等比数列的概念及通项公式(一)
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?
等比数列的定义及通项公式 课件
由100(1+x)2=121, 得(1+x)2=1.21. ∴1+x=1.1或1+x=-1.1. ∴x=0.1或x=-2.1(舍去). a2=100(1+x)=110(万件), 所以每年增长的百分率为10%, 2012年生产这种零件110万件.
点评:审清题意,抽象出数学模型.“从 第二年起每一年比上一年增长的产值都相 同”说明原计划三年产值成等差数列;“每 一年比上一年的产值增长的百分数都相 同”说明新产值构成等比数列.
答案:(1)an=a1·qn-1(a1·q≠0) an=am·qn-m(a1·q≠0) (2)an=6·3n-3
基础 梳理
2.(1)既是等差又是等比数列的数列是____________. (2)写出一个既是等差又是等比数列的数列: ________________.
答案:(1)非零常数列
(2)2,2,2,2,2,…(答案不唯一)
证明:证法一:∵ax=by,∴bax=bx-y. ∴ba=bx-x y=b1-xy=(by)1y-1x. 同理∵by=cz,∴bc=(by)1z-1y.
∵1x,1y,1z成等差数列,
∴1y-x1=1z-1y,∴ba=bc.
∴a,b,c 成等比数列.
证法二:令 ax=by=cz=t,
lg ax=lg by=lg cz=lg t,
题型1 等比数列的性质
例1已知等比数列{an},若a1+a2+a3=7,a1a2a3=8,求an.
解析:解法一:∵a1a3=a22, ∴a1a2a3=a32=8,∴a2=2, 从而a1+a3=5,×
a1a3=4. 解之,得 a1=1,a3=4 或 a1=4,a3=1, 当 a1=1 时,q=2;当 a1=4 时,q=21. 故 an=2n-1 或 an=23-n.
4.3.1等比数列的概念(第1课时等比数列的概念及通项公式)课件高二上学期数学人教A版选择性
1 = 3,
1 = 6,
解(1)设{an}的公比为 q,则
3 解得
1 所以{an}的通项公式为
4
1 = 8 ,
= 2,
an=6×
1 -1
.
2
(2)由a2=4,q=2,得a1=2,所以2×2n-1=128,解得n=7.
(3)设{an}的公比为 q.
的 公比
,公比通常用字母q表示(显然q≠0).
名师点睛
对等比数列定义的理解
(1)定义中强调“从第2项起”,因为第1项没有前一项.
(2)每一项与它的前一项的比必须是同一个常数(因为同一个常数体现了等
比数列的基本特征).
(3)公比q是每一项(从第2项起)与它的前一项的比,不要把分子与分母弄颠
倒.
(4)等比数列中的任何一项均不能为零.
a1qn-1
.
名师点睛
已知等比数列的首项和公比,可以求得任意一项.已知a1,n,q,an四个量中的
三个,可以求得第四个量.
思考辨析
已知等比数列{an}的通项公式an=2×3n,那么这个数列的首项和公比分别
为多少?
提示 首项a1=6,公比q=3.
自主诊断
[人教B版教材习题]已知{an}为等比数列,填写下表.
1 + 1 4 = 18,
(方法 1)由已知,得
1 2 + 1 5 = 9,
1 = 32,
1
6
解得
故 a7=a1q =32×
1
2
= ,
6
2
(方法 2)因为 a3+a6=q(a2+a5),所以
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,
4.3.1等比数列的概念及通项公式课件-高二上学期数学人教A版选择性必修第二册
a2 a1 d a2 a1 d
a3 a2 d a3 a1 2d
a4 a3 d a4 a1 3d
a3
2
q a3 a1q
a2
不完全归纳法得
an=a1+(n-1)d
类比
a4
3
q a4 a1q
a3
不完全归纳法得an=a1qn-1
a1 a3 a9 3a1 10 d 13d 13
a2 a4 a10 3a1 13 d 16d 16
13
16 .
____
对照归纳总结
等差数列
等比数列
通项公式
推导方法
累加法
不完全归纳法
定义式
a n 1 a n d ( n N )
公差公比
通项公式
等差/比中项
累乘法
不完全归纳法
*
a n 1
*
q( n N ), q 0
an
公差d可正、可负、可为零 公比d可正、可负、不可为零
a n a1 ( n 1)d
an am ( n m) d
A是a与b的等差中项
2 A a b.
n 1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
an a1q
an am q n m
2
a与b的等比中项G ab (ab 0).
G b
a G
注:①同号的两数才有等比中项,且等比中项有2个,它们互为相反数;
②若a,G,b组成等比数列,则必有G2=ab;
而G2=ab并不能说明a,G,b组成等比数列,如a=G=0,b=5时不成等比.
高中数学选择性必修二(人教版)《4.3.1等比数列的概念及通项公式》课件
新课程标准 1.通过生活中的实例,理解等比数列的概念和通项公式的意义. 2.掌握等比数列的性质并应用. 3.通过掌握等比数列的定义及公式的应用,培养学生数学抽象、数学运
算的核心素养;通过对等比数列性质的应用,培养学生逻辑推理的核 心素养.
第一课时 等比数列的概念及通项公式
(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.
