=4a 7,数列{b n }是等差数列,且b 7=a 7,则b 5+b 9=________. 答案 8解析 由等比数列的性质,得a 3a 11=a 27,∴a 27=4a 7.∵a 7≠0,∴a 7=4,∴b 7=a 7=4. 再由等差数列的性质知b 5+b 9=2b 7=8.11.在等比数列{a n }中,若a 1a 2a 3a 4=1,a 13a 14a 15a 16=8,则a 41a 42a 43a 44=________. 答案 1 024解析 设等比数列{a n }的公比为q , a 1a 2a 3a 4=a 1·a 1q ·a 1q 2·a 1q 3=a 41·q 6=1,① a 13a 14a 15a 16=a 1q 12·a 1q 13·a 1q 14·a 1q 15=a 41·q 54=8,②②÷①得q 48=8,q 16=2,∴a 41a 42a 43a 44=a 1q 40·a 1q 41·a 1q 42·a 1q 43=a 41·q 166=a 41·q 6·q 160=(a 41·q 6)(q 16)10=210=1 024. 三、解答题12.已知数列{a n }是等比数列,a 3+a 7=20,a 1a 9=64,求a 11的值. 解 ∵{a n }为等比数列,∴a 1·a 9=a 3·a 7=64. 又∵a 3+a 7=20,∴a 3=4,a 7=16或a 3=16,a 7=4.①当a 3=4,a 7=16时,a 7a 3=q 4=4,此时a 11=a 3q 8=4×42=64.②当a 3=16,a 7=4时,a 7a 3=q 4=14,此时a 11=a 3q 8=16×⎝⎛⎭⎫142=1. 13.在等比数列{a n }(n ∈N +)中,a 1>1,公比q >0.设b n =log 2a n ,且b 1+b 3+b 5=6,b 1b 3b 5=0. (1)求证:数列{b n }是等差数列;(2)求{b n }的前n 项和S n 及{a n }的通项公式a n ; (3)试比较a n 与S n 的大小. (1)证明 因为b n =log 2a n ,所以b n +1-b n =log 2a n +1-log 2a n =log 2a n +1a n =log 2q (q >0)为常数,所以数列{b n }为等差数列且公差d =log 2q . (2)解 因为b 1+b 3+b 5=6,所以(b 1+b 5)+b 3=2b 3+b 3=3b 3=6,即b 3=2. 又因为a 1>1, 所以b 1=log 2a 1>0,又因为b 1·b 3·b 5=0,所以b 5=0,即⎩⎪⎨⎪⎧ b 3=2,b 5=0,即⎩⎪⎨⎪⎧ b 1+2d =2,b 1+4d =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧b 1=4,d =-1,因此S n =4n +n (n -1)2·(-1)=9n -n 22.又因为d =log 2q =-1, 所以q =12,b 1=log 2a 1=4,即a 1=16,所以a n =25-n (n ∈N +).(3)解 由(2)知,a n =25-n >0,当n ≥9时,S n =n (9-n )2≤0,所以当n ≥9时,a n >S n .又因为a 1=16,a 2=8,a 3=4,a 4=2,a 5=1,a 6=12,a 7=14,a 8=18,S 1=4,S 2=7,S 3=9,S 4=10,S 5=10,S 6=9,S 7=7,S 8=4, 所以当n =3,4,5,6,7,8时,a n <S n ; 当n =1,2或n ≥9,n ∈N +时,a n >S n .14.已知等比数列{a n }的公比为q (q ≠-1),记b n =a m (n -1)+1+a m (n -1)+2+…+a m (n -1)+m ,c n =a m (n -1)+1·a m (n -1)+2·…·a m (n -1)+m (m ,n ∈N +),则以下结论一定正确的是( ) A .数列{b n }为等差数列,公差为q m B .数列{b n }为等比数列,公比为q 2m C .数列{c n }为等比数列,公比为qm 2 D .数列{c n }为等比数列,公比为qm m 答案 C解析 b n =a m (n -1)+1·(1+q +q 2+…+q m -1),由q ≠-1易知b n ≠0,b n +1b n =a mn +1a m (n -1)+1=q m ,故数列{b n }为等比数列,公比为q m ,选项A ,B 均错误; c n =a m m (n -1)+1·q 1+2+…+(m -1),c n +1c n =a m mn +1a m m (n -1)+1=⎣⎢⎡⎦⎥⎤a mn +1a m (n -1)+1m =(q m )m =2m q ,故数列{c n }为等比数列,公比为2m q ,D 错误.故选C.15.在等差数列{a n }中,公差d ≠0,a 1,a 2,a 4成等比数列,已知数列a 1,a 3,1k a ,2k a ,…,n k a ,…也成等比数列,求数列{k n }的通项公式.解 由题意得a 22=a 1a 4,即(a 1+d )2=a 1(a 1+3d ),得d (d -a 1)=0, 又d ≠0,∴a 1=d .又a 1,a 3,1k a ,2k a ,…,n k a ,…成等比数列, ∴该数列的公比q =a 3a 1=3dd=3,∴n k a =a 1·3n +1.又n k a =a 1+(k n -1)d =k n a 1,∴数列{k n }的通项公式为k n =3n +1(n ∈N +).。

等比数列教学案

等比数列教学案

等比数列教学案篇一:等比数列第一课时教案等比数列的定义教案内容:等比数列教学目标:1.理解和掌握等比数列的定义;2.理解和掌握等比数列的通项公式及其推导过程和方法;3.运用等比数列的通项公式解决一些简单的问题。

授课类型:课时安排:1教学重点:等比数列定义、通项公式的探求及运用。

教学难点:等比数列通项公式的探求。

教具准备:多媒体课件教学过程:(一)复习导入1.等差数列的定义2.等差数列的通项公式及其推导方法3.公差的确定方法.4.问题:给出一张书写纸,你能将它对折10次吗?为什么?(二)探索新知1.引入:观察下面几个数列,看其有何共同特点?(1)-2,1,4,7,10,13,16,19,?(2)8,16,32,64,128,256,?(3)1,1,1,1,1,1,1,?(4)1,2,4,8,16,?263请学生说出数列上述数列的特性,教师指出实际生活中也有许多类似的例子,如细胞分裂问题.假设每经过一个单位时间每个细胞都分裂为两个细胞,再假设开始有一个细胞,经过一个单位时间它分裂为两个细胞,经过两个单位时间就有了四个细胞,?,一直进行下去,记录下每个单位时间的细胞个数得到了一列数这个数列也具有前面的几个数列的共同特性,这就是我们将要研究的另一类数列——等比数列.2.等比数列定义:一般地,如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一....项的比等于同一个常数,那么这个数列就叫做等比数列,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),3.递推公式:an?1∶an?q(q?0)对定义再引导学生讨论并强调以下问题(1)等比数列的首项不为0;(2)等比数列的每一项都不为0;(3)公比不为0.(4)非零常数列既是等比数列也是等差数列;问题:一个数列各项均不为0是这个数列为等比数列的什么条件?3.等比数列的通项公式:【傻儿子的故事】古时候,有一个人不识字,他不希望儿子也像他这样,他就请了个教书先生来教他儿子认字,他儿子见老师第一天写“一”就是一划,第二天“二”就是二划,第三天“三”就是三划,他就跑去跟他父亲说:“爸爸,我会写字了,请你叫老师走吧!”这人听了很高兴,就给老师结算了工钱叫他走了。

必修5教案2.3等比数列的概念(一)

必修5教案2.3等比数列的概念(一)

§2.3 第8课时 等比数列的概念(1)教学目标(1)明确等比数列的概念及公比的概念;(2)掌握等比数列的通项公式。

教学重点,难点(1)等比数列定义和等比数列通项公式.教学过程一.问题情境1.情境:观察下面几个数列,(1)1,2,4,8,16,…632;(2)111,,,248--…,1()2n -;(3)某轿车的售价约为36万元,年折旧率约为10%,那么该车从购买当年算起,逐年的价值依次为 2336,360.9,360.9,360.9,⨯⨯⨯ ;(4)某人年初投资10000元,如果年收益率是5%,那么按复利,5年内各年末的本利和依次为 23510000 1.05,10000 1.05,10000 1.05,,10000 1.05⨯⨯⨯⨯2.问题:以上数列有何共同特点?二.学生活动数列(1),从第二项起,每一项与它的前一项的比等于2;数列(2),从第二项起,每一项与它的前一项的比等于12-;数列(3),从第二项起,每一项与它的前一项的比等于0.9;数列(4),从第二项起,每一项与它的前一项的比等于1.05.共同特点:从第二项起....,每一项与它的前一项的比等于同一个常数...三.建构数学1.等比数列定义:一般地,如果一个数列从第二项起....,每一项与它的前一项的比等于同一个常数..,那么这个数列就叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比;公比通常用字母q 表示(0)q ≠,(注意:等比数列的公比和项都不为零).2.等比数列的通项公式:由定义式可得:(1)n -个等式21a q a =,32 a q a =,……,1n n a q a -=, 若将上述1n -个等式相乘,便可得:11342312--=⨯⨯⨯n n n q a a a a a a a a , 即:11-⋅=n n q a a (n ≥2)当1n =时,左边=1a ,右边=1a ,所以等式成立,∴等比数列通项公式为:11n n a a q -=.说明:1.由等比数列的通项公式可以知道:当公比1q =时该数列既是等比数列也是等差数列;3.等比数列的图象:等比数列的通项公式11n n a a q -=是一个常数与指数式的乘积,表示这个数列的各点(,)n n a 均在函数11x y a q -=的图象上(图象略).四.数学运用1.例题:例1.判断下列数列是否为等比数列:(1)1,1,1,1;(2)0,1,2,4,8;解:(1)所给的数列是首项为1,公比为1的等比数列.(2)因为0不能作除数,所以这个数列不是等比数列.例2.已知{},{}n n a b 是项数相同的等比数列,求证:{}n n a b ⋅是等比数列。

