等比数列的概念与通项公式
高中数学选择性必修二 4 3 1 1等比数列的概念和通项公式(知识梳理+例题+变式+练习)(含答案)
4.3.1.1等比数列的概念和通项公式知识点一 等比数列的概念(1)文字语言: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,公比通常用字母q(q ≠0)表示. (2)符号语言:a n +1a n =q (q 为常数,n ∈N *)【重点总结】(1)由等比数列的定义知,数列除末项外的每一项都可能作分母,故每一项均不为0,因此公比也不为0,由此可知,若数列中有“0”项存在,则该数列不可能是等比数列.(2)“从第2项起”是因为首项没有“前一项”,同时注意公比是每一项与其前一项之比,前后次序不能颠倒.(3)定义中的“同一个常数”是定义的核心之一,一定不能把“同”字省略.要点二 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G 叫做a 与b 的等比中项. 【重点总结】(1)若G 是a 与b 的等比中项,则G a =bG,所以G 2=ab ,G =±ab.(2)与“任意两个实数a ,b 都有唯一的等差中项A =a +b2”不同,只有当a 、b 同号时a 、b 才有等比中项,并且有两个等比中项,分别是ab 与-ab ;当a ,b 异号时没有等比中项.(3)在一个等比数列中,从第2项起,每一项(有穷数列的末项除外)都是它的前一项与后一项的等比中项. 要点三 等比数列的通项公式设等比数列{a n }的公比为q ,则这个等比数列的通项公式是a n =11n a q (a 1,q ≠0且n ∈N *). 【重点总结】(1)已知首项a 1和公比q ,可以确定一个等比数列. (2)在公式a n =a 1q n -1中,有a n ,a 1,q ,n 四个量,已知其中任意三个量,可以求得第四个量,其中a 1,q 为两个基本量.(3)对于等比数列{a n },若q<0,则{a n }中正负项间隔出现,如数列1,-2,4,-8,16,…;若q>0,则数列{a n }各项同号.从而等比数列奇数项必同号;偶数项也同号.【基础自测】1.判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)(1)若一个数列为{a n },且满足a na n -1=q (n ≥2,q 为不等于0的常数),则这个数列是等比数列.( )(2)在等比数列{a n }中,若已知任意两项的值,则可以求出首项、公比和数列任一项的值.( ) (3)G 为a ,b 的等比中项⇔G 2=ab .( )(4)若一个数列从第二项开始,每一项都是它前后两项的等比中项,则这个数列是等比数列.( ) 【答案】(1)√(2)√(3)×(4)× 2.(多选题)下列数列不是等比数列的是( )A .2,22,3×22,… B.1a ,1a 2,1a3,…C .s -1,(s -1)2,(s -1)3,…D .0,0,0,… 【答案】ACD【解析】A 中,222≠3×2222,A 不是等比数列;B 中,1a 21a =1a 31a 2=…,B 是等比数列;C 中,当s =1时,不是等比数列;当s ≠1时,是等比数列,所以C 不是等比数列;D 显然不是等比数列.故选ACD. 3.已知{a n }是等比数列,a 1=1,a 4=22,则a 3=( ) A .±2 B .2 C .-2 D .4 【答案】B【解析】设等比数列{a n }的公比为q ,则有1×q 3=22=(2)3,∴q =2,∴a 3=a 4q=2,故选B.4.已知等比数列{a n }中,a 1=-2,a 3=-8,则a n =________. 【答案】-2n 或(-2)n【解析】∵a 1=-2,a 3=-8,∴a 3a 1=q 2=-8-2=4,∴q =±2,∴a n =(-2)·2n -1或a n =(-2)·(-2)n -1,即a n=-2n 或a n =(-2)n .题型一 等比数列通项公式的求法及应用 探究1 基本量的计算 【例1】在等比数列{a n }中 (1)a 4=2,a 7=8,求a n ;(2)a 2+a 5=18,a 3+a 6=9,a n =1,求n .【解析】(1)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=22-53n .(2)方法一:由已知可得⎩⎪⎨⎪⎧a 2+a 5=a 1q +a 1q 4=18, ①a 3+a 6=a 1q 2+a 1q 5=9, ② 由②①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. 方法二:因为a 3+a 6=q (a 2+a 5),所以q =12.由a 1q +a 1q 4=18,得a 1=32.由a n =a 1q n -1=1,得n =6. 【重点小结】 (1)由a 7a 4=q 3便可求出q ,再求出a 1,则a n =a 1·q n -1.(2)两个条件列出关于a 1,q 的方程组,求出a 1,q 后再由a n =1求n ;也可以直接先由q =a 3+a 6a 2+a 5入手.【方法归纳】等比数列通项公式的求法(1)根据已知条件,建立关于a 1,q 的方程组,求出a 1,q 后再求a n ,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a 1,最后求a n ,这种方法带有一定的技巧性,能简化运算.探究2 等比数列的实际应用【例2】计算机的价格不断降低,若每台计算机的价格每年降低13,现在价格为8 100元的计算机3年后的价格可降低为( )A .300元B .900元C .2 400元D .3 600元 【答案】C【解析】降低后的价格构成以23为公比的等比数列,则现在价格为8 100元的计算机3年后的价格可降低为8 100×⎝⎛⎭⎫233=2 400(元). 【方法技巧】关于等比数列模型的实际应用题,先构造等比数列模型,确定a 1和q ,然后用等比数列的知识求解. 【跟踪训练1】(1)在等比数列{a n }中,a 3+a 4=4,a 2=2,则公比q 等于( ) A .-2 B .1或-2 C .1 D .1或2 【答案】B【解析】a 3+a 4=a 2q +a 2q 2=2q +2q 2=4, 即q 2+q -2=0,解得q =1或q =-2,故选B.(2)在等比数列{a n }中,a n >0,已知a 1=6,a 1+a 2+a 3=78,则a 2等于( ) A .12 B .18 C .24 D .36 【答案】B【解析】设公比为q ,由已知得6+6q +6q 2=78, 即q 2+q -12=0解得q =3或q =-4(舍去). ∴a 2=6q =6×3=18.故选B.(3)某林场的树木每年以25%的增长率增长,则第10年末的树木总量是今年的________倍. 【答案】1.259【解析】设这个林场今年的树木总量是m ,第n 年末的树木总量为a n ,则a n +1=a n +a n ×25%=1.25a n . 则a n +1a n=1.25,则数列{a n }是公比q =1.25的等比数列. 则a 10=a 1q 9=1.259 m.所以a 10a 1=1.259.题型二 等比中项【例3】已知等比数列的前三项和为168,a 2-a 5=42,求a 5,a 7的等比中项.【解析】设该等比数列的公比为q ,首项为a 1, 因为a 2-a 5=42,所以q ≠1,由已知,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 1q +a 1q 2=168a 1q -a 1q 4=42, 所以⎩⎪⎨⎪⎧ a 1(1+q +q 2)=168a 1q (1-q 3)=42①②因为1-q 3=(1-q )(1+q +q 2),所以由②除以①,得q (1-q )=14.所以q =12.所以a 1=4212-⎝⎛⎭⎫124=96.若G 是a 5,a 7的等比中项,则应有G 2=a 5a 7=a 1q 4·a 1q 6=a 21q 10=962×⎝⎛⎭⎫1210=9. 所以a 5,a 7的等比中项是±3. 【方法归纳】(1)首项a 1和q 是构成等比数列的基本量,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. 【跟踪训练2】如果-1,a ,b ,c ,-9成等比数列,那么( ) A .b =3,ac =9 B .b =-3,ac =9 C .b =3,ac =-9 D .b =-3,ac =-9【答案】B【解析】∵-1,a ,b ,c ,-9成等比数列, ∴a 2=(-1)×b ,b 2=(-1)×(-9)=9 ∴b <0,∴b =-3.又b 2=ac ,∴ac =9.故选B.题型三 等比数列的判定与证明【例4】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.