《创新课堂》4.3.1第一课时 等比数列的概念及通项公式 课件 高中数学选修2同步讲练测

资源下载
  1. 二一教育资源

《创新课堂》4.3.1第一课时 等比数列的概念及通项公式 课件 高中数学选修2同步讲练测

资源简介

(共53张PPT)
第一课时 等比数列的概念及通项公式
1.通过生活中的实例,理解等比数列的概念(数学抽象).
2.掌握等比数列的通项公式及其推导过程(逻辑推理、数学运算).
3.能应用等比数列通项公式进行简单运算(数学运算).
课标要求
我国古代数学名著《孙子算经》中有一个有趣的问题叫“出门望九堤”:“今有出门望九堤,堤有九木,木有九枝,枝有九巢,巢有九禽,禽有九雏,雏有九毛,毛有九色,问各有几何?”其构成一个数列:9,92,93,…,98.这就是今天我们要探讨的等比数列.
情境导入
知识点一 等比数列的概念
01
知识点二 等比中项
02
知识点三 等比数列的通项公式
03
课时作业
04
目录
知识点一
等比数列的概念
01
PART
问题1 观察下面三个问题中的数列,回答后面的问题:
①你吃过拉面吗?拉面馆的师傅将一根很粗的面条拉抻、捏合、再拉抻、
再捏合,如此反复几次,就拉成了许多根细面条,其面条根数依次是1,
2,4,8,16,32,64,128,…;
②《庄子·天下》中提到:“一尺之棰,日取其半,万世不竭,”这句话
中隐藏着一列数: , , , , ,…;
③- 的n次幂按1次幂,2次幂,3次幂,…,依次排成一列数:- , ,
- , ,….
类比等差数列的研究,你认为可以通过怎样的运算发现以上数列的取值规
律?你发现了什么规律?
提示:通过除法运算探究以上数列的取值规律.对于① =2,…;对于②
= ,…;对于③ =- ,….其规律为从第2项开始,后一项与它的前
一项的比都等于同一个常数.
【知识梳理】
1. 概念:一般地,如果一个数列从第 项起,每一项与它的 一
项的 都等于 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(显然q≠0).
2. 符号表示: =q(n∈N*且n≥2)或 =q(n∈N*).
提醒:公比q可正,可负,但不能为0,它是一个与n无关的非零常数.
2 
前 
比 
同一个 
公比 
【例1】 (链接教材P31练习1题)判断下列数列是不是等比数列,如果
是,写出它的公比.
(1)1, , , , ,…;
解:不是等比数列.
(2)10,10,10,10,10,…;
解:是等比数列,公比为1.
(3) ,( )2,( )3,( )4,…;
解:是等比数列,公比为 .
(4)1,0,1,0,1,0,…;
解:不是等比数列.
(5)1,-4,16,-64,256,….
解:是等比数列,公比为-4.
【规律方法】
判断一个数列是否为等比数列的方法
定义法: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,那么这个数列是等比数列,否则,不是等比数列,且等比数列中
任意一项不能为0,对于含参的数列需要分类讨论.
训练1 〔多选〕以下条件中,不能判定数列是等比数列的有(  )
A. 数列1,2,6,18,…
B. 数列{an}满足 =2, =2
C. 常数列a,a,…,a,…
D. 数列{an}中, =q(q≠0),其中n∈N*
解析: A中, ≠ ,不符合等比数列的定义,故不是等比数
列;B中,前3项是等比数列,多于3项时,无法判定,故不能判定是等
比数列;C中,当a=0时,不是等比数列;D中,符合等比数列的定
义,是等比数列.
ABC
知识点二
等比中项
02
PART
问题2 任意两个实数都有等差中项,那么,任意两个数都有等比中项
吗?
提示:不一定,首先,0不能出现在等比数列中,就没有任意性;其次,
假设-1,x,1这三个数成等比数列,则根据定义会有 = ,即x2=-
1,该方程无实数解,故符号不同的两个实数无等比中项.
【知识梳理】
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= .
  提醒:(1)若G2=ab,则a,G,b不一定成等比数列;(2)只有
同号的两个实数才有等比中项;(3)若两个实数有等比中项,则一定有
两个,它们互为相反数.
ab 
【例2】 (1) -2和 +2的等差中项与等比中项分别为( C )
A. ,±2 B. 2,±
C. ,±1 D. 1,±
解析: -2和 +2的等差中项为 = , -2
和 +2的等比中项为± =±1.
C
(2)若数列1,a,b,c,9是等比数列,则实数b= .
解析:因为数列1,a,b,c,9是等比数列,所以b2=1×9,解得b=3
或b=-3,当b=-3时,不满足1×b=a2,故舍去;当b=3时,经检验
符合题意,所以b=3.
3 
【规律方法】
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.
训练2 (1)已知等比数列{an}中的前三项为a,2a+2,3a+3,则实
数a= ;
解析:由题意知(2a+2)2=a(3a+3),解得a=-1或a=-4.当a=
-1时,第二、三项均为零,故a=-1应舍去,综上,a=-4.
(2)在等差数列{an}中,a3=0.如果ak是a6与 的等比中项,那么k
= .
解析:设等差数列{an}的公差为d(d≠0),由题意得a3=a1+2d=0,
∴a1=-2d.又∵ak是a6与 的等比中项,∴ =a6 ,即[a1+
(k-1)d]2=(a1+5d)·[a1+(k+5)d],[(k-3)d]2=
3d·(k+3)d,解得k=9或k=0(舍去).
-4
9
知识点三
等比数列的通项公式
03
PART
问题3 类比等差数列,你能根据等比数列的定义推导它的通项公式吗?
提示:设一个等比数列的首项是a1,公比是q,则由等比数列的定义可知
=q(n∈N*且n≥2).
法一 an= × ×…× × ×a1=q×q×…×q×q×a1=
a1 ,当n=1时,上式也成立.
法二 a2=a1q,a3=a2q=(a1q)q=a1q2,a4=a3q=(a1q2)q=
a1q3,……
由此可得an=a1 (n≥2),当n=1时,上式也成立.
【知识梳理】
首项为a1,公比为q的等比数列{an}的通项公式为an= .
a1qn-1 
【例3】 (链接教材P29例1)在等比数列{an}中.
(1)a5=8,a7=2,an>0,求an;
(1)因为 所以
由 得q2= ,因为an>0,所以q= ,a1=128,所以an=a1· =
128×( =( .
解:设数列{an}的公比为q.
(2)an=625,n=4,q=5,求a1;
解: a1= = =5,
解得a1=5.
(3)a2+a5=18,a3+a6=9,an=1,求n.
解:因为
由 得q= ,所以a1=32.又an=1,所以32×( =1,即26-n=
20,解得n=6.
【规律方法】
等比数列的通项公式涉及4个量a1,an,n,q,只要知道其中任意三个就
能求出另外一个,在这四个量中,a1和q是等比数列的基本量,只要求出
这两个基本量,问题便迎刃而解.
训练3 (1)在等比数列{an}中,a2+a4=1,a6+a8=9,则a2=
( A )
A. B.
C. D. 4
解析:由题得 解得q2=3,∴q= 或q=- .当q
= 时,a1= ;当q=- 时,a1=- .∴a2=a1q= .
A
(2)设数列{an}是各项均为正数的等比数列,a3=8,a4+a5=48,则数
列{an}的通项公式为 .
解析:设等比数列的公比为q(q>0),因为a3=8,a4+a5=48,所以
则q2+q-6=0,所以(q-2)(q+3)=0,解得
q=2或q=-3(舍去),所以a1=2,所以an=a1qn-1=2n.
an=2n
1. 下列数列为等比数列的是(  )
A. 2,22,3×22,…
B. , , ,…
C. s-1,(s-1)2,(s-1)3,…
D. 0,0,0,…
解析: A项不满足定义,C项可为0,D项不符合定义.故选B.