高中数学 第2章 数列 2.3.2.1 等比数列的概念及通项公式学案 苏教版必修5-苏教版高中必修5

高中数学 第2章 数列 2.3.2.1 等比数列的概念及通项公式学案 苏教版必修5-苏教版高中必修5

第1课时等比数列的概念及通项公式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)[基础·初探]教材整理1 等比数列的概念阅读教材P49的有关内容,完成下列问题.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,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).判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)等比数列中,各项与公比均不为零.( )(2)数列a,a,…,a一定是等比数列.( )(3)等比数列{a n}中,a1,a3,a5一定同号.( )【答案】(1)√(2)×(3)√教材整理2 等比数列的通项公式阅读教材P51~P52,完成下列问题.如果数列{a n}是等比数列,首项为a1,公比为q,那么它的通项公式为a n=a1q n-1(a1≠0,q≠0).1.在等比数列{a n}中,已知a1=2,a4=16,则a n=________.【解析】∵a4=a1q3,∴q3=8,∴q=2,∴a n=a1q n-1=2·2n-1=2n.【答案】2n2.在等比数列{a n}中,已知a1=3,q=3,若a n=729,则n=________.【解析】∵a n=a1q n-1,a1=3,q=3,∴729=3·3n -1=3n,∴n =6.【答案】 6教材整理3 等比中项阅读教材P 54第11题,完成下列问题.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G 2=ab . 2.若数列{a n }是等比数列,对任意的正整数n (n ≥2),都有a 2n =a n -1·a n +1.1.若22是b -1,b +1的等比中项,则b =________.【解析】 ∵(b -1)(b +1)=(22)2,∴b 2-1=8,∴b 2=9,∴b =±3. 【答案】 ±32.若1,a,4成等比数列,则a =________. 【解析】 ∵1,a,4成等比数列, ∴a 2=1×4=4, ∴a =±2. 【答案】 ±2[质疑·手记]预习完成后,请将你的疑问记录,并与“小伙伴们”探讨交流: 疑问1:_________________________________________________ 解惑:_________________________________________________ 疑问2:_________________________________________________ 解惑:_________________________________________________ 疑问3:_________________________________________________ 解惑:_________________________________________________[小组合作型]等比数列的判定与证明设数列{a n }满足a 1=1,a n +2a n -1+3=0(n ≥2).判断数列{a n +1}是否是等比数列?【精彩点拨】 只需证明a n +1+1a n +1=非零常数即可.【自主解答】 由题意知a n +1+2a n +3=0(n ≥2)成立,∴a n +1=-2a n -3, ∴a n +1+1a n +1=-2a n -3+1a n +1=-2(常数). 又a 1+1=2,∴数列{a n +1}是以2为首项,以-2为公比的等比数列.要判断一个数列{a n }是等比数列,其依据是a n a n -1=q (q 是非零常数)或a n +1a n=q ,对一切n ∈N *且n ≥2恒成立.[再练一题]1.判断下列数列是否为等比数列. (1)1,-1,1,-1,…; (2)1,2,4,6,8,…; (3)a ,ab ,ab 2,ab 3,….【解】 (1)是首项为1,公比为-1的等比数列. (2)64≠86,不是等比数列. (3)当ab ≠0时,是等比数列,公比为b ,首项为a ; 当ab =0时,不是等比数列.等比数列的通项公式(1)若{a n }为等比数列,且2a 4=a 6-a 5,则公比为________. (2)在等比数列{a n }中,若a 2+a 5=18,a 3+a 6=9,a n =1,则n =________.【导学号:91730035】【解析】 (1)∵a 6=a 4q 2,a 5=a 4q ,∴2a 4=a 4q 2-a 4q ,∴q 2-q -2=0,∴q 1=-1,q 2=2.(2)法一 因为⎩⎪⎨⎪⎧a 2+a 5=a 1q +a 1q 4=18,③a 3+a 6=a 1q 2+a 1q 5=9,④由④③得q =12,从而a 1=32,又a n =1, 所以32×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1=1,即26-n=20,所以n =6.法二 因为a 3+a 6=q (a 2+a 5),所以q =12.由a 1q +a 1q 4=18,知a 1=32. 由a n =a 1qn -1=1,知n =6.【答案】 (1)-1或2 (2)6等比数列基本量的求法a 1和q 是等比数列的基本量,只要求出这两个基本量,其他量便可求出来,法一是常规解法,先求a 1,q ,再求a n ,法二是运用通项公式及方程思想建立方程组求a 1和q ,这也是常见的方法.[再练一题]2.(1)若等比数列的前三项分别为5,-15,45,则第5项是________.(2)一个各项均为正数的等比数列,每一项都等于它后面两项的和,则公比q =________.【解析】 (1)∵a 5=a 1q 4,a 1=5,∴q =-3,∴a 5=405. (2)由题意,a n =a n +1+a n +2,即a n =a n q +a n q 2,∴q 2+q -1=0,∴q =-1±52.∵q >0,∴q =5-12.【答案】 (1)405 (2)5-12[探究共研型]等比中项探究1 三个数满足G 2=xy ,则x ,G ,y 成等比数列吗? 【提示】 不一定.如0,0,0这三个数不成等比数列. 探究2 任何两个非零常数都有等比中项吗? 【提示】 不是.只有同号的两个数才有等比中项.在4与14之间插入3个数,使这5个数成等比数列,求插入的3个数.【精彩点拨】 法一:利用等比数列的通项公式求解; 法二:先设出这三个数,再利用等比中项求解.【自主解答】 法一:依题意,a 1=4,a 5=14,由等比数列的通项公式,得q 4=a 5a 1=116,q =±12.因此,插入的3项依次为2,1,12或-2,1,-12.法二:此等比数列共5项,a 3是a 1与a 5的等比中项,因此a 3=±a 1a 5=±1.a 2是a 1与a 3的等比中项,a 4是a 3与a 5的等比中项,因为一个正数和一个负数没有等比中项,所以a 3=1,a 2=±a 1a 3=±2,a 1=±a 3a 5=±12.因此,插入的3项依次为2,1,12或-2,1,-12.注意等比数列中各项的符号特点是隔项符号必须相同.从而,对于数a ,b 的等比中项G ,G 2=ab 一定成立,但G 的符号不一定正负都可取,如等比数列{a n }中,三项分别为a 1,a 4,a 7,则a 4是a 1与a 7的等比中项,此时a 4可取正值,也可取负值;而对于下面的三项a 2,a 4,a 6,也有a 4是a 2与a 6的等比中项,此时a 4只能与a 2和a 6同号.[再练一题]3.已知a ,-32,b ,-24332,c 这五个数成等比数列,求a ,b ,c 的值.【解】 由题意知b 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫-32×⎝ ⎛⎭⎪⎫-24332=⎝ ⎛⎭⎪⎫326,∴b =±278.当b =278时,ab =⎝ ⎛⎭⎪⎫-322,解得a =23;bc =⎝ ⎛⎭⎪⎫-243322=⎝ ⎛⎭⎪⎫-3210,解得c =⎝ ⎛⎭⎪⎫327. 同理,当b =-278时,a =-23,c =-⎝ ⎛⎭⎪⎫327. 综上所述,a ,b ,c 的值分别为23,278,⎝ ⎛⎭⎪⎫327或-23,-278,-⎝ ⎛⎭⎪⎫327.[构建·体系]1.下列各组数能组成等比数列的是________(填序号). ①13,16,19;②lg 3,lg 9,lg 27; ③6,8,10;④3,-33,9. 【解析】-333=9-33=- 3. 【答案】 ④2.若等比数列的首项为4,末项为128,公比为2,则这个数列的项数n =________. 【解析】 由等比数列的通项公式,得128=4×2n -1,2n -1=32,所以n =6.【答案】 63.在等比数列{a n }中,a 1=18,q =-2,则a 4与a 10的等比中项是________.【导学号:91730036】【解析】 a 4与a 10的等比中项为a 7,a 7=18×(-2)6=8.【答案】 84.已知{a n }是递增等比数列,a 2=2,a 4-a 3=4,则此数列的公比q =________. 【解析】 a 4-a 3=a 2q 2-a 2q =a 2(q 2-q )=2(q 2-q )=4,∴q 2-q -2=0, ∴q =2,或q =-1(舍去). 【答案】 25.在243和3中间插入3个数,使这5个数成等比数列,求这3个数. 【解】设插入的三个数为a 2,a 3,a 4,由题意得243,a 2,a 3,a 4,3成等比数列. 设公比为q ,则3=243·q 5-1,解得q =±13.当q =13时,a 2=81,a 3=27,a 4=9;当q =-13时,a 2=-81,a 3=27,a 4=-9.因此,所求三个数为81,27,9或-81,27,-9.我还有这些不足:(1)_________________________________________________ (2)_________________________________________________ 我的课下提升方案:(1)_________________________________________________ (2)_________________________________________________学业分层测评(十) (建议用时:45分钟)[学业达标]一、填空题1.在等比数列{a n }中,a 4=2,a 7=8,则a n =________.【解析】 因为⎩⎪⎨⎪⎧a 4=a 1q 3,a 7=a 1q 6,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1q 3=2 ①a 1q 6=8 ②由②①得q 3=4,从而q =34,而a 1q 3=2, 于是a 1=2q 3=12,所以a n =a 1q n -1=22n -53.【答案】 22n -532.等比数列x,3x +3,6x +6,…的第四项等于________.【解析】 由题意知(3x +3)2=x (6x +6),即x 2+4x +3=0,解得x =-3或x =-1(舍去),所以等比数列的前3项是-3,-6,-12,则第四项为-24.【答案】 -243.如果-1,a ,b ,c ,-9成等比数列,那么b =________,ac =________.【解析】 ∵b 2=(-1)×(-9)=9,且b 与首项-1同号,∴b =-3,且a ,c 必同号. ∴ac =b 2=9.【答案】 -3 94.在等比数列{a n }中,a 3=3,a 10=384,则公比q =________.【解析】 由a 3=a 1q 2=3,a 10=a 1q 9=384,两式相除得,q 7=128,所以q =2. 【答案】 25.已知等比数列{a n }满足a 1+a 2=3,a 2+a 3=6,则a 7=________. 【解析】 ∵{a n }为等比数列, ∴a 2+a 3a 1+a 2=q =2. 又∵a 1+a 2=3, ∴a 1=1. 故a 7=1·26=64. 【答案】 646.若{a n }是等比数列,下列数列中是等比数列的所有代号为________.①{a 2n };②{a 2n };③⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n ;④{lg|a n |}.【解析】 考查等比数列的定义,验证第n +1项与第n 项的比是否为常数. 【答案】 ①②③7.在160与5中间插入4个数,使它们同这两个数成等比数列,则这4个数依次为________.【解析】 设这6个数所成等比数列的公比为q ,则5=160q 5,∴q 5=132,∴q =12,∴这4个数依次为80,40,20,10. 【答案】 80,40,20,108.在等比数列{a n }中,|a 1|=1,a 5=-8a 2,a 5>a 2,则a n =________.【导学号:91730037】【解析】 记数列{a n }的公比为q ,由a 5=-8a 2,得a 1q 4=-8a 1q ,即q =-2.由|a 1|=1,得a 1=±1,当a 1=-1时,a 5=-16<a 2=2,与题意不符,舍去;当a 1=1时,a 5=16>a 2=-2,符合题意,故a n =a 1qn -1=(-2)n -1.【答案】 (-2)n -1二、解答题9.在等比数列{a n }中,a 2-a 1=2,且2a 2为3a 1和a 3的等差中项,求数列{a n }的首项,公比.【解】 设该数列的公比为q .由已知,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1q -a 1=2,4a 1q =3a 1+a 1q 2,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1q -1=2,q 2-4q +3=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,q =3q =1舍去,故首项a 1=1,公比q =3.10.数列{a n }满足a 1=-1,且a n =3a n -1-2n +3(n =2,3,…). (1)求a 2,a 3,并证明数列{a n -n }是等比数列; (2)求a n .【解】 (1)a 2=3a 1-2×2+3=-4,a 3=3a 2-2×3+3=-15.下面证明{a n -n }是等比数列: 由a 2=-4,a 3=-15可知,a n ≠n . ∵a n +1-n +1a n -n=3a n -2n +1+3-n +1a n -n=3a n -3n a n -n=3(n =1,2,3,…).又a 1-1=-2,∴{a n -n }是以-2为首项,以3为公比的等比数列. (2)由(1)知a n -n =-2·3n -1,∴a n =n -2·3n -1.[能力提升]1.在等差数列{a n }中,公差d ≠0,且a 1,a 3,a 9成等比数列,则a 1+a 3+a 9a 2+a 4+a 10等于________.【解析】 由题意知a 3是a 1和a 9的等比中项, ∴a 23=a 1a 9,∴(a 1+2d )2=a 1(a 1+8d ), 得a 1=d ,∴a 1+a 3+a 9a 2+a 4+a 10=13d 16d =1316.【答案】13162.已知{a n }是等比数列,a n >0,又知a 2a 4+2a 3a 5+a 4a 6=25,那么a 3+a 5=________. 【解析】 ∵a 2a 4=a 23,a 4a 6=a 25,∴a 23+2a 3a 5+a 25=25,∴(a 3+a 5)2=25,又∵a n >0,∴a 3+a 5=5.【答案】 53.若数列{a n }的前n 项和为S n ,且a n =2S n -3,则{a n }的通项公式是________. 【解析】 由a n =2S n -3,得a n -1=2S n -1-3(n ≥2),两式相减得a n -a n -1=2a n (n ≥2), ∴a n =-a n -1(n ≥2),a na n -1=-1(n ≥2). 故{a n }是公比为-1的等比数列,令n =1,得a 1=2a 1-3, ∴a 1=3,故a n =3·(-1)n -1.【答案】 a n =3·(-1)n -14.互不相等的3个数之积为-8,这3个数适当排列后可以组成等比数列,也可组成等差数列,求这3个数组成的等比数列.【解】 设这3个数分别为a q,a ,aq ,则a 3=-8,即a =-2. (1)若-2为-2q和-2q 的等差中项,则2q+2q =4,∴q 2-2q +1=0,解得q =1,与已知矛盾,舍去; (2)若-2q 为-2q和-2的等差中项,则1q +1=2q ,∴2q 2-q -1=0,解得q =-12或q =1(与已知矛盾,舍去), ∴这3个数组成的等比数列为4,-2,1; (3)若-2q 为-2q 和-2的等差中项,则q +1=2q,∴q 2+q -2=0,解得q =-2或q =1(与已知矛盾,舍去), ∴这3个数组成的等比数列为1,-2,4.故这3个数组成的等比数列为4,-2,1或1,-2,4.。