【解析】(1)当n =1时,S 1=13(a 1-1)=a 1,解得:a 1=-12,当n =2时,S 2=13(a 2-1)=a 1+a 2,解得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.【变式探究1】将本例中条件换为“数列{a n }满足a 1=1,a n +1=2a n +1”,求证:{a n +1}成等比数列,并求a n .【解析】由a n +1=2a n +1,∴a n +1+1=2(a n +1),∴a n +1+1a n +1=2,∴{a n +1}是以2为首项,2为公比的等比数列,∴a n +1=2×2n -1=2n , ∴a n =2n -1.【变式探究2】将本例中的条件换为“数列{a n }中,a 1=56,a n +1=13a n +⎝⎛⎭⎫12n +1”,求a n . 【解析】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A3=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 . 【方法归纳】判定数列是等比数列的常用方法(1)定义法:a n +1a n =q (q 是常数)或a na n -1=q (q 是常数,n ≥2)⇔{a n }为等比数列.(2)等比中项法:a 2n +1=a n ·a n +2(a n ≠0,n ∈N *)⇔{a n }为等比数列.(3)通项公式法:a n =a 1q n -1(其中a 1,q 为非零常数,n ∈N *)⇔{a n }为等比数列. 【易错辨析】忽略等比数列各项的符号规律致错【例5】在等比数列{a n }中,a 5=1,a 9=81,则a 7=( ) A .9或-9 B .9 C .27或-27 D .-27 【答案】B【解析】由等比中项的性质得a 27=a 5a 9=81,∴a 7=±9,由于等比数列中的奇数项的符号相同,所以a 7=9,故选B. 【易错警示】 1. 出错原因没有弄清等比数列各项的符号规律,直接由等比中项得a 7=±9,错选A. 2. 纠错心得在等比数列中,奇数项的符号相同,偶数项的符号相同.解此类题时要小心谨慎,以防上当.一、单选题1.已知等比数列{}n a 中,3a 是1a ,2a 的等差中项,则数列{}n a 的公比为( ) A .12-或1B .12-C .12D .1【答案】A【分析】首先根据题意得到3122a a a =+,从而得到2210q q --=,再解方程即可. 【解析】由题知:3122a a a =+,所以221q q =+,即2210q q --=,解得12q =-或1q =.故选:A2.已知等比数列{}n a 满足2512,4a a ==,则公比q =( ) A .12-B .12C .2-D .2【答案】B 【分析】由352a a q =即可求出.【解析】 352a a q =,即3124q =,解得12q =. 故选:B .3.已知{}n a 为等比数列,n S 是它的前n 项和.若2312a a a ⋅=,且4a 与72a 的等差中项为54,则5S =( ) A .29 B .31 C .33 D .35【答案】B 【分析】设等比数列{}n a 的公比为q ,由已知可得q 和1a ,代入等比数列的求和公式即可 【解析】因为 2312a a a =23114a q a a ==,42a ∴=,3474452224a a a a q +=⨯=+, 所以11,162q a ==,551161231112S ⎛⎫- ⎪⎝⎭==-,故选:B.4.《莱茵德纸草书》(RhindPapyrus )是世界上最古老的数学著作之一.书中有这样一道题目:把93个面包分给5个人,使每个人所得面包个数成等比数列,且使较小的两份之和等于中间一份的四分之三,则最大的一份是( )个. A .12 B .24 C .36 D .48【答案】D 【分析】设等比数列{}n a 的首项为10a >,公比1q >,根据题意,由()()211513141931a q a q a q q ⎧+=⎪⎪⎨-⎪=⎪-⎩求解. 【解析】设等比数列{}n a 的首项为10a >,公比1q >,由题意得:123123453493a a a a a a a a ⎧+=⎪⎨⎪++++=⎩,即()()211513141931a q a q a q q ⎧+=⎪⎪⎨-⎪=⎪-⎩, 解得132a q =⎧⎨=⎩,所以45148a a q ==,故选:D5.在等比数列{}n a 中,若1614a a a ⋅⋅为定值,n T 为数列{}n a 的前n 项积,则下列各数为定值的是( ) A .11T B .12TC .13TD .14T【答案】C 【分析】根据等比数列的通项公式用1,a q 表示出1614a a a ,然后再分别表示出各选项中的积进行判断. 【解析】设公比为q ,则()35133186161411111a a a a a q a q a q a q =⋅==为定值,即61a q 为定值,(1)112(1)211111n n n n n n n T a a q a qa qa q--+++-=⋅==,11555111111()T a q a q ==,不是定值,1211126621211T a q a q ⎛⎫== ⎪⎝⎭,不是定值,13786131311()T a q a q ==,是定值,1413131414221411()T a q a q ⨯==,不是定值.故选:C .6.在各项都为正数的数列{}n a 中,首项12,n a S =为数列{}n a 的前n 项和,且()2121(42)0n n n S S a n ----=≥,则10S =( ) A .1022 B .1024C .2046D .2048【答案】C 【分析】当2n ≥时,1n n n a S S -=-,故可以得到()()11220n n n n a a a a --+-=,因为120n n a a -+>,进而得到120n n a a --=,所以{}n a 是等比数列,进而求出102046S = 【解析】由()2121(42)0n n n S S a n ----=≥,得22140nn a a --=,得()()11220n n n n a a a a --+-=, 又数列{}n a 各项均为正数,且12a =, ∴120n n a a -+>,∴120n n a a --=,即12nn a a -= ∴数列{}n a 是首项12a =,公比2q 的等比数列,其前n 项和()12122212n n nS +-==--,得102046S =,故选:C.7.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,若21n n S a =-,则202120221S a +=( )A .2B .1C .12D .13【答案】B 【分析】由21n n S a =-,根据n a 与n S 的关系,得出{}n a 是首项为1,公比为2的等比数列,结合等比数列的求和公式,即可求解. 【解析】由数列{}n a 的前n 项和21n n S a =-,当1n =时,可得11121a S a ==-,所以11a =;当2n ≥时,()112121n n n n n a S S a a --=-=---,所以12n n a a -=, 所以{}n a 是首项为1,公比为2的等比数列,所以202120212021122112S -==--,202120222a =,所以2021202211S a +=. 故选:B.8.在等比数列{}n a 中,()23122a a a a +=+,则数列{}n a 的公比q =( ) A .2 B .1 C .1-或1 D .1-或2【答案】D 【分析】用1,a q 表示出已知等式后可得结论. 【解析】由题意知()()211210a q q a q +-+=,所以()()120q q +-=,所以1q =-或2q.故选:D .二、多选题9.(多选题)已知等比数列{}n a 的前n 项和是n S ,则下列说法一定成立的是( ) A .若30a >,则20210a > B .若40a >,则20200a > C .若30a >,则20210S > D .若30a >,则20210S <【答案】ABC【分析】根据等比数列通项式,前n 项和n S 代入即可得出答案. 【解析】设数列{}n a 的公比为q ,当30a >,则2018202130a a q=>,A 正确; 当40a >,则2016202040a a q=>,B 正确. 又当1q ≠时,()20211202111a q qS -=-,当1q <时,2021202110,10,0q qS ->->∴>,当01q <<时,2021202110,10,0q q S ->->∴>,当1q >时,2021202110,10,0q qS -<-<∴>当1q =时,2021120210S a =>,故C 正确,D 不正确. 