[对点练清]
1则 log3a2 020
等于
()
A.2 017
B.2 018
C.2 019
D.2 020
解析:由已知可得 a1=1,q=3,则数列{an}的通项公式为 an=a1·qn
得,最佳乐观系数 x 的值等于________. [析题建模]
读懂 题意
→
根据乐观系数的概念 及等比中项的意义
―建―模→
建立关于 x的方程
→
求 解
解析:已知(c-a)是(b-c)和(b-a)的等比中项, 即(c-a)2=(b-c)(b-a), 把 c=a+x(b-a)代入上式, 得 x2(b-a)2=[b-a-x(b-a)](b-a), 即 x2(b-a)2=(1-x)·(b-a)2. 因为 b>a,所以 b-a≠0, 所以 x2=1-x,即 x2+x-1=0, 解得 x=-1+2 5或 x=-1-2 5(舍去). 答案:-1+2 5
a1=32,
又 an=1,所以 32×12n-1=1, 即 26-n=20,所以 n=6.
法二:因为 a3+a6=q(a2+a5),所以 q=12. 由 a1q+a1q4=18,知 a1=32. 由 an=a1qn-1=1,知 n=6.
yan 等比数列的概念及通项公式(1)
注: 各项不能为零,即 1. 1,4,16,256,… 2. 公比不能为零,即
an 0 q0
(2)
(4) (5) (6)
-5, 5, -5, 5,… 1,0,1,0,… a,a,a,a,…
4. 数列 a, a , a , … a 0 时,既是等差数列 又是等比数列; a 0 时,只是等差数列 而不是等比数列.
n 2且n N
an an1 an1
2
n 2且n N
例3:已知{an }的通项公式an 3 , 求证: n }是 {a
n
等比数列.
变式 : 数列{an }是等比数列.
an q(q是一个与n无关的非零常数) an 1
定义法,只要看
n
已知数列{an }的前n项和为Sn 3 1, 求证:
数学式 子表示
an+1-an=d an = a1 +(n-1)d
a n1 q an
通项公式
?
名称
等
差
数
列
等
比
数
列
an a1 (n 1)d
法1:不完全归纳法
an a1qn1
法1:不完全归纳法
a2 a1 d
通项 公式
a 3 a1 2d
a4 a1 3d
a2 q a 2 a1q a1 a 3 a1q2
思考4 等比数列的通项公式与指数函数有怎样的关系?
例如:数列{an}的首项是a1=1,公比q=2,则通项公式是:
an 2n -1 ______
上式还可以写成
an 8
·
1 n an 2 2
7
6
5 4
等比数列的概念及通项公式_课件
(1)1,-1/3, 1/9 ,-1/27,… (2)1, 2, 4, 8, 12,16,20, … (3) 1,1,1,… ,1 (4)a,a,a,…,a
√ q=-1/3 × √ q=1
不一定,当a≠0时是等比数列,当a=0时非等比数列。
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。
a=4或a=-4
c b - 4 b 解得 1 2 c c b
b 2 c 1
1 1 训练2:求等比数列1,,, 2 4 …的通项公式 及第6项。
解:
an a1 q
n 1
1 1 2
6 1
n 1
1 2
n 1
a n1 q an
等差数列(A P)
a n1 a n d
d可以是0
等差中项
q不可以是0,
等比中项 G ab
2A a b
a n a 1q
an amq
?
n1
a n a 1 ( n 1 )d a n a m ( n m )d
am an a p aq
复习回顾
1、等数差列的定义: 一般地,如果一个数列从第2项起,每一项 与它的前一项的差都等于同一个常数,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,通常用字母d表示。
2、等差数列的通项公式
an = a1+(n-1)d
观察以下几个数列找出它们的共同的特点
(1)
(2)
1, 2, 22 , 23 ,
这个常数叫做等比数列的公比,通常用字母q表示。
an q (q是常数,n≥2,n∈N*) 数学语言: an1
高中数学《等比数列的概念及通项公式》知识点讲解及重点练习
§4.3等比数列4.3.1等比数列的概念第1课时等比数列的概念及通项公式学习目标 1.通过实例,理解等比数列的概念.2.掌握等比中项的概念并会应用.3.掌握等比数列的通项公式并了解其推导过程.4.灵活应用等比数列通项公式的推广形式及变形.知识点一等比数列的概念1.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,那么这个数列叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,通常用字母q表示(q≠0).2.递推公式形式的定义:a na n-1=q(n∈N *且n>1)⎝⎛⎭⎫或a n+1a n=q,n∈N*.思考为什么等比数列的各项和公比q均不能为0?答案由于等比数列的每一项都可能作分母,故每一项均不能为0,因此q也不能为0.知识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,此时,G2=ab.思考当G2=ab时,G一定是a,b的等比中项吗?答案不一定,如数列0,0,5就不是等比数列.知识点三等比数列的通项公式若等比数列{a n}的首项为a1,公比为q,则a n=a1q n-1(n∈N*).知识点四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=a1q n-1①=a m q n-m②=a1 q·qn.③其中当②中m=1时,即化为①.当③中q>0且q≠1时,y=a1q·qx为指数型函数.1.数列1,-1,1,-1,…是等比数列.