高中数学人教A版必修5《等比数列》教案

高中数学人教A版必修5《等比数列》教案

《等比数列》教案教学目标:1、通过实例,理解等比数列的概念2、探索并掌握等比数列的通项公式3、通过等比数列与指数函数的关系体会数列是一种特殊的函数。

教学重点:理解等比数列的概念,认识等比数列是反映自然规律的重要的数列模型之一,探索并掌握等比数列的通项公式。

教学难点:等比数列与其对应函数的关系。

教学过程:一 、复习旧知:1、等比数列的定义及通项公式2、等差数列的通项公式与一次函数之间的关系二、探究新知1、(1)有人说:如果能将一张厚度为 的报纸对折、再对折。

对折50次后,报纸的厚度超过了地球与月球间的距离,你信吗?每次对折后报纸的厚度依次构成数列:(2)《庄子》一书中说:“一尺之棰,日取其半,万世不竭!”(3)某人年初向银行贷款1万元,如果贷款年利率是6%,那么,5年内各年末应该还款总额依次为:1×1.06, 1×1.062, 1×1.063,1×1.064, 1×1.065结合实例分析上述几个数列的共同特点。

mm050、.2050 ...... 2050 ,2050.2050......2050,20502,050 2,05050325032⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯、、、、、、、、 (32)1,161,81,41,21,12、探究等比数列的定义定义:如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项 的比等于同一个常数,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).3、类比等差数列探究等比数列的通项公式(一)不完全归纳法 (二)累乘法4、探究通项公式与指数函数间的关系思考:教材第50页的探究题课后探究:当 满足什么条件时,等比数列 是递增数列、递减数列?三、例题精析例1:在等比数列{a n}中, (1)a 4=2,a 7=16,求a n ; (2)a 2+a 5=18,a 3+a 6=9,a n=1,求n . (3)a 3=2,a 2+a 4= ,求a n . 变式训练:变式训练:已知数列 满足 , (1)求证:数列 是等比数列 (2)求 的表达式. 四、课堂练习1.在等比数列{a n }中,a 1=8,a 4=64,则a 2等于( ) A .16 B.16或-16 C.32 D.32或-322.若等比数列的首项为4,末项为128,公比为2,则这个数列的项数为 ( ) 320 【例1】 在等比数列{a n }中,已知a 5-a 1=15,a 4-a 2=6,求a n . 分析:设公比q,列出关于a 1和q 的方程组来求解. 解:设等比数列{a n }的公比为q, 则有 a 5-a 1=a 1q 4-a 1=15,a 4-a 2=a 1q 3-a 1q =6,①② 由①÷②,得q=12或q=2. 当q=12时,a 1=-16. 当q=2时,a 1=1. 故a n =-16· 12 n -1或a n =2n-1. 【例2】 已知数列{a n }满足lg a n =3n+5,求证:{a n }是等比数列. 分析:可由lg a n =3n+5求出a n ,再证明a n+1a n 是与n 无关的常数. 证明:∵lg a n =3n+5,∴a n =103n+5. ∴a n+1=103(n+1)+5=103n+8.∴a n+1a n =103n+8103n+5=1 000. ∴数列{a n }是等比数列.{}n a 12,111+==+n n a a a {}1+n a {}n a q a 1和{}n aA.4 B.8 C.6 D.323.已知等比数列{a n}满足a1+a2=3,a2+a3=6,则a7等于() A.64 B.81 C.128 D.2434.若数列{a n}的前n项和S n=23an+13,则{a n}的通项公式是a n=________.。

等比数列的概念(教案)

等比数列的概念(教案)

§2.4 等比数列第1课时等比数列的概念与通项公式一、教学内容《等比数列》是普通高中课程标准试验教科书《数学》必修5第二章《数列》第四节,内容较多,设置了两个课时,第1课时为等比数列的概念及通项公式.等比数列在我们的学习和生活中有着广泛的实际应用,例如:物理、化学、生物等均有涉及,通过该内容的学习,能够培养学生的多种数学能力。

而且它在教材中起着承前启后的作用,一方面,等比数列是一种特殊的数列,与等差数列既有区别,也有联系,另一方面,它又对进一步学习数列及其应用等内容作准备,且等比数列又是高考的考点之一。