故选:ABC10.(多选题)若数列{a n }是等比数列,则下面四个数列中也是等比数列的有( ) A .{ca n }(c 为常数) B .{a n +a n +1}C .{a n ·a n +1)D .{}3n a【答案】CD 【分析】A. 由c =0判断;B.q =-1时判断;CD.由等比数列的定义判断. 【解析】当c =0时,{ca n }不是等比数列,故A 错误;当数列{a n }的公比q =-1时,a n +a n +1=0,{a n +a n +1}不是等比数列,故B 错误; 由等比数列的定义,选项CD 中的数列是等比数列,故CD 正确. 故选:CD11.设数列{}n a 是各项均为正数的等比数列,n T 是{}n a 的前n 项之积,227a =,369127a a a ⋅⋅=,则当n T 最大时,n 的值为( )A .4B .5C .6D .7【答案】AB【分析】 设等比数列{}n a 的公比为q ,求出q 的值,进而可求得数列{}n a 的通项公式,解不等式1n a ≥,求出n 的取值范围,即可得解.【解析】设等比数列{}n a 的公比为q ,则33696127a a a a ⋅⋅==,可得613a =,13q ∴==,所以,225212733n n n n a a q ---⎛⎫==⨯= ⎪⎝⎭, 令531n n a -=≥,解得5n ≤,故当n T 最大时,4n =或5.故选:AB.第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明三、填空题12.在等比数列{}n a 中,1521,8,n a a a S ==是数列{}n a 的前n 项和,若63k S =,则k =________.【答案】6【分析】由1521,8a a a ==,解得2q求解. 【解析】在等比数列{}n a 中,设公比为q ,因为1521,8a a a ==,所以48,0q q q =≠,解得2q, 所以126312kk S -==-,解得6k =, 故答案为:613.在正项等比数列{}n a 中,若13a 、312a 、22a 成等差数列,则2021202020232022a a a a -=-________.【答案】19【分析】设正项等比数列{}n a 的公比为q ,则0q >,根据已知条件求出q 的值,再结合等比数列的基本性质可求得结果.【解析】设正项等比数列{}n a 的公比为q ,则0q >,因为13a 、312a 、22a 成等差数列,则31232a a a =+,即211132a q a a q =+, 可得2230q q --=,0q >,解得3q =, 因此,()20212020202120202202320222021202019a a a a a a q a a --==--. 故答案为:19. 14.已知正项数列{}n a 的前n 项和为n S ,若241,4n n a S b a a +==,数列{}n a 的通项公式为___________. 【答案】21()2n n a -= 【分析】当1n =时,求得102b a =>,再由n n S a b =-+,得到11(2)n n S a b n --=-+≥, 相减可得120n n a a --=,结合等比数列的通项公式,求得b ,进而求得数列的通项公式.【解析】由题意,正项数列{}n a 满足241,4n n a S b a a +==, 当1n =时,可得1111a S a a b =++=,则102b a =>, 由n n S a b =-+,则11(2,)n n S a b n n N +--=-+≥∈,两式相减可得120n n a a --=,所以1(22)1,n n n n N a a +-≥=∈, 即数列{}n a 为公比为12的等比数列, 所以2416,4b a a b ==,所以2441461a b a b =⨯=,解得4b =, 所以122b a ==,所以数列{}n a 的通项公式为1121112()()22n n n n a a q ---==⨯=.故答案为:21()2n n a -=.四、解答题15.已知n S 为数列{}n a 的前n 项和,12a =,172n n S a ++=,2211log log n n n b a a +=⋅,n T 为数列{}n b 的前n 项和.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若2022n m T >对所有*n N ∈恒成立,求满足条件m 的最小整数值.【答案】(1)322n n a -= (2)674【分析】(1)利用递推公式,结合前n 项和与第n 项的关系、等比数列的定义进行求解即可; (2)根据对数的运算性质,结合裂项相消法进行求解即可.(1)由题意172n n S a ++=,当2n ≥时,172n n S a -+=,两式相减得:17n n n a a a +=-,即:()182n n a a n +=≥,所以2n ≥时,{}n a 为等比数列又因为1n =时,217272216a S =+=⨯+=, 所以218a a =, 所以,对所有*n N ∈,{}n a 是以2为首项,8为公比的等比数列,所以132282n n n a --=⨯=;(2) 由题知:32312212211log log log 2log 2n n n n n b a a -++==⋅⋅ ()()13231n n =-+11133231n n ⎛⎫=- ⎪-+⎝⎭所以12111111111134473231331n n T b b b n n n ⎛⎫⎛⎫=+++=-+-++-=- ⎪ ⎪-++⎝⎭⎝⎭所以111202220221674167433131n T n n ⎛⎫⎛⎫=⨯-=-< ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭所以满足2022n m T >恒成立的最小m 值为674.16.等差数列{}n a 中,13a =,前n 项和为n S ,等比数列{}n b 各项均为正数,11b =,且2212b S +=,{}n b 的公比22S q b =. (1)求n a 与n b ;(2)求12111nS S S +++. 【答案】(1)33(1)3n a n n =+-=,13n n b -=(2)()231n n + 【分析】(1)由{}n b 的公比22S q b =及2212b S +=可解得3q =,由11b =则n b 可求,又由22S q b =可得29S =,26a =,213d a a =-=,则n a 可求;(2)由(1)可得3(1)2n n n S +=,则122113(1)31n S n n n n ⎛⎫==- ⎪++⎝⎭,故由裂项相消法可求12111nS S S +++. (1) 等差数列{}n a 中,13a =,前n 项和为n S ,等比数列{}n b 各项均为正数,11b =,且2212b S +=,{}n b 的公比22S q b =,222212S q b b S ⎧=⎪⎨⎪+=⎩,解得3q =,13n n b -=. {}n b 各项均为正数,∴3q =,13n n b -=.由23b =,得29S =,26a =,213d a a =-=,∴()3313n a n n =+-=. (2)3(1)3(1)322n n n n n S n -+=+=, 122113(1)31n S n n n n ⎛⎫==- ⎪++⎝⎭,12111211111132231n S S S n n ⎛⎫+++=-+-++- ⎪+⎝⎭ 2121313(1)n n n ⎛⎫=-= ⎪++⎝⎭. 17.已知数列{a n }中,a 1=4,a n +1=2a n -5,求证{a n -5}是等比数列.【答案】证明见解析【分析】由a n +1-5=2(a n -5)结合等比数列的定义证明即可.【解析】证明:由a n +1=2a n -5得a n +1-5=2(a n -5). 又a 1-5=-1≠0,故数列{a n -5}是首项为-1,公比为2的等比数列.。
等比数列的概念及其通项公式
在
等比数列an
中
,
始
终
有
an1 an
q
例1 判断下列数列是否为等比数列:
(1)1,1,1,1,1;
(2)0,1,2,,4,8;
(3)1, 1 , 1 , 1 , 1 2 4 8 16
例2 求出下列等比数列中的未知项:
(1)2, a,8;
(2) 4,b, c, 1 2
练习:课本 P48 1~3
一、新课引入
1、小故事:国际象棋源于古代印度,国王为奖 励发明者,答应他的任何要求,发明者说:“请 在棋盘的第一个格子放1颗麦粒,在第2个格子放 2颗麦粒,在第3个格子放4颗麦粒,在第4个格子 放8颗麦粒,依此类推,每个格子都是前面格子 的2倍,直到64个格子。请给我足够的粮食实现 上述要求。”你认为国王能满足他的要求吗?