( √ )2.若一个数列从第2项起每一项与前一项的比为常数,则该数列为等比数列.( × )3.等比数列的首项不能为零,但公比可以为零.( × )4.常数列一定为等比数列.( × )一、等比数列中的基本运算例1 在等比数列{a n }中:(1)a 1=1,a 4=8,求a n ;(2)a n =625,n =4,q =5,求a 1;(3)a 2+a 5=18,a 3+a 6=9,a n =1,求n .解 (1)因为a 4=a 1q 3,所以8=q 3,所以q =2,所以a n =a 1q n -1=2n -1.(2)a 1=a n q n -1=62554-1=5, 故a 1=5.(3) 因为⎩⎪⎨⎪⎧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,故n =6.反思感悟 等比数列的通项公式涉及4个量a 1,a n ,n ,q ,只要知道其中任意三个就能求出另外一个,在这四个量中,a 1和q 是等比数列的基本量,只要求出这两个基本量,问题便迎刃而解.跟踪训练1 在等比数列{a n }中:(1)若它的前三项分别为5,-15,45,求a 5;(2)若a 4=2,a 7=8,求a n .解 (1)因为a 5=a 1q 4,而a 1=5,q =a 2a 1=-3, 所以a 5=405.(2)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=2532n -.二、等比中项的应用例2 如果-1,a ,b ,c ,-9成等比数列,那么b =__________,ac =___________. 答案 -3 9解析 因为b 是-1,-9的等比中项,所以b 2=9,b =±3.又等比数列奇数项符号相同,得b <0,故b =-3,而b 又是a ,c 的等比中项,故b 2=ac ,即ac =9.反思感悟 (1)由等比中项的定义可知G a =b G⇒G 2=ab ⇒G =±ab ,所以只有a ,b 同号时,a ,b 的等比中项有两个,异号时,没有等比中项.(2)在一个等比数列中,从第二项起,每一项(有穷数列的末项除外)都是它的前一项和后一项的等比中项.(3)a ,G ,b 成等比数列等价于G 2=ab (ab >0).跟踪训练2 在等比数列{a n }中,a 1=-16,a 4=8,则a 7等于( )A .-4B .±4C .-2D .±2答案 A解析 因为a 4是a 1与a 7的等比中项,所以a 24=a 1a 7,即64=-16a 7,故a 7=-4.三、等比数列通项公式的推广及应用例3 在等比数列{a n }中.(1)已知a 3=4,a 7=16,且q >0,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 3=q 7-3=q 4=4, ∴q 2=2,又q >0,∴q =2,∴a n =a 3·q n -3=4·(2)n -3=122n +(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3 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 .21B .42C .63D .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=42.四、灵活设元求解等比数列问题例4 (1)有四个数成等比数列,将这四个数分别减去1,1,4,13成等差数列,则这四个数的和是________.答案 45解析 (1)设这四个数分别为a ,aq ,aq 2,aq 3,则a -1,aq -1,aq 2-4,aq 3-13成等差数列.即⎩⎪⎨⎪⎧ 2(aq -1)=(a -1)+(aq 2-4),2(aq 2-4)=(aq -1)+(aq 3-13),整理得⎩⎪⎨⎪⎧a (q -1)2=3,aq (q -1)2=6, 解得a =3,q =2.因此这四个数分别是3,6,12,24,其和为45.(2)有四个实数,前三个数成等比数列,且它们的乘积为216,后三个数成等差数列,且它们的和为12,求这四个数.解 方法一 设前三个数分别为a q,a ,aq , 则a q·a ·aq =216, 所以a 3=216.所以a =6.因此前三个数为6q,6,6q . 由题意知第4个数为12q -6.所以6+6q +12q -6=12,解得q =23. 故所求的四个数为9,6,4,2.方法二 设后三个数为4-d,4,4+d ,则第一个数为14(4-d )2, 由题意知14(4-d )2×(4-d )×4=216, 解得4-d =6.所以d =-2.故所求得的四个数为9,6,4,2.反思感悟 几个数成等比数列的设法(1)三个数成等比数列设为a q,a ,aq . 推广到一般:奇数个数成等比数列设为…,a q 2,a q,a ,aq ,aq 2,… (2)四个符号相同的数成等比数列设为a q 3,a q,aq ,aq 3. 推广到一般:偶数个符号相同的数成等比数列设为…,a q 5,a q 3,a q,aq ,aq 3,aq 5,… (3)四个数成等比数列,不能确定它们的符号是否相同时,可设为a ,aq ,aq 2,aq 3.跟踪训练4 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352B .4或352C .4D.352答案 B解析 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=352.1.在等比数列{a n }中,若a 2=4,a 5=-32,则公比q 应为( )A .±12B .±2 C.12D .-2 答案 D解析 因为a 5a 2=q 3=-8,故q =-2. 2.(多选)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 .