所以本节内容比较重要,地位较突出.二、教学目标1.知识与技能:①通过学习,能说出等比数列的概念,并会使用符号语言表示;②初步掌握等比数列的通项公式及其推导过程和方法;③运用等比数列的通项公式解决一些简单的有关问题.2.过程与方法:通过慨念、公式和例题的教学,渗透类比思想、方程思想、函数思想以及从特殊到—般等数学思想,培养学生观察、比较、概括、归纳等数学能力及思想方法,增强应用意识.3.情感、态度与价值观:通过对等比数列概念的归纳,培养学生科学严谨的思维习惯以及合作探究的精神,体会类比思想.三、教学重难点1.重点:等比数列、等比中项的概念的形成,通项公式的推导及运用.2.难点:等比数列通项公式推导方法的获取.四、学情分析高一学生已经初步形成了自己的学习习惯,好奇心强,有着自主的探究能力和思考辨别能力.但通过考试成绩的分析可以看出,学生基础薄弱,知识的引入及理解都应多加强调,在教学中,需要多设计问题,化难为易,循序渐进,以问题串为载体引导学生分析问题,解决问题.五、教法与学法教法:1.直观演示法:利用多媒体课件直观的展示数列,便于学生观察,发现数列特征.2.活动探究法:引导学生通过创设生活情境获取知识,以学生为主体,使学生的独立探索性得到充分的发挥,培养学生的自学能力、思维能力、活动组织能力.3.集体讨论法:针对学生提出的问题,组织学生进行集体和分组讨论,促使学生在学习中解决问题,培养学生的团结协作的精神.学法:等差数列的概念及通项公式启发我们,使用类比的方法,学习等比数列的概念,通项公式的两种推导方法.六、教学用具多媒体,三角板,彩色粉笔,电子笔七、授课类型新授课八、教学过程(一)课前复习1.等差数列的概念2.通项公式.(二)新授课1.课堂探究1课本48页4个实例.①细胞分裂个数构成的数列②“一尺之锤,日取其半,万世不竭”,将“一尺之锤”看成单位“1”,得到的数列③计算机每轮感染的数量构成的数列④银行存款中,每一年的本利和得到的数列思考:类比等差数列的定义,这4个数列项与项之间都有什么共同特征?试将共同特征用语言叙述出来,并用符号表示.【师生活动】教师引导学生从生活中的实例出发,借助等差数列的概念进行类比推理.【设计意图】以学生熟悉的等差数列的概念为背景,通过思考,引导学生进行分析,使学生形成“等比数列是后一项与前一项的比是同一常数的数列”的感知,从而流畅自然的引出等比数列的概念.2.等比数列的概念一般地,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,用字母q )0(≠q 来表示.用数学符号表示为:}{n a 是等比数列⇔),2,0(1+-∈≥≠=N n n q q a a n n 且 【师生活动】在上一个环节的基础上,教师引导学生给出等比数列的概念.【设计意图】流畅的引出等比数列的概念,使学生理解等比数列.3.对概念的再认识(1)公比是否能等于0? 等比数列中有为0的项吗?(2)公比为1的数列是什么数列?(3)既是等差数列又是等比数列的数列存在吗?(4)公比q>0的等比数列有什么特征?公比q<0的等比数列有什么特征?【师生活动】教师引导学生,观察等比数列中的各项的要求.【设计意图】使学生很自然的对等差、等比数列的异同点进行初步认知. 例1.判断下列数列是否为等比数列?若是,找出公比;若不是,请说明理由.① 1, 4, 16, 32.② 0, 2, 4, 6, 8.③ 1,-10,100,-1000,10000.④ 81, 27, 9, 3, 1.⑤ a a a a a ,,,,【师生活动】学生根据等比数列的概念进行判断.【设计意图】1.让学生体会等比数列中公比可正可负,可以大于1,也可以小于1.2.让学生体会等比数列中不能出现0.3.体会非零常数列既是等差数列,又是等比数列.4.课堂探究2 等比数列的通项公式)(11+-∈=N n q a a n n方法:累乘法【师生活动】教师引导学生回顾等差数列的通项公式推导过程,引导学生类比推导等比数列的通项公式.【设计意图】培养学生小组合作,类比推理的学习能力.5.对通项公式的再认识① 等比数列通项公式11-=n n q a a 中,是公比的...1-n 次方... ② 写出通项公式需已知的量是首项..与公比..,它们均不为...0.【师生活动】教师引导学生从等比数列的定义,通项公式的形式,推导过程,对通项公式进行再认识.【设计意图】熟练掌握等比数列的通项公式以及常用变形式.(三)练习导学案上的练习题九、课堂小结1.等比数列的概念2.等比数列的通项公式及推导方法 11-=n n q a a3.本节课所运用的数学思想方法十、课后作业练习册2.4.1等比数列的概念和通项公式十一、板书设计十二、教学反思(附页)。

高中数学必修5教案等比数列第2课时

高中数学必修5教案等比数列第2课时

高中数学必修5教案等比数列第2课时第一篇:高中数学必修5教案等比数列第2课时等比数列第2课时授课类型:新授课●教学目标知识与技能:灵活应用等比数列的定义及通项公式;深刻理解等比中项概念;熟悉等比数列的有关性质,并系统了解判断数列是否成等比数列的方法过程与方法:通过自主探究、合作交流获得对等比数列的性质的认识。

情感态度与价值观:充分感受数列是反映现实生活的模型,体会数学是来源于现实生活,并应用于现实生活的,数学是丰富多彩的而不是枯燥无味的,提高学习的兴趣。

●教学重点等比中项的理解与应用●教学难点灵活应用等比数列定义、通项公式、性质解决一些相关问题●教学过程Ⅰ.课题导入首先回忆一下上一节课所学主要内容:1.等比数列:如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数,那么这个数列就叫做等比数列.这个常数叫做等比数列的公比;公比通常用字母q表示(q≠an0),即:=q(q≠0)an-12.等比数列的通项公式:an=a1⋅q3.{an}成等比数列⇔列的必要非充分条件4.既是等差又是等比数列的数列:非零常数列Ⅱ.讲授新课1.等比中项:如果在a与b中间插入一个数G,使a,G,b成等比数列,那么称这个数G为a与b的等比中项.即G=±ab(a,b同号)如果在a与b中间插入一个数G,使a,G,b成等比数列,则n-1(a1⋅q≠0),an=am⋅qn-m(am⋅q≠0)an+1+=q(n∈N,q≠0)“an≠0”是数列{an}成等比数anGb=⇒G2=ab⇒G=±ab,aG反之,若G=ab,则≠0)[范例讲解] 课本P58例4 证明:设数列{an}的首项是a1,公比为q1;{bn}的首项为b1,公比为q2,那么数列{an⋅bn}的第n项与第n+1项分别为:2Gb2=,即a,G,b成等比数列。

∴a,G,b成等比数列⇔G=ab(a·baGa1⋅q1n-1⋅b1⋅q2与a1⋅q1⋅b1⋅q2即为a1b1(q1q2)n-1与a1b1(q1q2)nn-1nnan+1⋅bn+1a1b1(q1q2)nΘ==q1q2.n-1an⋅bna1 b1(q1q2)它是一个与n无关的常数,所以{an⋅bn}是一个以q1q2为公比的等比数列拓展探究:对于例4中的等比数列{an}与{bn},数列{an}也一定是等比数列吗? bnana,则cn+1=n+1 bnbn+1探究:设数列{an}与{bn}的公比分别为q1和q2,令cn=∴cn+1bn+1abqa==(n+1)γ(n+1)=1,所以,数列{n}也一定是等比数列。

必修5-2-5教学案等比数列(1)

必修5-2-5教学案等比数列(1)

1.等比数列:一般地,如果一个数列从 起,每一项与它的前一项的
比等于 那么这个数列就叫做等比数列.这个常数叫做等比数列的 ;公比通常用字母q 表示(q ≠0),即:1
-n n a a =q (q ≠0). 注:1︒“从第二项起”与“前一项”之比为常数(q)
{n a }成等比数列⇔n
n a a 1+=q (+∈N n ,q ≠0) 2︒ 隐含:任一项00≠≠q a n 且
3︒ q= 1时,{a n }为常数列.
2.等比数列的通项公式
① 111(0)n n a a q
a q -=⋅⋅≠ ②1(0)n m n m a a q a q -=⋅⋅≠
③变式:(,)n n m m
a q n m N a +-=∈; 3.既是等差又是等比数列的数列:非零常数列.
4.等比中项的定义:如果a 、G 、b 成等比数列,那么G 叫做a 与b 的等比中项.且 2
G ac =
思考:若 2G ac =则G 是a 与b 的等比中项,对吗?
5.等比数列的递增和递减性.
在等比数列{a n }中
12n n n a a ++或一个等比数列的第3项与第。