印度国王奖赏国际象棋发明者的实例,得 一个数列:
1,2,22 ,23 ,,263
2、镭的半衰期是1620年如果从现在开始有的 10g镭开始,那么每隔1620年,剩余两依次为:
10,10 1 ,10 ( 1 )2 ,10 ( 1 )3 ,10 ( 1 )4 ,.....
2
2
2
2
3、某人年初投资10000元,如果年收益率是
5%,那么按照复利,5年内各年末的本利和依
次为:
100001.05,100001.052, ,100001.055
思考:与等差数列相比,上面的数列有什 么特点?
二、等比数列的定义:
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都等于同一个常数,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。
012
n1
等比数列的概念及通项公式
3、已知三个数成等比数列,它们的和为14,它们的 积为64,求这三个数。 2,4,8 或8,4,2
4、正项等比数列{an},公比q=2,且a1a2a3…a18=230, 则a3a6a9…a18=__________ 。 216
例题分析
例:(2006全国卷I)已知{an}为等比数 列,公比q>1,a2+a4=10, a1.a5=16 求等 比 数列 {an}的通项公式
练
习
Байду номын сангаас
1、已知数列{an}为等比数列,且an>0,a2a4+ 2a3a5+a4a6=25,那么a3+a5的值等于( A ) A.5 B.10 C.15 D.20
log3 (a1a2 a3 a11 )
3
1
3
2
3
3
3
11
11
log a log 3
11 3 6 11 3
∵a1a11 = a62=9且an>0
∴a6=3
形成性训练
1、在等比数列{an}中,已知a2 = 5,a4 = 10,则公比 q的值为________ 2、 2与8的等比中项为G,则G的值为_______ 3、在等比数列{an}中,an>0, a2a4+2a3a5+a4a6=36, 那么a3+a5=_________ 4、在等比数列中a7=6,a10=9,那么a4=_________.
等比数列中有类似性质吗???
想一想
探究一
在等比数列{an}中,a2.a6=a3.a5是否成立?
等比数列
2.若 p+q=r+s(p、q、r、s∈N*), 则 apaq=aras . 特别地, 若 m+n=2p, 则 aman=ap2 . 3.等比中项 如果在两个数 a、b 中间插入一个数 G, 使 a、G、b 成等比 数列, 则 G 叫做 a 与 b 的等比中项.
G= ab . 4.若数列 {an} 是等比数列, m, p, n 成等差数列, 则 am, ap, an 成等比数列. 5.顺次 n 项和性质 若 {an} 是公比为 q 的等比数列, 则 k a , a , a 也成等 =1 k k=n+1 k k=2n+1 k 比数列, 且公比为 qn. an 6.若数列 {an}, {bn} 是等比数列, 则数列 {anbn}, { } 也是等 bn 比数列.
课后练习题
1.四个正数, 前三个数成等差数列, 其和为 48, 后三个数成 等比数列, 其最后一个数是 25, 求此四数. 解: 由已知可设前三个数为 a-d, a, a+d(d 为公差)且 a+d>0. ∵后三数成等比数列, 其最后一个数是 25,
∴a-d+a+a+d=48, 且 (a+d)2=25a.
+2 S (n=1, 2, 7.数列 {an} 的前 n 项和记为 Sn, 已知 a1=1, an+1= nn n S 3,…), 证明: (1)数列 { n } 是等比数列; (2) Sn+1=4an. n Sn n-1 (2)证法2: 由(1)知 n =2 . ∴Sn=n2n-1 . ∴Sn+1=(n+1)2n. ∵an=Sn-Sn-1=n2n-1-(n-1)2n-2=(n+1)2n-2 (n≥2). 而 a1=1 也适合上式,
等比数列的概念和计算
等比数列的概念和计算等比数列是数学中重要的概念之一,它在各种实际问题中都有广泛的应用。
在本文中,我们将介绍等比数列的概念、性质和计算方法,帮助读者更好地理解和运用等比数列。
一、等比数列的概念等比数列是指一系列的数按比例递增或递减的数列。
它的特点是每个数都是前一个数与同一个非零常数的乘积。
设首项为a,公比为r,则等比数列的通项公式为:an = ar^(n-1)其中,an表示第n个数,r表示公比。
二、等比数列的性质等比数列有许多有趣的性质,下面我们来介绍几个常见的性质:1. 公比的性质:对于等比数列,如果公比r>1,那么数列是递增的;如果0<r<1,数列是递减的。
当r=-1时,数列交替增减;当r=1时,数列是等差数列。
2. 等比数列的比与比与项的关系:等比数列中,任意两项的比等于它们的比的m次方,即an/am=a^(n-m)。
3. 等比数列的前n项和:等比数列的前n项和公式为Sn=a(1-r^n)/(1-r),其中S表示前n项和。
这个公式可以通过数列的递推关系和等差数列的求和公式推导得出。
三、等比数列的计算方法计算等比数列的各项值是数列问题中的重要环节,下面我们将介绍两种常见的计算方法。
1. 递推法:通过已知项计算下一项。
首先确定首项a和公比r,然后根据递推关系an = an-1 * r计算每一项的值。
这种方法适用于已知首项和公比的情况。
2. 公式法:利用等比数列的通项公式,直接计算任意项的值。
首先确定首项a和公比r,然后根据通项公式计算特定项的值。
这种方法适用于已知首项和公比,但需要计算某一特定项的情况。
四、应用举例等比数列在实际问题中有广泛的应用。
例如,金融领域中的复利计算就涉及到等比数列。
假设你存入一笔本金,每年的利率固定为r,那么n年后的本金总额可以表示为Sn=a(1-r^n)/(1-r)。
通过等比数列的计算,可以帮助我们了解到本金随时间的变化情况。
另外,等比数列还可以应用于计算机科学中的数据结构和算法设计中。
等比数列的通项与求和公式
等比数列的通项与求和公式等比数列是数学中常见的一种数列形式,由于其特殊的规律性质,在各个领域都有广泛的应用。
本文将以等比数列的通项与求和公式为主线,探讨其定义、性质及应用等方面内容。
一、等比数列的定义等比数列是指数列中的每一项与它前一项的比值相等的数列。
通常用字母a表示首项,字母r表示公比,公比r≠0。
二、等比数列的通项公式设等比数列的首项是a,公比是r,第n项是an。
根据等比数列的定义,可得等式:an = ar^(n-1)即等比数列的通项公式为an = a × r^(n-1)。
三、等比数列的求和公式对于等比数列的求和,有两种情况要讨论。
1. 当公比r不等于1时,求和公式为:Sn = a(1 - r^n) / (1 - r)其中,Sn表示等比数列的前n项和。
2. 当公比r等于1时,求和公式为:Sn = na这是因为当r=1时,等比数列变为等差数列,其求和公式为Sn =(n/2)(a + an) = na。
四、等比数列的性质1. 等比数列的比值恒定:对于等比数列中的任意两项an和an+1,它们的比值都等于公比r,即an+1 / an = r。
2. 等比数列前n项的和与后n项的和的关系:等比数列的前n项和Sn与后n项和Sn'的关系是Sn' = Sn × r^n。
3. 等比数列的性质与对数函数的关系:等比数列与指数函数和对数函数密切相关,等比数列的通项公式可以看作是指数函数的离散形式,而求和公式则与对数函数有着密切的联系。