-12D .12答案 AB解析 ∵a =1+22=32,b 2=(-1)×(-16)=16,b =±4, ∴ab =±6.3.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( )A .4B .8C .6D .32答案 C解析 由等比数列的通项公式得,128=4×2n -1,2n -1=32,所以n =6.4.等比数列{a n }中,|a 1|=1,a 5=-8a 2,a 5>a 2,则a n 等于( )A .(-2)n -1B .-(-2n -1) C .(-2)nD .-(-2)n 答案 A解析 设公比为q ,则a 1q 4=-8a 1q ,又a 1≠0,q ≠0,所以q 3=-8,q =-2,又a 5>a 2,所以a 2<0,a 5>0,从而a 1>0,即a 1=1,故a n =(-2)n -1.5.在等比数列{a n }中,a 1=-2,a 3=-8,则数列{a n }的公比为________,通项公式为a n =______________.答案 ±2 (-2)n 或-2n解析 ∵a 3a 1=q 2, ∴q 2=-8-2=4,即q =±2. 当q =-2时,a n =a 1q n -1=-2×(-2)n -1=(-2)n ;当q =2时,a n =a 1q n -1=-2×2n -1=-2n .1.知识清单:(1)等比数列的概念.(2)等比数列的通项公式.(3)等比中项的概念.(4)等比数列的通项公式推广.2.方法归纳:方程(组)思想、构造法、等比数列的设法.3.常见误区:(1)x ,G ,y 成等比数列⇒G 2=xy ,但G 2=xy ⇏x ,G ,y 成等比数列.(2)四个数成等比数列时设成a q 3,a q,aq ,aq 3,未考虑公比为负的情况. (3)忽视了等比数列中所有奇数项符号相同,所有偶数项符号相同而出错.1.在数列{a n }中,若a n +1=3a n ,a 1=2,则a 4为( )A .108B .54C .36D .18答案 B解析 因为a n +1=3a n ,所以数列{a n }是公比为3的等比数列,则a 4=33a 1=54.2.(多选)在等比数列{a n }中,a 1=18,q =2,则a 4与a 8的等比中项为( ) A .-4 B .4 C .-14 D.14答案 AB解析 由题意得a 26=a 4a 8,因为a 1=18,q =2, 所以a 4与a 8的等比中项为±a 6=±4.3.在等比数列{a n }中,a n >0,且a 1+a 2=1,a 3+a 4=9,则a 4+a 5的值为( )A .16B .27C .36D .81答案 B解析 ∵a 1+a 2=1,a 3+a 4=9,∴q 2=9.∴q =3(q =-3舍去),∴a 4+a 5=(a 3+a 4)q =27.4.数列{a n }是公差不为0的等差数列,且a 1,a 3,a 7为等比数列{b n }的连续三项,则数列{b n }的公比为( ) A. 2 B .4 C .2 D.12答案 C解析 因为a 1,a 3,a 7为等比数列{b n }中的连续三项,所以a 23=a 1a 7,设数列{a n }的公差为d ,则d ≠0,所以(a 1+2d )2=a 1(a 1+6d ),所以a 1=2d ,所以公比q =a 3a 1=4d 2d=2. 5.若正项数列{a n }满足a 1=2,a 2n +1-3a n +1a n -4a 2n =0,则数列{a n }的通项公式a n 等于( )A .22n -1B .2nC .22n +1D .22n -3答案 A解析 由a 2n +1-3a n +1a n -4a 2n =0, 得(a n +1-4a n )·(a n +1+a n )=0.又{a n }是正项数列,所以a n +1-4a n =0,a n +1a n=4. 由等比数列的定义知数列{a n }是以2为首项,4为公比的等比数列.由等比数列的通项公式,得a n =2×4n -1=22n -1.6.若{a n }为等比数列,且a 3+a 4=4,a 2=2,则公比q =________.答案 1或-2解析 根据题意,⎩⎪⎨⎪⎧a 1q 2+a 1q 3=4,a 1q =2, 解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=2,q =1或⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=-1,q =-2.7.已知{a n }是等差数列,公差d 不为零.若a 2,a 3,a 7成等比数列,且2a 1+a 2=1,且a 1=________,d =________.答案 23-1 解析 ∵a 2,a 3,a 7成等比数列,∴a 23=a 2a 7,∴(a 1+2d )2=(a 1+d )(a 1+6d ),即2d +3a 1=0.①又∵2a 1+a 2=1,∴3a 1+d =1.②由①②解得a 1=23,d =-1. 8.已知等比数列{a n }的前三项依次为a -1,a +1,a +4,则a n =________.答案 4×⎝⎛⎭⎫32n -1解析 由已知可得(a +1)2=(a -1)(a +4),解得a =5,所以a 1=4,a 2=6,所以q =a 2a 1=64=32, 所以a n =4×⎝⎛⎭⎫32n -1.9.在等比数列{a n }中,a 3=32,a 5=8.(1)求数列{a n }的通项公式a n ;(2)若a n =12,求n . 解 (1)因为a 5=a 3q 2,所以q 2=a 5a 3=14.所以q =±12.当q =12时,a n =a 3q n -3=32×⎝⎛⎭⎫12n -3=28-n ;当q =-12时,a n =a 3q n -3=32×⎝⎛⎭⎫-12n -3.