数学必修5导学案:1-2 第3课时等比数列的前n项和

数学必修5导学案:1-2 第3课时等比数列的前n项和

第3课时 等比数列的前n 项和知能目标解读1.掌握等比数列的前n 项和公式的推导方法--错位相减法,并能用其思想方法求某类特殊数列的前n 项和.2.掌握等比数列前n 项和公式以及性质,并能应用公式解决有关等比数列前n 项的问题.在应用时,特别要注意q =1和q ≠1这两种情况.3.能够利用等比数列的前n 项和公式解决有关的实际应用问题.重点难点点拨重点:掌握等比数列的求和公式,会用等比数列前n 项和公式解决有关问题. 难点:研究等比数列的结构特点,推导等比数列的前n 项和的公式及公式的灵活运用.学习方法指导1.等比数列的前n 项和公式(1)设等比数列{a n },其首项为a 1,公比为q ,则其前n 项和公式为 na 1 (q =1) S n = .qq a n --1)1(1 (q ≠1)也就是说,公比为q 的等比数列的前n 项和公式是q 的分段函数的一系列函数值,分段的界限是在q =1处.因此,使用等比数列的前n 项和公式,必须要弄清公比q 是可能等于1还是不等于1,如果q 可能等于1,则需分q =1和q ≠1进行讨论.(2)等比数列{a n }中,当已知a 1,q (q ≠1),n 时,用公式S n =qq a n --1)1(1,当已知a 1,q (q ≠1),a n 时,用公式S n =qqa a n --11.2.等比数列前n 项和公式的推导除课本上用错位相减法推导求和公式外,还可以用下面的方法推导. (1)合比定理法 由等比数列的定义知:12a a =23a a =…=1-n n a a =q . 当q ≠1时,12132-++++++n n a a a a a a =q ,即nn n a S a S --1=q .故S n =qq a a n --11=q q a n --1)1(1.当q =1时,S n =na 1. (2)拆项法S n =a 1+a 1q +a 1q 2+…+a 1q n-1=a 1+q (a 1+a 1q +…+a 1q n-2)=a 1+qS n-1=a 1+q (S n -a n )当q ≠1时,S n =qq a a n --11=q q a n --1)1(1.当q =1时,S n =na 1.(3)利用关系式S n -S n-1=a n (n ≥2)∵当n ≥2时,S n =a 1+a 2+a 3+…+a n =a 1+q (a 1+a 2+…+a n-1)=a 1+qS n-1 ∴S n =a 1+q (S n -a n ) 即(1-q )S n =a 1(1-q n )当q ≠1时,有S n =qq a n --1)1(1,当q =1时,S n =na 1. 注意:(1)错位相减法,合比定理法,拆项法及a n 与S n 的关系的应用,在今后解题中要时常用到,要领会这些技巧.(2)错位相减法适用于{a n }为等差数列,{b n }为等比数列,求{a n ·b n }的前n 项和. 3.等比数列前n 项和公式的应用(1)衡量等比数列的量共有五个:a 1,q,n,a n ,S n .由方程组知识可知,解决等比数列问题时,这五个量中只要已知其中的任何三个,就可以求出其他两个量.(2)公比q 是否为1是考虑等比数列问题的重要因素,在求和时,注意分q =1和q ≠1的讨论. 4.等比数列前n 项和公式与函数的关系 (1)当公比q ≠1时,令A =qa -11,则等比数列的前n 项和公式可写成S n =-Aq n +A 的形式.由此可见,非常数列的等比数列的前n 项和S n 是由关于n 的一个指数式与一个常数的和构成的,而指数式的系数与常数项互为相反数.当公比q =1时,因为a 1≠0,所以S n =na 1是n 的正比例函数(常数项为0的一次函数).(2)当q ≠1时,数列S 1,S 2,S 3,…,S n ,…的图像是函数y =-Aq x +A 图像上的一群孤立的点.当q =1时,数列S 1,S 2,S 3,…,S n ,…的图像是正比例函数y =a 1x 图像上的一群孤立的点.知能自主梳理1.等比数列前n 项和公式(1)等比数列{a n }的前n 项和为S n ,当公比q ≠1时,S n ==;当q=1时,S n =.(2)推导等比数列前n 项和公式的方法是.2.公式特点(1)若数列{a n }的前n 项和S n =p (1-q n )(p 为常数),且q ≠0,q ≠1,则数列{a n }为 . (2)在等比数列的前n 项和公式中共有a 1,a n ,n,q,S n 五个量,在这五个量中知求.[答案] 1.(1)q q a n --1)1(1 qq a a n --11 na 1 (2)错位相减法2.(1)等比数列 (2)三 二思路方法技巧命题方向 等比数列前n 项和公式的应用[例1] 设数列{a n }是等比数列,其前n 项和为S n ,且S 3=3a 3,求此数列的公比q .[分析] 应用等比数列前n 项和公式时,注意对公比q 的讨论. [解析] 当q =1时,S 3=3a 1=3a 3,符合题目条件;当q ≠1时,qq a --1)1(31=3a 1q 2,因为a 1≠0,所以1-q 3=3q 2(1-q ), 2q 3-3q 2+1=0,(q -1) 2(2q +1)=0, 解得q =-21. 综上所述,公比q 的值是1或-21. [说明] (1)在等比数列中,对于a 1,a n ,q,n,S n 五个量,已知其中三个量,可以求得其余两个量. (2)等比数列前n 项和问题,必须注意q 是否等于1,如果不确定,应分q =1或q ≠1两种情况讨论.(3)等比数列前n 项和公式中,当q ≠1时,若已知a 1,q,n 利用S n =qq a n --1)1(1来求;若已知a 1,a n ,q ,利用S n =qqa a n --11来求.变式应用1 在等比数列{a n }中,已知S 3=27,S 6=263,求a n . [解析] ∵S 6=263,S 3=27,∴S 6≠2S 3,∴q ≠1.qq a --1)1(31=27①∴qq a --1)1(61=263 ② ②÷①得 1+q 3=9,∴q =2. 将q =2代入①,得a 1=21, ∴a n =a 1q n-1=2n-2.命题方向 等比数列前n 项的性质[例2] 在等比数列{a n }中,已知S n =48,S 2n =60,求S 3n . [分析] 利用等比数列前n 项的性质求解.[解析] ∵{a n }为等比数列,∴S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 也成等比数列, ∴(S 2n -S n ) 2=S n (S 3n -S 2n )∴S 3n =nn n S S S 22)(-+S 2n =48)4860(2-+60=63.[说明] 等比数列连续等段的和若不为零时,则连续等段的和仍成等比数列.变式应用2 等比数列{a n }中,S 2=7,S 6=91,求S 4.[解析] 解法一:∵{a n }为等比数列,∴S 2,S 4-S 2,S 6-S 4也为等比数列, ∴(S 4-7)2=7×(91-S 4),解得S 4=28或-21.∵S 4=a 1+a 2+a 3+a 4=a 1+a 2+a 1q 2+a 2q 2=S 2+S 2q 2=S 2(1+q 2)>0, ∴S 4=28.解法二:∵S 2=7,S 6=91,∴q ≠1.qq a --1)1(21=7 ①∴qq a --1)1(61=91 ②①②得q 4+q 2-12=0,∴q 2=3, ∴q =±3. 当q =3时,a 1=2)13(7-, ∴S 4=qq a --1)1(41=28.当q =-3时,a 1=-2)13(7+, ∴S 4=qq a --1)1(41=28.探索延拓创新命题方向 等比数列前n 项和在实际问题中的应用[例3] 某公司实行股份制,一投资人年初入股a 万元,年利率为25%,由于某种需要,从第二年起此投资人每年年初要从公司取出x 万元.(1)分别写出第一年年底,第二年年底,第三年年底此投资人在该公司中的资产本利和; (2)写出第n 年年底,此投资人的本利之和b n 与n 的关系式(不必证明);(3)为实现第20年年底此投资人的本利和对于原始投资a 万元恰好翻两番的目标,若a =395,则x 的值应为多少?(在计算中可使用lg2≈0.3)[解析] (1)第一年年底本利和为a+a ·25%=1.25a ,第二年年底本利和为(1.25a-x )+(1.25a-x )×25%=1.252a -1.25x ,第三年年底本利和为(1.252a -1.25x-x )+(1.252a -1.25x-x )25%=1.253a -(1.252+1.25)x . (2)第n 年年底本利和为b n =1.25n a -(1.25n-1+1.25n-2+…+1.25)x . (3)依题意,有395×1.2520-(1.2519+1.2518+…+1.25)x =4×395,∴x =125.1)125.1(25.1)425.1(3951920---=25.125.1)425.1(39525.02020--⨯⨯. ① 设1.2520=t ,∴lg t =20lg (810)=20(1-3lg2)=2. ∴t =100,代入①解得x =96.变式应用3 某大学张教授年初向银行贷款2万元用于购房,银行货款的年利息为10%,按复利计算(即本年的利息计入次年的本金生息).若这笔款要分10年等额还清,每年年初还一次,并且以贷款后次年年初开始归还,问每年应还多少元?[解析] 第1次还款x 元之后到第2次还款之日欠银行 20000(1+10%)-x =20000×1.1-x ,第2次还款x 元后到第3次还款之日欠银行[20000(1+10%)-x ](1+10%)-x =20000×1.12-1.1x-x , …第10次还款x 元后,还欠银行20000×1.110-1.19x -1.18x -…-x , 依题意得,第10次还款后,欠款全部还清,故可得 20000×1.110-(1.19+1.18+…+1)x =0,解得x =11.11.01.1200001010-⨯⨯≈3255(元). 名师辨误做答[例4] 求数列1,a+a 2,a 3+a 4+a 5,a 6+a 7+a 8+a 9,…的前n 项和. [误解] 所求数列的前n 项和S n =1+a +a 2+a3+…+a 12)1(-+n n=aa n n --+112)1(.[辨析] 所给数列除首项外,每一项都与a 有关,而条件中没有a 的范围,故应对a 进行讨论. [正解] 由于所给数列是在数列1,a,a 2,a 3,…中依次取出1项,2项,3项,4项,……的和所组成的数列.因而所求数列的前n 项和中共含有原数列的前(1+2+…+n )项.所以S n =1+a+a 2+…+a12)1(-+n n .①当a =0时,S n =1.②当a =1时,S n =2)1(+n n .③当a ≠0且a ≠1时,S n =aa n n --+112)1(.课堂巩固训练一、选择题1.等比数列{a n }的公比q =2,前n 项和为S n ,则24a S =( ) A.2 B.4 C.215D.217 [答案] C[解析] 由题意得24a S =221)22(141⋅--⋅a a =215.故选C. 2.等比数列{a n }的前3项和等于首项的3倍,则该等比数列的公比为( ) A.-2B.1C.-2或1D.2或-1[答案] C[解析] 由题意可得,a 1+a 1q +a 1q 2=3a 1, ∴q 2+q -2=0,∴q =1或q =-2.3.等比数列{2n }的前n 项和S n =( ) A.2n -1B.2n -2C.2n +1-1D.2n+1-2[答案] D[解析] 等比数列{2n }的首项为2,公比为2.∴S n =q q a n --1)1(1=21)21(2--n =2n+1-2,故选D.二、填空题4.若数列{a n }满足:a 1=1,a n+1=2a n (n ∈N +),则a 5=;前8项的和S 8=.(用数字作答)[答案] 16 255[解析] 考查等比数列的通项公式和前n 项和公式. q =nn a a 1+=2,a 5=a 1·q 4=16, S 8=qq a --1)1(81=28-1=255.5.在等比数列{a n }中,S n 表示前n 项和,若a 3=2S 2+1,a 4=2S 3+1,则公比q =.[答案] 3[解析] ∵a 3=2S 2+1,a 4=2S 3+1, 两式相减,得a 3-a 4=-2a 3, ∴a 4=3a 3,∴q =3. 三、解答题6.在等比数列{a n }中,已知a 6-a 4=24,a 3·a 5=64,求数列{a n }的前8项和.[解析] 解法一:设数列{a n }的公比为q ,根据通项公式a n =a 1q n-1,由已知条件得 a 6-a 4=a 1q 3(q 2-1)=24, ① a 3·a 5=(a 1q 3) 2=64,②∴a 1q 3=±8.将a 1q 3=-8代入①式,得q 2=-2,没有实数q 满足此式,故舍去. 将a 1q 3=8代入①式,得q 2=4,∴q =±2.当q =2时,得a 1=1,所以S 8=q q a --1)1(81=255;当q =-2时,得a 1=-1,所以S 8=qq a --1)1(81=85.解法二:因为{a n }是等比数列,所以依题意得 a 24=a 3·a 5=64,∴a 4=±8,a 6=24+a 4=24±8. 因为{a n }是实数列,所以46a a >0, 故舍去a 4=-8,而a 4=8,a 6=32,从而a 5=±64a a ∙=±16. 公比q 的值为q =45a a =±2, 当q =2时,a 1=1,a 9=a 6q 3=256, ∴S 8=q a a --191=255; 当q =-2时,a 1=-1,a 9=a 6q 3=-256, ∴S 8=qa a --191=85. 课后强化作业一、选择题1.等比数列{a n }中,a 2=9,a 5=243,则{a n }的前4项和为( ) A.81B.120C.168D.192[答案] B [解析] 公式q 3=25a a =9243=27,q =3,a 1=qa2=3, S 4=31)31(34--=120.2.已知等比数列的前n 项和S n =4n +a ,则a =( ) A.-4B.-1C.0D.1[答案] B[解析] 设等比数列为{a n },由已知得a 1=S 1=4+a,a 2=S 2-S 1=12, a 3=S 3-S 2=48,∴a 22=a 1·a 3, 即144=(4+a )×48,∴a =-1.3.已知等比数列的公比为2,且前5项和为1,那么前10项和等于( )A.31B.33C.35D.37[答案] B[解析] 解法一:S 5=qq a --1)1(51=21)21(51--a =1∴a 1=311∴S 10=q q a --1)1(101=21)21(31110--=33,故选B.解法二:∵a 1+a 2+a 3+a 4+a 5=1∴a 6+a 7+a 8+a 9+a 10=(a 1+a 2+a 3+a 4+a 5)·q 5=1×25=32 ∴S 10=a 1+a 2+…+a 9+a 10=1+32=33.4.已知等比数列{a n }中,公比q 是整数,a 1+a 4=18,a 2+a 3=12,则此数列的前8项和为( ) A.514B.513C.512D.510[答案] Da 1+a 1q 3=18 [解析] 由已知得 ,a 1q +a 1q 2=12解得q =2或21. ∵q 为整数,∴q =2.∴a 1=2.∴S 8=21)21(28--=29-2=510.5.设{a n }是由正数组成的等比数列,S n 为其前n 项和,已知a 2a 4=1,S 3=7,则S 5=( ) A.215 B.431 C.433 D.217 [答案] B[解析] 设公比为q ,则q >0,且a 23=1, 即a 3=1.∵S 3=7,∴a 1+a 2+a 3=21q +q1+1=7, 即6q 2-q -1=0, ∴q =21或q =-31 (舍去), ∴a 1=21q=4.∴S 5=21121145--)(=8(1-521)=431. 6.在等比数列{a n }(n ∈N +)中,若a 1=1,a 4=81,则该数列的前10项和为( ) A.2-821 B.2-921C.2-1021 D.2-1121 [答案] B [解析] ∵a 1=1,a 4=81, ∴q 3=14a a =81,∴q =21.∴S 10=211211110--])([=2[1-(21)10]=2-921,故选B.7.已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,S 3=3,S 6=27,则此等比数列的公比q 等于( ) A.2B.-2C.21 D.-21 [答案] AS 3=qq a --1)1(31=3, ①[解析]S 6=qq a --1)1(61=27, ②①②得3611qq --=9,解得q 3=8. ∴q =2,故选A.8.正项等比数列{a n }满足a 2a 4=1,S 3=13,b n =log 3a n ,则数列{b n }的前10项和是( ) A.65B.-65C.25D.-25[答案] D[解析] ∵{a n }为正项等比数列,a 2a 4=1, ∴a 3=1,又∵S 3=13,∴公比q ≠1. 又∵S 3=qq a --1)1(31=13,a 3=a 1q 2,解得q =31.∴a n =a 3q n-3=(31)n-3=33-n, ∴b n =log 3a n =3-n . ∴b 1=2,b 10=-7. ∴S 10=2)(10101b b +=2)5(10-⨯=-25.二、填空题 9.等比数列31,-1,3,…的前10项和为.[答案] -314762[解析] S 10=31)3(13110+--][=-314762.10.(2011·北京文,12)在等比数列{a n }中,若a 1=21,a 4=4,则公比q = ;a 1+a 2+…+a n =.[答案] 2,2n-1-21 [解析] 本题主要考查等比数列的基本知识,利用等比数列的前n 项和公式可解得.14a a =q 3=24=8,所以q =2,所以 a 1+a 2+……+a n =21)21(21--n =2n-1-21.2n-1 (n 为正奇数) 11.已知数列{a n }中,a n = ,则a 9=.2n -1 (n 为正偶数)设数列{a n }的前n 项和为S n ,则S 9=.[答案] 256 377 [解析] a 9=28=256,S 9=20+22+24+26+28+3+7+11+15=377.12.在等比数列{a n }中,已知对于任意n ∈N +,有a 1+a 2+…+a n =2n -1,则a 21+a 22+…+a 2n =.[答案]31×4n -31 [解析] ∵a 1+a 2+…+a n =2n -1, ∴a 1+a 2+…+a n -1=2n-1-1(n ≥2),两式相减,得a n =2n -1-2n-1+1=2n -2n-1=2n-1, ∴a 2n =(2n-1) 2=22n -2=4n-1,∴a 21+a 22+…+a 2n =4141--n =31×4n -31. 三、解答题13.在等比数列{a n }中,已知a 3=121,S 3=421,求a 1与q . S 3=q q a --1)1(31=421 [解析] (1)若q ≠1,则 ,a 3=a 1q 2=121 从而解得q =1或q =-21. q =-21 ∵q ≠1,∴ .a 1=6S 3=3a 1=421 q =1 (2)若q =1,则 ,∴ .a 3=a 1=121 a 1=121 q =-21 q =1 综上所述得 ,或 . a 1=6 a 1=121 14.(2011·大纲文科,17)设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 2=6,6a 1+a 3=30,求a n 和S n .[分析] 设出公比根据条件列出关于a 1与q 的方程.求得a 1与q 可求得数列的通项公式和前n 项和公式.[解析] 设{a n }的公比为q ,由已知有:a 1q =6 a 1=3 a 1=2.解得 或6a 1+a 1q 2=30 q =2 q =3(1)当a 1=3,q =2时,a n =a 1·q n-1=3×2n-1S n =qq a n --1)1(1=21)21(3--⨯n =3×(2n -1) (2)当a 1=2,q =3时,a n =a 1·q n-1=2×3n-1S n =qq a n --1)1(1=31)31(2--⨯n =3n -1. 综上,a n =3×2n-1,S n =3×(2n -1)或a n =2×3n-1,S n =3n -1.15.已知实数列{a n }是等比数列,其中a 7=1,且a 4,a 5+1,a 6成等差数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)数列{a n }的前n 项和记为S n ,证明:S n <128(n =1,2,3,…).[解析] (1)设等比数列{a n }的公比为q (q ∈R 且q ≠1),由a 7=a 1q 6=1,得a 1=q -6,从而a 4=a 1q 3=q -3,a 5=a 1q 4=q -2,a 6=a 1q 5=q -1,因为a 4,a 5+1,a 6成等差数列,所以a 4+a 6=2(a 5+1)即q -3+q -1=2(q -2+1),q -1 (q -2+1)=2(q -2+1).所以q =21. 故a n =a 1q n-1=q -6·q n-1=q n-7=(21)n-7. (2)证明:S n =q q a n--1)1(1=2121164--])([n =128[1-(21)n ]<128. 16.2011年暑期人才招聘会上,A 、B 两家公司分别开出了工资标准:大学生王明被A 、B 两家公司同时录取,而王明只想选择一家连续工作10年,经过一番思考,他选择了A 公司,你知道为什么吗?.[解析]。