五、等比数列的应用等比数列在各个领域都有广泛的应用,以下列举几个常见的应用场景:1. 财务分析:某企业每年的盈利额按等比数列递增或递减,通过求和公式可以计算出多年的总盈利额。
2. 投资计算:等比数列可以用来计算复利的本金增长情况,根据投资年限和年复利率,可以计算出多年后的本金总额。
3. 几何形状分析:等比数列可以用来分析几何形状中的边长、面积、体积等相关问题,如等比缩放、等比放大等。
等比数列的通项公式
等比数列的通项公式等比数列是数学中一个重要的概念,其中每一项与前一项的比值保持不变。
在解决等比数列问题时,掌握通项公式是至关重要的。
本文将详细介绍等比数列的通项公式,并给出相关的例子进行解析。
一、等比数列的定义与性质等比数列是指数列中,每一项与前一项的比值都是固定的常数。
数列的通项公式可以通过等比数列的性质推导出来。
设等比数列的首项为a₁,公比为r,则数列的通项公式可表示为:an = a₁ * r^(n-1)其中,an表示等比数列的第n项。
二、等比数列的通项公式推导接下来,我们通过一个简单的例子来推导等比数列的通项公式。
例1:已知等比数列的首项为2,公比为3,求第10项的值。
解:根据等比数列的定义,我们可以得到:a₁ = 2, r = 3代入通项公式an = a₁ * r^(n-1),则第10项的值为:a₁₀ = 2 * 3^(10-1) = 2 * 3^9通过计算,得到第10项的值为2 * 19683 = 39366。
三、等比数列的应用等比数列的通项公式在实际问题中有广泛的应用。
下面,我们通过一个实例来说明等比数列在日常生活中的应用。
例2:小明每天存钱,第一天存1元,之后每天存的金额是前一天的3倍,求30天内总共存了多少钱。
解:设第n天存的金额为an,根据题意,我们可以得到:a₁ = 1, r = 3代入通项公式an = a₁ * r^(n-1),则第30天存的金额为:a₃₀ = 1 * 3^(30-1) = 1 * 3^29通过计算,得到第30天存的金额为1 * 3^29 = 1 * 594,914,763 = 594,914,763元。
因此,小明在30天内总共存了594,914,763元。
四、等比数列的性质除了通项公式,等比数列还具有以下几个重要的性质:1. 任意项与其后第n项的比值为r^(n-1)。
2. 任意项与其前第n项的比值为r^(1-n)。
3. 任意连续两项的比值为相同的常数r。
4. 等比数列的前n项和公式为Sn = a₁ * (1 - r^n) / (1 - r)。
等比数列的性质与公式
等比数列的性质与公式数列是数学中常见的一种序列,根据元素之间的规律可以分为等差数列和等比数列等。
在本文中,我们将重点讨论等比数列的性质与公式。
一、等比数列的定义等比数列是指一个数列中的每一项与它的前一项的比值都相等的数列。
设等比数列的首项为a₁,公比为r,则数列的通项公式为:aₙ = a₁ * r^(n-1)其中aₙ表示第n项的值。
二、等比数列的性质1. 公比的性质公比为r的等比数列中,如果r>1,则数列是递增的;如果0<r<1,则数列是递减的;如果r=1,则数列是恒定的。
2. 通项公式等比数列的通项公式为aₙ = a₁ * r^(n-1),通过该公式可以求出任意项的值。
3. 首项、公比与项数的关系根据等比数列的通项公式aₙ = a₁ * r^(n-1),我们可以得到首项、公比和项数之间的关系:aₙ = a₁ * r^(n-1)a₂ = a₁ * rr = a₂ / a₁a₃ = a₁ * r^2...即等比数列的第n项等于首项乘以公比的n-1次方。
4. 等比数列的前n项和等比数列的前n项和记为Sₙ,可以通过以下公式计算:Sₙ = a₁ * (1 - rⁿ) / (1 - r)其中n表示项数。
三、等比数列的常见问题1. 求等比数列中某一项的值如果已知等比数列的首项a₁、公比r和项数n,我们可以通过通项公式aₙ = a₁ * r^(n-1)计算出该项的值。
2. 求等比数列的前n项和已知等比数列的首项a₁、公比r和项数n,可以通过前n项和的公式Sₙ = a₁ * (1 - rⁿ) / (1 - r)求得。
3. 求等比数列的项数已知等比数列的首项a₁、公比r和某一项的值aₙ,可以通过项数的对数形式求得:n = logₐ( aₙ / a₁ ) + 1其中logₐ表示以a为底的对数运算。
四、等比数列的应用等比数列在实际问题中有着广泛的应用。
例如在金融领域,利率、汇率等都可以用等比数列的形式来描述;在自然科学研究中,细胞分裂、物种繁殖等也常常涉及等比数列的计算。
等比数列的通项与公式
等比数列的通项与公式等比数列是数学中的一种重要数列,它的通项与公式在数学中有着广泛的应用和意义。
在等比数列中,每一项与前一项的比值都相同,这个比值称为公比。
一、等比数列的定义与性质等比数列是指数列中的每一项与它前面的一项的比值相等的数列。
设等比数列的首项为a₁,公比为q,则它的通项可以表示为:aₙ = a₁ * q^(n-1)其中,aₙ为第n项,n为项数。
1. 公比的定义与性质在等比数列中,公比q是等于相邻两项的比值,即 q = aₙ / a(n-1)。
2. 通项的推导与性质通过观察等比数列中相邻两项的比值,可以得到通项的推导公式。
假设第n项为aₙ,前一项为a(n-1),则有:q = aₙ / a(n-1) (1)根据等比数列的定义,还可以得到:aₙ = a(n-1) * q (2)将(2)式代入(1)式中,可以得到:q = (a(n-1) * q) / a(n-1)整理得到通项的公式:aₙ = a(n-1) * q^(n-1)二、等比数列的应用举例等比数列在数学中有着广泛的应用。
下面将通过一些具体例子来展示等比数列的应用。
1. 计算等比数列前n项的和对于等比数列,我们常常需要计算前n项的和。
设等比数列的首项为a₁,公比为q,前n项的和为Sₙ,则有以下公式:Sₙ = a₁ * (1 - qⁿ) / (1 - q)这个公式可以帮助我们快速计算等比数列前n项的和。
2. 物质的倍增在一些自然和社会领域中,存在着物质的倍增问题。
比如,细菌的繁殖、人口增长等都可以看作是等比数列的应用。
在这些问题中,公比q常常表示倍增的比例。
三、等比数列的举例与求解下面通过一些具体的例子来展示等比数列的应用与求解过程。
例1:已知等比数列的首项为2,公比为3,求第6项的值。
根据等比数列的通项公式可以得到:a₆ = a₁ * q^(6-1) = 2 * 3^(6-1) = 2 * 3^5 = 2 * 243 = 486所以第6项的值为486。
等比数列的通项公式
等比数列的通项公式在数学中,等比数列是一种常见的数列形式,它的每一项与前一项的比值都相等。
等比数列可以通过通项公式来表示,该公式能够直接计算出数列的任意项。
一、等比数列的定义等比数列是指一个数列中,每一项与前一项的比值都相等的数列。
设等比数列的首项为a,公比为r,则数列的通项可以表示为an = a *r^(n-1),其中an表示数列中的第n项。
二、等比数列的性质1. 公比的正负性:若公比r大于0且不等于1,则数列递增;若公比r小于0且不等于-1,则数列递减。
2. 公比的绝对值:若公比的绝对值|r|小于1,则数列递减趋于0;若公比的绝对值|r|大于1,则数列递增或递减趋于正负无穷。
3. 通项公式的推导:通过求解数列中的两个相邻项,可以得到通项公式。