所以a n =28-n 或a n =32×⎝⎛⎭⎫-12n -3.(2)当a n =12时,即28-n =12或32×⎝⎛⎭⎫-12n -3=12,解得n =9.10.在等比数列{a n }中:(1)已知a 3=2,a 5=8,求a 7;(2)已知a 3+a 1=5,a 5-a 1=15,求通项公式a n .解 (1)因为a 5a 3=q 2=82,所以q 2=4,所以a 7=a 5q 2=8×4=32.(2)a 3+a 1=a 1(q 2+1)=5,a 5-a 1=a 1(q 4-1)=15,所以q 2-1=3,所以q 2=4,所以a 1=1,q =±2,所以a n =a 1q n -1=(±2)n -1.11.已知a ,b ,c ,d 成等比数列,且曲线y =x 2-2x +3的顶点是(b ,c ),则ad 等于()A .3B .2C .1D .-2答案 B解析 ∵y =(x -1)2+2,∴b =1,c =2.又∵a ,b ,c ,d 成等比数列,∴ad =bc =2.12.已知等比数列{a n }满足a 1=14,a 3a 5=4(a 4-1),则a 2等于( )A .2B .1 C.12 D.18答案 C解析 方法一 ∵a 3,a 5的等比中项为±a 4,∴a 3a 5=a 24,a 3a 5=4(a 4-1),∴a 24=4(a 4-1),∴a 24-4a 4+4=0,∴a 4=2.又∵q 3=a 4a 1=214=8,∴q =2,∴a 2=a 1q =14×2=12.方法二 ∵a 3a 5=4(a 4-1),∴a 1q 2·a 1q 4=4(a 1q 3-1),将a 1=14代入上式并整理,得q 6-16q 3+64=0,解得q =2,∴a 2=a 1q =12.13.(多选)已知等差数列a ,b ,c 三项之和为12,且a ,b ,c +2成等比数列,则a 等于() A .-2 B .2 C .-8 D. 8答案 BD解析 由已知得⎩⎪⎨⎪⎧ a +c =2b ,a +b +c =12,a (c +2)=b 2,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =4,c =6或⎩⎪⎨⎪⎧a =8,b =4,c =0.故a =2或a =8.14.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________.答案a n=3·(-1)n-1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),又a1=3,故{a n}是首项为3,公比为-1的等比数列,∴a n=3·(-1)n-1.15.已知在等差数列{a n}中,a2+a4=16,a1+1,a2+1,a4+1成等比数列,把各项按如图所示排列.则从上到下第10行,从左到右的第11个数值为________.答案275或8解析设公差为d,由a2+a4=16,得a1+2d=8,①由a1+1,a2+1,a4+1成等比数列,得(a2+1)2=(a1+1)(a4+1),化简得a1-d=-1或d=0,②当d=3时,a n=3n-1.由题图可得第10行第11个数为数列{a n}中的第92项,a92=3×92-1=275.当d=0时,a n=8,a92=8.16.设数列{a n}是公比小于1的正项等比数列,已知a1=8,且a1+13,4a2,a3+9成等差数列.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)若b n=a n(n+2-λ),且数列{b n}是单调递减数列,求实数λ的取值范围.解(1)设数列{a n}的公比为q.由题意,可得a n=8q n-1,且0<q<1.由a1+13,4a2,a3+9成等差数列,知8a2=30+a3,所以64q=30+8q2,解得q=12或152(舍去),所以a n=8×⎝⎛⎭⎫12n-1=24-n,n∈N*.(2)b n=a n(n+2-λ)=(n+2-λ)·24-n,由b n>b n+1,得(n+2-λ)·24-n>(n+3-λ)·23-n,即λ<n+1,所以λ<(n+1)min=2,故实数λ的取值范围为(-∞,2).。
等比数列的概念及通项公式
定义
通项公式
an-an-1=d(n≥2) an=a1+(n-1)d
A
(n≥2)
an=a1· qn-1(q≠0)
an a2 a3 a4 n 1 n 1即 an a1q (n 2) q a1 a2 a3 an1
例3 求等比数列-1,1 , 1 , 1 ,...的第10项
2 4 8
例4
1 在等比数列an 中,a5 1, a8 , 求a13 8
反馈练习
写出这几个等比数列的通项公式,首项,公比
问题提出
(1) 你吃过拉面吗?拉面馆的师傅将一根很粗的面 条,拉伸,捏合,再拉伸,再捏合,如此反复多次,就 拉成了许多根细面条。试问经过8次,可以拉出多少根 细面条? 第4次:2ⅹ22=8 第1次:1根 第2次:1ⅹ2=2 第3次:2ⅹ2=4
┈ ┈
第8次:2ⅹ26=128
构成数列: 1,2,4,8,16,32,64,128.
练习
写出等比数列3,-6,12,-24,… 的第5项与第6项
若等比数列首项是a1且公比是q q 0 如何求出它的 通项公式?
方法1 :a2 a1q, a3 a2 q ( a1q ) q a1q ,
2
a4 a3 q ( a1q 2 ) q a1q 3 ,
……
(q是与n无关的数或式子)
问题1:等比数列中的项及公比能否为零?为什么?
an 0(n N ), q 0
例1 以下数列那些是等比数列?如果是,请写 出它的公比。
1 1 1 1 11, , , , ; 2 4 8 16 2 1,1,1,1, ,1;
31, 2, 4,8,12,16, 20; 2 3 4 n 4 a, a , a , a , a .