高中数学 第二章 数列 2.4 等比数列 第二课时 等比数列的性质学案(含解析)新人教A版必修5-新

高中数学 第二章 数列 2.4 等比数列 第二课时 等比数列的性质学案(含解析)新人教A版必修5-新

第二课时 等比数列的性质等比数列性质的应用[例1] (1)在等比数列{a n }中,若a 7+a 8+a 9+a 10=8,a 8a 9=-8,则1a 7+1a 8+1a 9+1a 10=________.(2)已知数列{a n }是等比数列,a 3+a 7=20,a 1a 9=64,求a 11的值.[解] (1)因为1a 7+1a 10=a 7+a 10a 7a 10,1a 8+1a 9=a 8+a 9a 8a 9,由等比数列的性质知a 7a 10=a 8a 9,所以1a 7+1a 8+1a 9+1a 10=a 7+a 8+a 9+a 10a 8a 9=158÷⎝ ⎛⎭⎪⎫-98=-53. (2)∵{a n }为等比数列, ∴a 1·a 9=a 3·a 7=64. 又∵a 3+a 7=20,∴a 3,a 7是方程t 2-20t +64=0的两个根. ∵t 1=4,t 2=16,∴a 3=4,a 7=16或a 3=16,a 7=4. ①当a 3=4,a 7=16时,a 7a 3=q 4=4,此时a 11=a 3q 8=4×42=64. ②当a 3=16,a 7=4时,a 7a 3=q 4=14,此时a 11=a 3q 8=16×⎝ ⎛⎭⎪⎫142=1. [答案] (1) -53[类题通法] 等比数列常用性质(1)若m +n =p +q (m ,n ,p ,q ∈N *), 则a m ·a n =a p ·a q .特例:若m +n =2p (m ,n ,p ∈N *),则a m ·a n =a 2p . (2)a n a m=qn -m(m ,n ∈N *).(3)在等比数列{a n }中,每隔k 项取出一项,取出的项,按原来顺序组成新数列,该数列仍然是等比数列.(4)数列{a n }为等比数列,则数列{λa n }(λ为不等于0的常数)和⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 仍然成等比数列.[活学活用]1.在等比数列{a n }中,若a 2=2,a 6=12,则a 10=________. 解析:法一:设{a n }的公比为q ,则⎩⎪⎨⎪⎧a 1q =2,a 1q 5=12,解得q 4=6,∴a 10=a 1q 9=a 1q ·(q 4)2=2×36=72. 法二:∵{a n }是等比数列, ∴a 26=a 2·a 10,于是a 10=a 26a 2=1222=1442=72.答案:722.在等比数列{a n }中,若a 7=-2,则此数列的前13项之积等于________. 解析:由于{a n }是等比数列,∴a 1a 13=a 2a 12=a 3a 11=a 4a 10=a 5a 9=a 6a 8=a 27, ∴a 1a 2a 3…a 13=()a 276·a 7=a 137,而a 7=-2,∴a 1a 2a 3…a 13=(-2)13=-213. 答案:-213灵活设元求解等比数列[例2] 已知三个数成等比数列,它们的积为27,它们的平方和为91,求这三个数. [解] 法一:设三个数依次为a ,aq ,aq 2,由题意知⎩⎪⎨⎪⎧a ·aq ·aq 2=27,a 2+a 2q 2+a 2q 4=91,∴⎩⎪⎨⎪⎧aq 3=27,a 21+q 2+q 4=91,即⎩⎪⎨⎪⎧aq =3,a 21+q 2+q 4=91,解得q 21+q 2+q 4=991, 得9q 4-82q 2+9=0,即得q 2=9或q 2=19,∴q =±3或q =±13.若q =3,则a 1=1; 若q =-3,则a 1=-1; 若q =13,则a 1=9;若q =-13,则a 1=-9.故这三个数为1,3,9,或-1,3,-9,或9,3,1,或-9,3,-1. 法二:设这三个数分别为a q,a ,aq .⎩⎪⎨⎪⎧aq·a ·aq =27,a 2q 2+a 2+a 2q 2=91⇒⎩⎪⎨⎪⎧a =3,a 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1q2+1+q 2=91,得9q 4-82q 2+9=0,即得q 2=19或q 2=9,∴q =±13或q =±3.故这三个数为1,3,9,或-1,3,-9,或9,3,1,或-9,3,-1. [类题通法]三个数或四个数成等比数列的设元技巧(1)若三个数成等比数列,可设三个数为a ,aq ,aq 2或a q,a ,aq .(2)若四个数成等比数列,可设为a ,aq ,aq 2,aq 3;若四个数均为正(负)数,可设为a q3,a q,aq ,aq 3. [活学活用]在2和20之间插入两个数,使前三个数成等比数列,后三个数成等差数列,则插入的两个数的和为( )A .-4或1712B .4或1712C .4D .1712解析:选B 设插入的第一个数为a ,则插入的另一个数为a 22.由a ,a 22,20成等差数列得2×a 22=a +20.∴a 2-a -20=0,解得a =-4或a =5. 当a =-4时,插入的两个数的和为a +a 22=4.当a =5时,插入的两个数的和为a +a 22=1712.等比数列的实际应用[例3] 年2月起,每月生产总值比上一个月增长m %,那么到2017年8月底该厂的生产总值为多少万元?[解] 设从2015年1月开始,第n 个月该厂的生产总值是a n 万元,则a n +1=a n +a n m %, ∴a n +1a n=1+m %. ∴数列{a n }是首项a 1=a ,公比q =1+m %的等比数列. ∴a n =a (1+m %)n -1.∴2016年8月底该厂的生产总值为a 20=a (1+m %)20-1=a (1+m %)19(万元).[类题通法]数列实际应用题常与现实生活和生产实际中的具体事件相联系,建立数学模型是解决这类问题的核心,常用的方法有:①构造等差、等比数列的模型,然后用数列的通项公式或求和公式解;②通过归纳得到结论,再用数列知识求解.[活学活用](安徽高考)如图,在等腰直角三角形ABC 中,斜边BC =2 2.过点 A 作BC 的垂线,垂足为A 1 ;过点 A 1作 AC 的垂线,垂足为 A 2;过点A 2 作A 1C 的垂线,垂足为A 3 ;…,依此类推.设BA =a 1 ,AA 1=a 2 , A 1A 2=a 3 ,…, A 5A 6=a 7 ,则 a 7=________.解析:法一:直接递推归纳:等腰直角三角形ABC 中,斜边BC =22, 所以AB =AC =a 1=2,AA 1=a 2=2,A 1A 2=a 3=1,…,A 5A 6=a 7=a 1×⎝⎛⎭⎪⎫226=14. 法二:求通项:等腰直角三角形ABC 中,斜边BC =22,所以AB =AC =a 1=2,AA 1=a 2=2,…,A n -1A n =a n +1=sin π4·a n =22a n =2×⎝ ⎛⎭⎪⎫22n,故a 7=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫226=14. 答案:143.等差数列和等比数列的性质对比等差数列和等比数列从文字看,只是一字之差,但定义和性质相差甚远,下面对两类数列的性质作一比对,若等差数列{a n }的公差为d ,等比数列{b n }的公比为q .【性质1】 等差数列{a n },当d =0时,数列为常数列,当d >0时,数列为递增数列;当d <0时,数列为递减数列.等比数列{b n },当q >1,b 1>0或0<q <1,b 1<0时,数列{b n }是递增数列;当q >1,b 1<0或0<q <1,b 1>0时,数列{b n }是递减数列;当q =1时,数列{b n }是常数列.[例1] 设{a n }是首项大于零的等比数列,且a 1<a 2<a 3,则数列{a n }是________数列.(填“递增”“递减”或“摆动”)[解析] 设数列{a n }的公比为q (q ≠0),因为a 1<a 2<a 3,所以a 1<a 1q <a 1q 2,解得q >1,且a 1>0,所以数列{a n }是递增数列.[答案] 递增【性质2】 等差数列{a n }满足a n =a m +(n -m )·d (m ,n ∈N *),等比数列{b n }满足b n =b m ·q n -m (m ,n ∈N *).(当m =1时,上述式子为通项公式)[例2] 已知{a n }为等差数列,且a 3=-6,a 6=0,则{a n }的通项公式为________. [解析] ∵a 6=a 3+3d ,则0=-6+3d ,得d =2, ∴a n =a 3+(n -3)d =-6+(n -3)×2=2n -12. [答案] a n =2n -12【性质3】 若m +n =p +q (m ,n ,p ,q ∈N *),等差数列{a n }满足a m +a n =a p +a q ,特别地,若数列{a n }是有穷等差数列,则与首末两项等距离的两项之和都相等,且等于首末两项之和,即a 1+a n =a 2+a n -1=…=a i +1+a n -i =…(n ∈N *).等比数列{b n }满足b m b n =b p b q ,特别地,数列{b n }是有穷数列,则与首末两项等距离的两项的积相等,且等于首末两项之积,即b 1·b n =b 2·b n -1=b 3·b n -2=…=b m ·b n -m +1.[例3] (1)等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 3+a 17=10,则S 19的值是( ) A .55 B .95 C .100D .105(2)在等比数列{a n }中,若a 2·a 8=36,a 3+a 7=15,则公比q 值的个数可能为( ) A .1 B .2 C .3D .4[解析] (1)S 19=19a 1+a 192=19a 3+a 172=19×102=95.(2)∵a 2·a 8=a 3·a 7,∴由⎩⎪⎨⎪⎧a 3·a 7=36,a 3+a 7=15,解得a 3=3,a 7=12,或a 3=12,a 7=3. 若a 3=3,a 7=12,则有12=3×q 4, ∴q 4=4,∴q 2=2,q =± 2.若a 3=12,a 7=3,则有3=12×q 4, ∴q 4=14,q 2=12,q =±22.∴q 的值可能有4个. 答案:(1)B (2)D【性质4】 在等差(比)数列中,每隔k 项取出一项,按原来的顺序排列,所得新数列仍为等差(比)数列,公差为(k +1)d (公比为q k +1),若两个数列分别成等差(比)数列,则两数列对应项和(积)构成等差(比)数列.[例4] 在1和16之间插入三个正数a ,b ,c 使1,a ,b ,c,16成等比数列,求a +b +c 的值.[解] ∵1,a ,b ,c,16成等比数列, ∴1,b,16为等比数列.