假设第k项与第(k+1)项分别为ak和a(k+1),则有ak * r = a(k+1),可得到通项公式为an = a * r^(n-1)。
4. 等比数列的求和公式:由于等比数列的每一项与前一项的比值相等,可以使用求和公式来计算数列的和。
求和公式为Sn = a * (1 - r^n) /(1 - r),其中n表示求和的项数。
三、应用例题例题1:求等比数列2,4,8,16,...的第8项和前8项的和。
解析:首先计算公比r,可通过相邻两项的比值来求解。
第二项4除以第一项2等于2,第三项8除以第二项4等于2,以此类推可以得到公比r=2。
利用通项公式an = a * r^(n-1),可得到第8项a8 = 2 *2^(8-1) = 2 * 2^7 = 256。
其次,利用求和公式Sn = a * (1 - r^n) / (1 - r),代入首项a=2,公比r=2,项数n=8,可以得到前8项的和S8 = 2 * (1 - 2^8) / (1 - 2) = 2 * (1 - 256) / -1 = 510。
例题2:若等比数列的首项为3,第5项为48,求公比和前10项的和。
等比数列的三个公式
等比数列的三个公式等比数列是指一个数列中任意两个相邻的项之间的比值都相等的数列。
首先,我们来定义等比数列的一般项表示法和通项公式。
一、一般项表示法:对于等比数列a₁,a₂,a₃,...,aₙ,其中a₁是首项,r是公比,则第n项被表示为aₙ=a₁*r^(n-1),其中n≥1二、通项公式:通项公式指的是通过首项和公比来直接计算出等比数列的任意一项的公式。
1.第n项的通项公式:已知等比数列a₁,a₂,a₃,...,aₙ,其中a₁是首项,r是公比。
则第n项的通项公式可以表示为:aₙ=a₁*r^(n-1),其中n≥12.前n项和的通项公式:已知等比数列a₁,a₂,a₃,...,aₙ,其中a₁是首项,r是公比。
则前n项和的通项公式可以表示为:Sn=a₁*(1-r^n)/(1-r),其中n≥1接下来,我们来推导这两个通项公式。
首先,我们假设等比数列的首项为a₁,公比为r。
那么等比数列的第二项a₂可以表示为a₂=a₁*r第三项a₃可以表示为a₃=a₁*r^2,依此类推,第n项aₙ可以表示为aₙ=a₁*r^(n-1)。
要计算前n项和Sn,我们将每一项与公比相除可得:Sn=a₁*(1+r+r^2+...+r^(n-1))接下来,我们用Sn乘以公比r:r*Sn=a₁*(r+r^2+...+r^n)将以上两式相减可得:Sn-r*Sn=a₁*(1-r^n)对于左边的Sn-r*Sn,我们可以因式分解:Sn(1-r)=a₁*(1-r^n)最后,我们将两边整理得到前n项和的通项公式:Sn=a₁*(1-r^n)/(1-r)这就是等比数列的常见公式:一般项表示法和通项公式。
利用这两个公式,我们可以方便地计算等比数列中的任意一项或前n项的和。
总结起来,等比数列的三个公式分别是:1.一般项表示法:aₙ=a₁*r^(n-1),其中n≥12.第n项的通项公式:aₙ=a₁*r^(n-1),其中n≥13.前n项和的通项公式:Sn=a₁*(1-r^n)/(1-r),其中n≥1。
等比数列的概念解析
等比数列的概念解析数列是数学中重要的概念之一,而等比数列是其中一种常见的数列形式。
在本文中,我将对等比数列进行详细的解析和说明。
一、概念解释等比数列是指一个数列中,从第二项开始,每一项与前一项的比值保持不变。
这个比值称为公比,通常用字母q表示。
对于等比数列,任意两项之间的比值都相等。
二、等比数列的通项公式等比数列的通项公式可以用来计算数列中任意一项的值。
设等比数列的首项为a₁,公比为q,第n项为an,则等比数列的通项公式为:an = a₁ * q^(n-1)三、等比数列的性质1. 前n项和公式等比数列的前n项和可以通过以下公式计算:Sn = a₁ * (q^n - 1) / (q - 1)其中,Sn表示前n项和。
2. 通项和项数的关系通过等比数列的通项公式,我们可以将通项和项数的关系表示为:an = a₁ * q^(n-1)可以看到,项数越大,每一项与首项的比值的次方指数也会随之增大。
3. 公比的正负性如果公比q大于1,则等比数列是递增的;若q小于1但大于0,则等比数列是递减的;若q小于0,则等比数列的奇数项和偶数项符号交替。
4. 等比数列的性质推导由等比数列的通项公式可知,等比数列的相邻两项的比值为:an / a(n-1) = (a₁ * q^n-1) / (a₁ * q^n-2) = q由此可得到等比数列的性质推导。
四、等比数列的应用举例等比数列广泛应用于各个数学领域和实际问题中。
以下是一些等比数列在实际应用中的举例:1. 财务领域利息、投资回报等财务问题中,往往会涉及到等比数列的计算。
例如,计算利息在多个周期中的增长情况。
2. 计算机科学计算机领域中,等比数列常用于算法设计和数据结构中。
例如,二分查找算法中的数列就是等比数列。
3. 自然科学在自然科学中,等比数列常常用于表达某些自然现象的增长或衰减规律。
例如,放射性元素的衰变过程可以用等比数列来描述。
综上所述,等比数列是数学中常见的数列形式,具有明确的概念和性质。
等比数列的定义和通项公式
等比数列的定义和通项公式一、等比数列的定义和通项公式1、等比数列的定义一般地,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,公比通常用字母$q$表示$(q≠0)$,即$\frac{a_n}{a_{n-1}}=q(n\geqslant2)$。
(1)等比数列中任一项都不为0,且公比$q≠0$。
(2)若一个数列为常数列,则此数列一定是等差数列,但不一定是等比数列,如:0,0,0,0,$\cdots$。
2、等比数列的通项公式(1)通项公式若等比数列${a_n}$的首项为$a_1$,公比为$q$,则这个等比数列的通项公式是$a_n=a_1q^{n-1}(a_1,q≠0)$。
在记忆公式时,要注意$q$的指数比项数$n$小1这一特点。
注:由$a_n=a_1q^{n-1}$,$a_m=a_1q^{m-1}$,可推出$\frac{a_n}{a_m}=q^{n-m}$,即$a_n=a_mq^{n-m}$。
所以有:① 在已知等比数列${a_n}$中任一项$a_m$及公比$q$的前提下,可以使用$a_n=a_mq^{n-m}$求得等比数列中的任意项$a_n$。
②已知等比数列${a_n}$中的$a_m$和$a_n$两项,就可以使用$\frac{a_n}{a_m}=q^{n-m}$求出公比。
(2)等比数列中项的正负对于等比数列${a_n}$,若$q<0$,则${a_n}$中正负项间隔出现,如数列1,-2,4,-8,16,$\cdots$;若$q>0$,则数列${a_n}$各项同号。
综上,等比数列奇数项必同号,偶数项也同号。
3、等比中项如果在$a$与$b$中间插入一个数$G(G≠0)$,使$a$,$G$,$b$成等比数列,那么$G$叫做$a$与$b$的等比中项。
若$G$是$a$与$b$的等比中项,则$\frac{G}{a}=\frac{b}{G}$,即$G^2=ab$,$G=±\sqrt{ab}$。
初三数学等比数列通项公式应用
初三数学等比数列通项公式应用等比数列是初中数学课程中非常重要的一个概念,它在数学中有着广泛的应用。
在初三数学学习中,我们经常会遇到等比数列的题目,掌握等比数列的通项公式及其应用是解题的关键。
本文将介绍等比数列的概念及其通项公式,并通过实例来展示等比数列在数学问题中的应用。