等比数列的概念及通项公式.ppt
……
a a q n-1
n
1
3.等比数列的通项公式: an a1qn-1
思考:如何用 a1 和 q 表示 an?
❖ 方法:累加法
等 a2 - a1 d
差 数
a3 - a2 d
列
a4 - a3 d
……
+)an - an-1 d
类比
累乘法
等 比 数 列
a2 q a1
a3 q a2
a4 q
①
1,1,1,1,1 ,...... 2 4 8 16
②
1,20,202,203,204,205,...... ③
请问:这三个 数列有什么 共同特点?
对于数列①,从第2项起,每一项与前一项的比都等于_12_;
对于数列②,从第2项起,每一项与前一项的比都等于_2_;
对于数列①,从第2项起,每一项与前一项的比都等于2_0_;
是不为
0
的常数)⇔{an}是公比为
q
的等比数列.
(2)等比中项法:a2n=an-1·an+1(n≥2,an,an-1,an+1 均不为 0)⇔{an}是等比
数列.
跟踪训练2 数列{an}满足a1=-1,且an=3an-1-2n+3(n=2,3,…). (1)求a2,a3,并证明数列{an-n}是等比数列; 解 a2=3a1-2×2+3=-4,a3=3a2-2×3+3=-15.
a2 a1 d
a3 a2 d
归 纳
(a1 d ) d
法
a1 2d
a4 a3 d
类比
(a1 2d) d
a…1
3d
…
an a1 (n -1)d
等比数列 an an-1q, n 2
等比数列的概念及通项公式(一)
an=amqn-m + (am≠0,an ≠ 0,m,n∈Z)
思考:等比数列的通项公式与函数有怎样的关系?
例如:数列{an}的首项是a1=1,公比q=2,则通项公式是: an 2n -1 ______ an
8
·
上式还可以写成 1 n an 2 2 可见源自这个等比数列 的图象都在函数7
6
5 4
定 义
如果一个数列从第2 项起,每一项与前 一项的差都等于同 一个常数,那么这 个数列叫做等差数 列.这个常数叫做等 差数列的公差,用d 表示
如果一个数列从 第2项起,每一项 与它前一项的比 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,用 q表示.
课堂互动
观察并判断下列数列是否是等比数列:
2
3
4
1、定义: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,这个常数叫做公比,记为q(q≠0). 数学语言:
an a n 1 或 a n 1 an q q (n 2且 n N
*
).
a n 1 a n q
名 称
等差数列
等比数列
(2)证明:当 n≥2 时, 1 1 由 an=Sn-Sn-1= (an-1)- (an-1-1), 3 3 an 1 a2 1 得 =- ,又 =- , 2 a1 2 an - 1 1 1 所以{an}是首项为- ,公比为- 的等 2 2 比数列.
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数 定 列 义 等 差 数 列 an+1-an=d d 叫公差 an+1=an+d an= a1+(n-1)d
4.3.1等比数列的概念及通项公式(第1课时)课件(人教版)
是等差数列,也是等比数列;
0,0,0,0,…
是等差数列,不是等比数列;
(2) = 时,{}为非零常数列.
非零常数列既是等差数列,又是等比数列,公差为0,公比为1.
课堂练习
1. 判断下列数列是否为等比数列. 如果是,写出它的公比.
×
1 1 1 1 1 1
(3) , , , , , ;×
3 6 9 12 15 18
解:因为 是 与 的等比中项,所以
= = × = .
所以 = ± = ±.
因此, 的第5项是24或-24.
探究二:等比数列的通项公式
问题3 类比等差数列通项公式的推导,你能根据等比数列的定义及
递推公式推导它的通项公式吗?
取值规律?你发现了什么规律?
共同规律: 从第2项起,每一项与前一项的比都等于同一个常数.
追问:你能否类比等差数列的概念,归纳出等比数列的概念以及它的
递推关系?
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,
a1 2
2
{an }的通项公式为an 2 n 1 或an 23 n.
例题精讲
课本例2 已知等比数列 的公比为,试用 的第项 表示 .
解:由题意 , 得
am a1q m 1 ,
an a1q
n 1
①
②
,
等比数列的通项公式:
= − ( ≠ , ∈ + )
, , , … , .
, , , , ,…
2,4,8,16,32,64,…
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.
等比数列的通项和公式
等比数列的通项和公式
等比数列是指从第二项起,每一项与它的前一项的比值等于同一个常数的一种数列。
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)。
等比数列的通项和公式包括通项公式和前n项和公式
等比数列的通项公式为:an=a1×q^(n-1),其中a1是首项,q是公比,n是项数。
这个公式用于表示等比数列中任意一项的值。
等比数列的前n项和公式为:
当q≠1时,Sn=a1(1-q^n)/(1-q);
当q=1时,Sn=na1。
这两个公式用于计算等比数列前n项的和。
等比数列的通项和公式包括通项公式和前n项和公式。
等比数列的概念及通项公式
【课堂小结】
1.等比中项与等差中项的区别 (1)只有当两个数同号且不为 0 时,才有等比中项. (2)两个数 a,b 的等差中项只有一个,两个同号且不为 0 的数的等比 中项有两个. 2.已知{an}是等比数列 (1)相隔等距离的项组成的数列仍是等比数列,即 ak,ak+m,ak+2m,… 仍是等比数列,公比为 qm. (2)若{an},{bn}是等比数列,则{λan}(λ≠0),a1n,{a2n},{an·bn},bann 仍是等比数列.