∴b =4.∴1,a ,b 也成等比数列,b ,c,16也成等比数列. ∴a =2,c =8.∴a +b +c =2+4+8=14.[随堂即时演练]1.将公比为q 的等比数列{a n }依次取相邻两项的乘积组成新的数列a 1a 2,a 2a 3,a 3a 4,….此数列( )A .是公比为q 的等比数列B .是公比为q 2的等比数列 C .是公比为q 3的等比数列 D .不一定是等比数列解析:选B 由于a n a n +1a n -1a n =a n a n -1·a n +1a n=q ·q =q 2,n ≥2且n ∈N *, ∴{a n a n +1}是以q 2为公比的等比数列,故选B.2.若1,a 1,a 2,4成等差数列;1,b 1,b 2,b 3,4成等比数列,则a 1-a 2b 2的值为( ) A .-12B.12 C .±12D.14解析:选A ∵1,a 1,a 2,4成等差数列,∴3(a 2-a 1)=4-1, ∴a 2-a 1=1.又∵1,b 1,b 2,b 3,4成等比数列,设其公比为q , 则b 22=1×4=4,且b 2=1×q 2>0, ∴b 2=2,∴a 1-a 2b 2=-a 2-a 1b 2=-12. 3.在等比数列{a n }中,a 888=3,a 891=81,则公比q =________. 解析:∵a 891=a 888q 891-888=a 888q 3,∴q 3=a 891a 888=813=27. ∴q =3. 答案:34.在等比数列{a n }中,各项都是正数,a 6a 10+a 3a 5=41,a 4a 8=4,则a 4+a 8=________. 解析:∵a 6a 10=a 28,a 3a 5=a 24, ∴a 24+a 28=41, 又a 4a 8=4,∴(a 4+a 8)2=a 24+a 28+2a 4a 8=41+8=49. ∵数列各项都是正数, ∴a 4+a 8=7. 答案:75.已知数列{a n }为等比数列.(1)若a 1+a 2+a 3=21,a 1a 2a 3=216,求a n ; (2)若a 3a 5=18,a 4a 8=72,求公比q . 解:(1)∵a 1a 2a 3=a 32=216,∴a 2=6, ∴a 1a 3=36.又∵a 1+a 3=21-a 2=15,∴a 1,a 3是方程x 2-15x +36=0的两根3和12. 当a 1=3时,q =a 2a 1=2,a n =3·2n -1;当a 1=12时,q =12,a n =12·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1.(2)∵a 4a 8=a 3q ·a 5q 3=a 3a 5q 4=18q 4=72,∴q 4=4,∴q =± 2.[课时达标检测]一、选择题1.(重庆高考)对任意等比数列{a n },下列说法一定正确的是( ) A .a 1,a 3,a 9成等比数列 B .a 2,a 3,a 6成等比数列 C .a 2,a 4,a 8成等比数列 D .a 3,a 6,a 9成等比数列解析:选D 由等比数列的性质得,a 3·a 9=a 26≠0, 因此a 3,a 6,a 9一定成等比数列,选D.2.已知等比数列{a n }中,a 4=7,a 6=21,则a 8的值为( ) A .35 B .63 C .21 3D .±21 3解析:选B ∵{a n }是等比数列, ∴a 4,a 6,a 8成等比数列, ∴a 26=a 4·a 8,即a 8=2127=63.3.在等比数列{a n }中,a 1=1,a 10=3,则a 2a 3a 4a 5a 6a 7a 8a 9等于( ) A .81 B .27327 C .3D .243解析:选A 因为数列{a n }是等比数列,且a 1=1,a 10=3,所以a 2a 3a 4a 5a 6a 7a 8a 9=(a 2a 9)·(a 3a 8)·(a 4a 7)·(a 5a 6)=(a 1a 10)4=34=81.故选A. 4.设数列{a n }为等比数列,则下面四个数列: ①{a 3n };②{pa n }(p 为非零常数);③{a n ·a n +1}; ④{a n +a n +1}.其中是等比数列的有( ) A .1个 B .2个 C .3个D .4个解析:选D ①∵a 3n +1a 3n =⎝ ⎛⎭⎪⎫a n +1a n 3=q 3,∴{a 3n}是等比数列;②∵pa n +1pa n =a n +1a n=q ,∴{pa n }是等比数列;③∵a n ·a n +1a n -1·a n =a n +1a n -1=q 2,∴{a n ·a n +1}是等比数列;④∵a n +a n +1a n -1+a n =q a n -1+a na n -1+a n=q ,∴{a n +a n +1}是等比数列.5.已知等比数列{a n }中,a 3a 11=4a 7,数列{b n }是等差数列,且b 7=a 7,则b 5+b 9等于( ) A .2 B .4 C .8D .16解析:选C 等比数列{a n }中,a 3a 11=a 27=4a 7,解得a 7=4,等差数列{b n }中,b 5+b 9=2b 7=2a 7=8.二、填空题6.公差不为零的等差数列{a n }中,2a 3-a 27+2a 11=0,数列{b n }是等比数列,且b 7=a 7,则b 6b 8=________.解析:∵2a 3-a 27+2a 11=2(a 3+a 11)-a 27=4a 7-a 27=0, ∵b 7=a 7≠0, ∴b 7=a 7=4. ∴b 6b 8=b 27=16. 答案:167.画一个边长为2厘米的正方形,再以这个正方形的对角线为边画第2个正方形,以第2个正方形的对角线为边画第3个正方形,这样一共画了10个正方形,则第10个正方形的面积等于________平方厘米.解析:这10个正方形的边长构成以2为首项,2为公比的等比数列{a n }(1≤n ≤10,n ∈N *),则第10个正方形的面积S =a 210=22·29=211=2 048(平方厘米). 答案:2 0488.在等比数列{a n }中,a 7·a 11=6,a 4+a 14=5,则a 20a 10=________. 解析:∵{a n }是等比数列, ∴a 7·a 11=a 4·a 14=6, 又a 4+a 14=5, ∴⎩⎪⎨⎪⎧a 4=2,a 14=3或⎩⎪⎨⎪⎧a 4=3,a 14=2.∵a 14a 4=q 10,∴q 10=23或q 10=32. 而a 20a 10=q 10,∴a 20a 10=23或a 20a 10=32. 答案:23或32三、解答题9.在83和272之间插入三个数,使这五个数成等比数列,求插入的这三个数的乘积. 解:法一:设这个等比数列为{a n },公比为q ,则a 1=83,a 5=272=a 1q 4=83q 4, ∴q 4=8116,q 2=94. ∴a 2·a 3·a 4=a 1q ·a 1q 2·a 1q 3=a 31·q 6=⎝ ⎛⎭⎪⎫833×⎝ ⎛⎭⎪⎫943=63=216. 法二:设这个等比数列为{a n },公比为q ,则a 1=83, a 5=272,由题意知a 1,a 3,a 5也成等比数列且a 3>0,∴a 23=83×272=36,∴a 3=6, ∴a 2·a 3·a 4=a 23·a 3=a 33=216.10.始于2007年初的美国次贷危机,至2008年中期,已经演变为全球金融危机.受此影响,国际原油价格从2008年7月每桶最高的147美元开始大幅下跌,9月跌至每桶97美元.你能求出国际原油价格7月到9月之间平均每月下降的百分比吗?若按此计算,到什么时间跌至谷底(即每桶34美元)?解:设每月平均下降的百分比为x ,则每月的价格构成了等比数列{a n },记a 1=147(7月份价格),则8月份价格a 2=a 1(1-x )=147(1-x ),9月份价格a 3=a 2(1-x )=147(1-x )2.∴147(1-x )2=97,解得x ≈18.8%.设a n =34,则34=147·(1-18.8%)n -1,解得n =8.即从2008年7月算起第8个月,也就是2009年2月国际原油价格将跌至34美元每桶.11.从盛满a (a >1)升纯酒精的容器里倒出1升,然后添满水摇匀,再倒出1升混合溶液后又用水添满摇匀,如此继续下去,问:第n 次操作后溶液的浓度是多少?当a =2时,至少应倒几次后才能使酒精的浓度低于10%?解:设开始时溶液的浓度为1,操作一次后溶液浓度a 1=1-1a .设操作n 次后溶液的浓度为a n ,则操作(n +1)次后溶液的浓度为a n +1=a n ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1a . ∴{a n }是以a 1=1-1a 为首项,q =1-1a为公比的等比数列, ∴a n =a 1q n -1=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1a n , 即第n 次操作后酒精的浓度是⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1a n . 当a =2时,由a n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12n <110(n ∈N *),解得n ≥4. 故至少应操作4次后才能使酒精的浓度小于10%.12.有四个数,其中前三个数成等差数列,后三个数成等比数列,并且前后两数的和是16,中间两数的和是12.求这四个数.解:法一:设这四个数依次为a -d ,a ,a +d ,a +d 2a, 由条件得⎩⎪⎨⎪⎧ a -d +a +d 2a =16,a +a +d =12.解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =4,d =4,或⎩⎪⎨⎪⎧ a =9,d =-6.所以当a =4,d =4时,所求四个数为0,4,8,16;当a =9,d =-6时,所求四个数为15,9,3,1.故所求四个数为0,4,8,16或15,9,3,1.法二:设这四个数依次为2a q -a ,a q,a ,aq (a ≠0), 由条件得⎩⎪⎨⎪⎧ 2a q -a +aq =16,a q +a =12.解得⎩⎪⎨⎪⎧ q =2,a =8,或⎩⎪⎨⎪⎧ q =13,a =3.所以当q =2,a =8时,所求四个数为0,4,8,16;当q =13,a =3时,所求四个数为15,9,3,1. 故所求四个数为0,4,8,16或15,9,3,1.法三:设这四个数依次为x ,y,12-y,16-x ,由已知得⎩⎪⎨⎪⎧ 2y =x +12-y ,12-y 2=y 16-x . 解得⎩⎪⎨⎪⎧ x =0,y =4,或⎩⎪⎨⎪⎧ x =15,y =9.故所求四个数为0,4,8,16或15,9,3,1.。