一、等比数列的概念等比数列是指一个数列中,从第二项开始,每一项与前一项的比值都相等的数列。
这个比值称为等比数列的公比,通常用字母q表示。
等比数列的公比q可以为正数、负数或零。
二、等比数列的通项公式对于等比数列a1, a2, a3, ...,它的通项公式可以表示为:an = a1 * q^(n-1)其中,an为等比数列的第n项,a1为第一项,q为公比。
根据这个公式,我们可以快速计算等比数列中任意一项的值。
三、等比数列通项公式的应用实例下面我们通过几个实例来展示等比数列通项公式的应用。
实例1:有一个等比数列,已知第一项为3,公比为2,求该数列的前5项。
根据等比数列的通项公式,我们可以得到:a1 = 3q = 2代入公式an = a1 * q^(n-1),可以分别求出前5项的值:a2 = 3 * 2^(2-1) = 6a3 = 3 * 2^(3-1) = 12a4 = 3 * 2^(4-1) = 24a5 = 3 * 2^(5-1) = 48因此,该等比数列的前5项分别为3、6、12、24、48。
实例2:有一个等比数列,已知第一项是2,公比是0.5,求该数列的第10项。
根据等比数列的通项公式,我们可以得到:a1 = 2q = 0.5代入公式an = a1 * q^(n-1),可以求出第10项的值:a10 = 2 * 0.5^(10-1) = 2 * 0.5^9通过计算,得到a10 ≈ 0.009765625。
因此,该等比数列的第10项约为0.009765625。
实例3:有一个等比数列,已知前两项分别为1和4,求该数列的公比。
根据等比数列的通项公式,我们可以得到:a1 = 1a2 = 4代入公式an = a1 * q^(n-1),可以得到两个方程:a2 = a1 * q^(2-1)4 = 1 * q解方程可得:q = 4因此,该等比数列的公比为4。
等比数列的概念与计算
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适用范围:适用于等比数列的前n 项和公式的推导
注意事项:在应用错位相减法时活中的应用
储蓄和投资:等比数列可以用于计算复利,评估投资回报。 贷款和债务:利用等比数列理解利率如何增长,以及如何制定还款计划。 计算机科学:在数据压缩、加密和网络流量分析中,等比数列有重要应用。 物理学:在量子力学和统计学中,等比数列用于描述粒子的能级和分布。
适用范围:适用于已知首项、公比或项数的等比数列
计算步骤:a. 确定首项、公比或项数 b. 选择适当的公式进行计算 c. 得出结果
注意事项:a. 计算时要注意各项的正负号 b. 当公比为1时,等比数列变为常数列 c. 当n为 奇数时,等比数列的和等于中间项的n倍
公式法
等比数列的通项公式:an=a1*q^(n-1) 等比数列的求和公式:Sn=a1/(1-q) 等比数列的公比计算公式:q=an/a(n-1) 等比数列的项数计算公式:n=log(an/a1)/log(q)
等比数列的表示方法
用符号表示:a_n=a_1*q^(n-1), 其中a_1是首项,q是公比,n是项 数。
举例说明:如果数列3、6、12、24、 48……就是等比数列,因为从第二项 起,每一项与它的前一项的比都是2。
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用文字表示: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,这个数列就叫做等比数列。
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什么是等比数列
等比数列的定义: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。 等比数列的特点:每一项与它的前一项的比值都相等,且这个比值是一个常数。 等比数列的表示方法:通项公式为an=a1*q^(n-1),其中a1是首项,q是公比。 等比数列的应用:在数学、物理、工程等领域都有广泛的应用,如组合数学、概率论、统计学等。
知识点什么是等比数列
知识点什么是等比数列
等比数列是数学中的一个重要概念,它在各个领域都有广泛的应用。
本文将介绍等比数列的定义、性质以及一些常见的应用。
一、等比数列的定义
等比数列是指一个数列中,从第二项起,每一项与它的前一项的比
值都相等。
这个比值称为公比,通常用字母q表示。
具体地说,设等
比数列的第一项为a1,公比为q,则该数列的通项公式为an = a1 *
q^(n-1)。
二、等比数列的性质
1. 任意一项与它的前一项构成的比值都相等。
2. 两个非零项的比值不受它们具体数值的影响,只与它们在数列中
的位置有关。
3. 等比数列的前n项和为Sn = a1 * (1-q^n)/(1-q),其中n为正整数。
三、等比数列的应用
1. 财务领域:等比数列可以用来计算复利的增长情况。
例如,一个
初始金额为a1的投资,在每年以相同的比率q增长。
那么经过n年,
它的价值为an = a1 * q^(n-1)。
2. 自然界中的现象:某些自然现象的变化规律可以用等比数列来描述。
比如,细菌繁殖的数量、物种的进化过程等。
3. 几何问题:等比数列可以与几何图形相联系。
例如,等比数列的前n项和可以与等比数列的“部分和”的面积相联系。
4. 算法设计:在编程中,等比数列的概念常常用于设计算法,特别是循环结构的算法。
总结:
等比数列是数学中一种重要的数列,具有许多特点和应用。
它的定义、性质和应用可以帮助我们更好地理解数学知识和解决实际问题。
无论在数学学习中,还是在日常生活中,了解和运用等比数列都具有重要意义。
等比数列的概念及通项公式 课件
等比数列的通项公式
[典例]
(1)在等比数列{an}中,a1=
1 2
,q=
1 2
,an=
1 32
,则
项数n为
()
A.3
B.4
C.5
D.6
(2)已知等比数列{an}为递增数列,且a
2 5
=a10,2(an+an+2)=
5an+1,则数列{an}的通项公式an=________.
[解析]
(1)因为an=a1qn-1,所以
式为an=2n.
[答案] (1)C (2)2n
等比数列通项公式的求法 (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.
等比中项
[典例]
(1)在等比数列{an}中,a1=
2.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G叫做a与b的等比中项,这三个数满足关系式G=± ab. [点睛] (1)G是a与b的等比中项,则a与b的符号相同,符
号相反的两个实数不存在等比中项.
G=± ab,即等比中项有两个,且互为相反数. (2)当G2=ab时,G不一定是a与b的等比中项.例如02= 5×0,但0,0,5不是等比数列. 3.等比数列的通项公式 等比数列{an}的首项为a1,公比为q(q≠0),则通项公式 为:an= a1qn-1.
[典例] 在数列{an}中,若an>0,且an+1=2an+3(n∈N*).证 明:数列{an+3}是等比数列.
证明:[法一 定义法] ∵an>0,∴an+3>0. 又∵an+1=2an+3, ∴aan+n+1+33=2ana+n+3+ 3 3=2aann++33=2. ∴数列{an+3}是首项为a1+3,公比为2的等比数列.