2.若数列{an}是公比为 q 的等比数列,则它的通项公式为 an=a1·qn-1 (a,q 为非零常数,n∈N*).反之,能说明数列{an}是等比数列吗? [提示] 能.根据等比数列的定义可知.
【例 3】 已知数列的前 n 项和为 Sn=2n+a,试判断{an}是否 是等比数列. [解] an=Sn-Sn-1=2n+a-2n-1-a=2n-1(n≥2). 当 n≥2 时,aan+n 1=22n-n 1=2;当 n=1 时,aan+n 1=aa21=2+2 a. 故当 a=-1 时,数列{an}成等比数列,其首项为 1,公比为 2; 当 a≠-1 时,数列{an}不是等比数列.
2.(变条件)将例题中的条件“Sn=2n+a”变为“Sn=2-an”. 求证数列{an}是等比数列. [证明] ∵Sn=2-an,∴Sn+1=2-an+1, ∴an+1=Sn+1-Sn=(2-an+1)-(2-an)=an-an+1, ∴an+1=12an,又∵S1=2-a1,∴a1=1≠0. 又由 an+1=12an 知 an≠0,∴aan+n 1=12,∴{an}是等比数列.
[跟进训练] 2.已知 b 是 a,c 的等比中项,求证:ab+bc 是 a2+b2 与 b2+c2 的等比中项. [证明] 因为 b 是 a,c 的等比中项, 则 b2=ac,且 a,b,c 均不为零, 又(a2+b2)(b2+c2)=a2b2+a2c2+b4+b2c2=a2b2+2a2c2+b2c2, (ab+bc)2=a2b2+2ab2c+b2c2=a2b2+2a2c2+b2c2, 所以(ab+bc)2=(a2+b2)(b2+c2), 即 ab+bc 是 a2+b2 与 b2+c2 的等比中项.
等比数列通项及性质
等比数列通项及性质考点一:等比数列通项 【知识导航】1.等比数列概念:如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的比都等于同一个常数,那么这个数列就叫做等比数列.这个常数叫做等比数列的公比,常用字母(0)q q ≠表示.即数列{}n a 的递推公式为1n na q a +=(常数)(*N n ∈). 2.等比数列的通项公式:1*1n n a a q n N -=∈,.(累乘法) 由等差数列的通项公式易知:n m m n a a q -=.【例1】已知等比数列{}n a 为递增数列,若10a >,且212()5n n n a a a +++=,则数列{}n a 的公比_______q =.【例2】设{}n a 是公比为正数的等比数列,12a =,324a a =+.求{}n a 的通项公式.考点二:等比中项【知识导航】1. 等比中项:如果如果三个数A B C ,,组成等比数列,那么B 叫做A 和C 的等比中项,即2B AC =.【例3】一个数加上20,50,100后得到的三数成等比数列,其公比为 .【例4】已知数列{}n a 是公比为q 的等比数列,且134a a ⋅=,48a =,则1a q +的值( )A .3B .2C .3或2-D .3或3-考点三:等比数列性质【知识导航】(1)公比为q 的等比数列的各项同乘以一个不为零的数m ,所得数列仍为等比数列,公比仍为q ;(2)若*(,,,)p q m n mn p q N +=+∈,则有p q m n a a a a ⋅=⋅;若2m p q =+,则有2m p q a a a =⋅; (3)等距离取出若干项也构成一个等比数列,即n a ,n m a +,2n m a +,为等比数列,公比为m q .(4)若等比数列的公比为,则是以为公比的等比数列;(5)若{}n a 与{}n b 均为等比数列,则{}n n a b 也为等比数列;【例5】在等比数列{}n a 中,若39a a ,是方程231190x x -+=的两根,则6a 的值是 .【例6】等比数列{}n a 的各项均为正数,且564718a a a a +=,则3132310log log log a a a ++=( )A .12B .10C .8D .32log 5+【例7】在等比数列{}n a 的前n 项中,1a 最小,且12166128n n a a a a -+==,,前n 项和126n S =,求n 和公比q .【例8】2015年全国2卷 已知等比数列{}n a 满足13a =,13521a a a ++=,则357a a a ++=( )A.21B.42C.63D.84{}n a q 1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭1q。
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等比数列通项公式的推导: 累乘法推导
证明:∵ a 2
a1
q a3 a2
q ……
an
q
an 1
将等式左右两边分别相乘可得:
n 1
a2 a3 …… an q ……q qn1
a1 a2
an1
化简得:
an q n1 a1
即:
an a1qn1
此式对n=1也成立 ∴ ana1qn1(nN )
等比数列的通项公式: an a1 qn1 (n∈N﹡,q≠0)
是,公比
q=
1 2
是,公比 q=1
(4) 1,-1,1,-1,1,… (5) 1,0,1,0,1,… (6) 0,0,0,0,0,…
是,公 比q= -1 不是等比数列 不是等比数列
(7) 1,x,x2,x3,x4, (x0)是,公比 q= x
对等比数列的理解
1. 各项不能为零,即 a n 0
2. 公比不能为零,即 q 0
学习目标
1.掌握等比数列的定义,理解等比中项的概念. 2.掌握等比数列的通项公式及推导过程. 3.能应用等比数列的定义及通项公式解决问题.