北师大版高中数学必修5第一章《数列》等比数列的前n项和1

北师大版高中数学必修5第一章《数列》等比数列的前n项和1

2、求数列1,x,x2,x3,…,xn,…的 前n项和。
1 1 1 2 n 3、求和:( x ) ( x 2 ) ( x n ) y y y
11
例3 某制糖厂第1年制糖5万吨,如果平均
每年的产量比上一年增加10%,那么 从第1年起,约几年内可使总产量达到 30万吨(保留到个位)?
北师大版高中数学必修5 第一章《数列》
1
一、教学目标:1、知识与技能:⑴了解现实生活中存在 着大量的等比数列求和的计算问题;⑵探索并掌握等比数列 前n项和公式;⑶用方程的思想认识等比数列前n项和公式, 利用公式知三求一;⑷体会公式推导过程中的分类讨论和转 化化归的思想。2、过程与方法:⑴采用观察、思考、类比、 归纳、探究得出结论的方法进行教学;⑵发挥学生的主体作 用,作好探究性活动。3、情感态度与价值观:⑴通过生活 中有趣的实例,鼓励学生积极思考,激发学生对知识的探究 精神和严肃认真的科学态度,培养学生的类比、归纳的能力; ⑵在探究活动中学会思考,学会解决问题的方法;⑶通过对 有关实际问题的解决,体现数学与实际生活的密切联系,激 发学生学习的兴趣。 二、教学重点 1.等比数列前n项和公式的推导;2.等比数 列前n项和公式的应用。教学难点 :等比数列前n项和公式的 推导。 三、教学方法:探究归纳,讲练结合 四、教学过程 2
13
答:约5年内可以使总产量达到30万吨.
印度还有一古老传说:在世界中心贝拿勒斯 (在印度北部)的圣庙里,一块黄铜板上插着三根宝 石针。印度教的主神梵天在创造世界的时候,在 其中一根针上从下到上地穿好了由大到小的64片 金片,这就是所谓梵塔。不论白天黑夜,总有一 个僧侣在按照下面的法则移动这些金片:一次只 移动一片,不管在哪根针上,小片必须在大片上
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当 ,q >1时,等比数列{ }是递增数列;
当 , ,等比数列{ }是递增数列;
当 , 时,等比数列{ }是递减数列;
当 ,q >1时,等比数列{ }是递减数列;
当 时,等比数列{ }是摆动数列;当 时,等比数列{ }是常数列。
[范例讲解]
课本P50例1、例2、P51例3解略。
Ⅲ.课堂练习
课本P52练习1、2
= q=40)
教学后记:
课题:2.4等比数列(1)第课时总序第个教案
课型:新授课编写时时间:年月日执行时间:年月日
教学目标:
知识与技能:掌握等比数列的定义;理解等比数列的通项公式及推导;
过程与方法:通过实例,理解等比数列的概念;探索并掌握等比数列的通项公式、性质,能在具体的问题情境中,发现数列的等比关系,提高数学建模能力;体会等比数列与指数函数的关系。
Ⅱ.讲授新课
1.等比数列:一般地,如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数,那么这个数列就叫做等比数列.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),即: =q(q≠0)
1“从第二项起”与“前一项”之比为常数(q)
{ }成等比数列 =q( ,q≠0)
2隐含:任一项
“ ≠0”是数列{ }成等比数列的必要非充分条件.
3q= 1时,{an}为常数。
2.等比数列的通项公式1:
由等比数列的定义,有:



…………………
3.等比数列的通项公式2:
4.既是等差又是等比数列的数列:非零常数列
探究:课本P56页的探究活动——等比数列与指数函数的关系
等比数列与指数函数的关系:
等比数列{ }的通项公式 ,它的图象是分布在曲线 (q>0)上的一些孤立的点。
教学过程:
Ⅰ.课题导入复习:等差数列的定义: - =d,(n≥2,n∈N )
①1,2,4,8,16,…
②1, , , , ,…
③1,20, , , ,…
④ , , , , ,……
观察:请同学们仔细观察一下,看看以上①、②、③、④四个数列有什么共同特征?
共同特点:从第二项起,第一项与前一项的比都等于同一个常数。
情感态度与价值观:充分感受数列是反映现实生活的模型,体会数学是来源于现实生活,并应用于现实生活的,数学是丰富多彩的而不是枯燥无味的,提高学习的兴趣。
批注
教学重点:等比数列的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ义及通项公式
教学难点:灵活应用定义式及通项公式解决相关问题
教学用具:投影仪
教学方法:探索并掌握等比数列的通项公式、性质,能在具体的问题情境中,发现数列的等比关系,提高数学建模能力
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