等比数列的通项
等比数列的通项等比数列是数学中非常重要的一种数列,它的通项公式与等差数列的通项公式相似,但它们的增量是相乘而非相加的。
在本文中,我们将介绍等比数列的通项公式及其性质。
一、等比数列的定义等比数列是一个由各项元素乘以同一个比例数得出的数列,这个比例数叫做等比数列的公比。
用符号 q 来表示公比,第 n 项为 $a_n$ 则有:$$a_n = a_1 q^{n-1}$$其中,$a_1$ 是等比数列的首项。
二、等比数列的通项公式等比数列的通项公式可以通过递推公式及通项公式推导出来。
1. 递推公式等比数列的递推公式可以表示为:$$a_{n+1}=q\\times a_n$$该公式说明了等比数列中的每一项都是前一项乘以公比。
例如,第二项是第一项乘以公比,第三项是第二项乘以公比,以此类推。
2. 通项公式由递推公式可以得到以下的推导过程:$$a_{n+1}=q\\times a_n$$$$a_n=q\\times a_{n-1}$$$$a_{n-1}=q\\times a_{n-2}$$将第二个式子代入第一个式子中,可以得到:$$a_{n+1}=q\\times q\\times a_{n-1} = q^2\\times a_{n-2}$$继续将第三个式子代入第二个式子中,可以得到:$$a_{n+1}=q\\times q\\times q\\times a_{n-2} = q^3\\times a_{n-3}$$ 以此类推,可以得到通项公式:$$a_n=a_1 \\times q^{n-1}$$三、等比数列的性质1. 通项公式的说明等比数列的通项公式表明,每一项是上一项乘以公比而得。
这说明等比数列是一个不断等比放大的过程,每一项都是前一项的一定倍数。
2. 公比 q 的作用公比 q 决定了等比数列的增量。
如果 q 大于 1,则等比数列是一个不断增长的数列;如果 q 小于 1,则等比数列是一个递减的数列;如果 q 等于 1,则等比数列是一个常数序列。
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过
程
例4:已知{an}{bn}是项数相同的等比数列,试证{anbn}是等比数列.
变形1:已知{an}、{bn}为等比数列,c是非零常数,则{can}、{an+c}、{an+bn}是否为等比数列?
变形2:已知{an}为等比数列,问a2,a4,a6,…是否为等比数列?
(3)情感、态度与价值观目标:进一步培养学生对数学学习的积极情感,培养学生良好的学习习惯,使学生获得成功体验,激发学生学习数学的兴趣.
六、教学重难点:
教学重点:等比数列的概念及通项公式.
教学难点:应用等比数列概念及通项公式解决相关问题.
七、练习准备:课件
八、
教
学
一、问题情景
<情境一>国际象棋(棋盘有8*8=64格)起源于印度,关于国际象棋有这样一个传说,国王要奖励国际象棋的发明者,问他有什么要求,发明者说:“请在棋盘上的第一个格子上放1粒麦子,第二个格子上放2粒麦子,第三个格子上放4粒麦子,第四个格子上放8粒麦子,依次类推,直到第64个格子放满为止。” 国王慷慨地答应了他。你认为国王有能力满足上述要求吗?
【设计意图】
回忆等差数列的研究方法,我们对这些数列应作如何研究?
【设计意图】
通过动手操作解答问题,体验数学发现和创造的过程;培养学生发现问题,类比推导与归纳总结的能力。
【设计意图】
过
程
教
学
例1:求出下列等比数列中的未知项.
(1) 2,a, 8 (2) -4 ,b,c,
得出“等比中项”的概念并作进一步的练习:
【设计意图】
两个问题情境均富有故事性,问题答案的更具有刺激性,这能大大激发学生的学习兴趣和学习热情。
过
程
教
学
<情境二>给你一张足够大的纸,假设其厚度为0.1毫米,那么当你把这张纸对折了51次的时候,所达到的厚度能填满地球与太阳之间的距离吗?
<情境三>庄子曰:“一尺之棰,日取其半,万世不竭.”
<情境四>某种汽车购买时的价格是36万元,每年的折旧率是10%,求这辆车各年开始时的价格(单位:万元)。
同时本节课是在学生已经系统地学习了一种常用数列,即等差数列的概念、通项公式和前n项和公式的基础上,开始学习另一种常用数列,即等比数列的相应知识,本节教材对于进—步渗透数学思想,发展逻辑思维能力,提高学生的品质素养均有较好作用。
三、学生分析
经过高一一个多学期的学习,学生对函数的理解已经较初中有了更深刻的认识,学习数列知识对进一步理解函数的概念和体会数学的应用价值具有重要的意义。事实上,有了等差数列作为基础,绝大多数学生都能自觉或是不自觉地运用类比的思想方法去认识、研究等比数列问题,但对数列和函数之间的内在联系却未必很清楚。本质上数列是定义域为正整数集N+(或它的有限子集)的“离散型”函数,数列的通项公式则是相应的函数解析式。特别地,等差数列实际上是一次型函数,等比数列实际上是指数型函数。同时,数列具有函数的一般性质(如单调性、周期性等),但研究的侧重点有所不同。这些都需要教师在教学中通过具体问题引导学生去思考、讨论、交流,最后师生一起达成共识。
§2.3.1等比数列的概念与通项公式
五、教学目标
(1)知识与技能目标:学生通过观察思考,运用类比的方法,归纳出等比数列的定义、通项公式;掌握并运用等比数列的定义及通项公式解决问题。
(2)过程与方法目标:通过自主互动的过程式教学,进一步培养学生的观察、抽象、概括、归纳、猜想等数学思维能力以及类比推理的能力,体会其中蕴涵的数学思想方法——从特殊到一般、类比思想、函数思想等。
等比数列的概念与通项公式
(新授课)
一、教案背景
1、面向学生:高中
2、学科:数学
3、课时:2课时
4、课前准备:多媒体课件
二、教材分析
教材通过日常生活中的实例,讲解等比数列的概念,特别地要体现它是一种特殊函数,通过列表,图像,通项公式来表达等比数列,把数列融于函数之中,体现了数列的本质和内涵。等比数列的定义与通项不仅是本章的重点和难点,也是高中阶段培养学生逻辑推理的重要载体之一,为培养学生思维的灵活性和创造性打下坚实的基础。
例3:袁隆平在培育某水稻新品种时,培育出第一代120粒种子,并且从第一代起,由以后各代的每一粒种子都可以得到下一代的120粒种子,到第5代时大约可以得到这个新品种的种子多少粒(保留两位有效数字)?
通过一组练习题,加深学生对等比数列定义的理解.用抢答的方式,激发学生的思维,调动学生的学习积极性.
【设计意图】引导学生观察、比较、归纳、猜想,培养学生合理的推理能力和讨论合作意识.
二、建构数学
1.观察下列数列
(1) (2) …
(3)9,92,93,94,95,96, 97
(4)36,36×0.9,36×0.92, 36×0.93,…
2.等比数列定义(与等差数列作类比)
练习一:判别下列数列是否为等比数列?
(1)1.2Βιβλιοθήκη 2.4,-4.8,-9.6 …(2)2, 2, 2, 2, … (3)1, 0, 1, 0 …
通过等比数列的学习,可以培养学生观察、分析、探索、归纳,类比的能力,体会特殊到一般,一般到特殊的数学思想;通过建立等比数列模型以及应用等比数列模型解决实际问题的过程,可以培养学生上学地提出、分析、解决问题的能力,提高学生的基本数学素养,为后续的学习奠定良好的数学基础。
四、教学内容:
普通高中课程标准实验教科书数学5(必修)
观察如下的两个数之间,插入一个什么数后者三个数就会成为一个等比数列:
(1)1,,9 (2)-1,,-4 (3)-12,,-3 (4)1,,1
3.类比等差数列的通项公式,猜想等比数列的通项公式,运用叠乘法证明猜想,进而思考等比数列通项公式的推广形式。
练习二:求下列等比数列的第4,5项:
(1)5,-15,45,… (2)1.2,2.4,4.8,…
(3) (4)
例2:在等比数列{an}中,已知 ,求an.
变形1:等比数列{an}中,a1=2,q=-3,求a8与an.
变形2:等比数列{an}中,a1=2,a9=32,求q.
变形3:等比数列{an}中,a1+a3=10,a4+a6=,求q的值.
变形4:等比数列{an}中,a3+a6=36,a4+a7=18,an=,求n.