回顾与复习
1、等差数列定义: 如果一个数列从第二项开始,每一项与 前一项的差等于同一个常数,这个数列 叫做等差数列。
数学表达式:d=an-an-1(n≥2)或d=an+1-an
即9为该数列的第5项.
变 式 : 3m 1是 该 数 列 中 的 项 吗 ? 若 是 , 是 第 几 项 ?
在等比数列{an}中,若已知某一项为am,公比 为q, 求该数列的任意项an。
等比数列通项公式的推广公式:
(aanm=≠0a,maqn n≠-m0,m,n∈Z)+
思考:等比数列的通项公式与函数有怎样的关系?
例如:数列{an}的首项是a1=1,公比q=2,则通项公式是:
__an__2_n-1_
an
8
2、等差数列的通项公式:
an=a1+(n-1)d (n∈N*)
an=am+(n-m)d (n,m∈N*) 3、等差数列通项公式的推导方法:
归纳法 累加法
ห้องสมุดไป่ตู้、引入新课:
1.细胞分裂个数组成数列:
1,2,4,8,16,
2.“一尺之棰,日取其半,万世不竭.”得到数列:
1, 1 , 1 , 1 , 1 , 2 4 8 16
an1and
等差数列通项公式的推导(归纳法)
a2 a1d
a3 a2 d
(a1 d ) d
a12d
a4 a3d
(a1 2d ) d
…a1
3d
…
ana1(n1)d
an1anq
等比数列通项公式的推导(归纳法)
a2 a1q
a3
aa12qq2(a1q)q
a4 a3q(a1q2)q
a1q3
…… a n a1q n1
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,这个常数叫做公比,记为q(q≠0).
数学语言:
an q (n 2且 n N * ). a n 1
或 an1 q an
an1 an q
名
等差数列
称
等比数列
定 义
如果一个数列从第2 项起,每一项与前 一项的差都等于同 一个常数,那么这 个数列叫做等差数 列.这个常数叫做等 差数列的公差,用d 表示
a1 qn, q
它的图象是函数y a1 qx的图象上的孤立点. q
6.3 等比数列
例1
在等比数列a n
中,a5
1,a8
1,求a 8
1
3
.
解
由
a5
1,a8
1有 8
巩
1 a1 q4, (1)
固 知
1 8
a1
q 7,
(2)
(2)除以(1)得
识
1 q3,q 1;
8
2
典 型 例 题
将q
1 2
代人(1),得
3.病毒感染的计算机数构成的数列:
1,20,202,203,204,
探究:等比数列的定义
观察下列数列的相邻两项,并说出它们的特点.
(1)1,2,22,23,… ( 2 ) 1 , 1 , 1 , 1 , ……
2 4 8 16
( 3 ) 1,20,202,203,204,
1、定义:如果一个数列从第2项起,每一项与它的前
如果一个数列从 第2项起,每一项 与它前一项的比 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,用
q表示.
课堂互动
观察并判断下列数列是否是等比数列:
(1) 1,3,9,27,81,…
是,公比 q=3
(2) 1, 1, 1, 1 ,
2 4 8 16
(3) 5,5,5,5,5,5,…
本例题求解过程
a1 24 所以,数列的通项公式为
中,通过两式相除求 出公比的方法是研究 等比数列问题的常用
a a1 n3a 214q (1 122) n124 1 2 1 方2 法 .2821 56.
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=5/4,
求q的值.
变形4、等比数列{an}中,a3+ a6=36,a4+a7=18,
an =1/2,求n.
012
例2:9是等比数列32, 32, 32, ...的第几项?
0
1
n 1
解:a 1 3 2 1 , q 3 2 , a n a 1 q n 1 3 2.
932 3n21,即2n1, n5, 2
提示:不一定,若a=G=b=0时,不满足.
所以a,G,b成等比数列⇔G2=ab(ab≠0).
2 、 等 比 数 列 { a n } 中 , 相 邻 三 项 a n 1 , a n , a n 1 ( n 2 ) 的 关 系 .
a n 2 a n 1a n 1 (n 2 )
等比数列通项公式的推导: 归 纳 法
·
上式还可以写成
an
1 2n 2
7 6
可见,这个等比数列
5
的图象都在函数
y
1 2
2x
4 3
·
的图象上,如右图所示。
2
·
结论 : 等比数 an列 的图象是其对 1 应 ·的
函数的图象上的 一点 些孤立 0 1 2 3 4 n
结论:
等比数列的图象与指数函数之间的关系:
等比数列{an}通项公式可整理为:an
3. 当q>0,各项与首项同号
当q<0,各项符号正负相间
4. 数列 a, a , a , …
a 0 时,既是等差数列 又是等比数列;
a 0 时,只是等差数列
而不是等比数列.
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。
G2 ab
G ab
思考:1、若G2=ab,则a,G,b一定成等比数列吗?