2. 数列{an}是等比数列,a5=4,a9=16,则a7=(  )
A. 8 B. ±8
C. -8 D. 1
解析: a5=a1q4=4,a9=a1q8=16,两式相比得q4=4,q2=2,a7=
a1q6=a1q4·q2=a5q2=4×2=8.

3. 在等比数列{an}中,a1= ,q=2,则a4与a8的等比中项为 .
解析:a4=a1q3= ×23=1,a8=a1q7= ×27=16,∴a4与a8的等比中项
为± =±4.
4. 在等比数列{an}中.
(1)已知an=128,a1=4,q=2,求n;
解:∵an=a1·qn-1=128,a1=4,q=2,
∴4·2n-1=128,
∴2n-1=32,
∴n-1=5,n=6.
±4
(2)已知a1=2,a3=8,求公比q和通项公式.
解:∵a3=a1·q2,即8=2q2,
∴q2=4,
∴q=±2.
当q=2时,an=a1qn-1=2·2n-1=2n,
当q=-2时,an=a1qn-1=2·(-2)n-1=(-1)n-12n.
课堂小结
1. 理清单
(1)等比数列的概念;
(2)等比中项;
(3)等比数列的通项公式.
2. 应体会
在进行等比数列的基本运算时,要注意方程思想的应用.
3. 避易错
x,G,y成等比数列 G2=xy,但G2=xy / x,G,y成等比数列.
课时作业
04
PART
1. 在数列{an}中,an+1=2an,且a1=1,则a4=(  )
A. 4 B. 6 C. 8 D. 16
解析: 因为an+1=2an,a1=1,所以{an}为公比为2的等比数列,所以
a4=a1·23=8,故选C.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

2. 已知a是1,2的等差中项,b是-1,-16的等比中项,则ab=
(  )
A. 6 B. -6
C. ±6 D. ±12
解析: ∵a= = ,b2=(-1)×(-16)=16,b=±4,∴ab
=±6.

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3. 在等比数列{an}中,满足2a4=a6-a5,则公比是(  )
A. 1 B. 1或-2
C. -1或2 D. -1或-2
解析: 法一 由已知得2a1·q3=a1·q5-a1·q4,即2=q2-q,所以
q=-1或q=2.故选C.

法二 因为a5=a4q,a6=a4·q2,所以由已知条件得2a4=a4·q2-
a4·q,即2=q2-q,所以q=-1或q=2.故选C.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
4. 已知等差数列{an}的公差为1,且a2,a4,a7成等比数列,则an=
(  )
A. 2n+1 B. 2n+2
C. n+1 D. n+2
解析: 因为a2,a4,a7成等比数列,故 =a2a7,又因为等差数列
{an}的公差为1,即(a1+3)2=(a1+1)(a1+6),解得a1=3,所以
an=a1+(n-1)d=n+2.

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
5. 一个各项均为正数的等比数列,其每一项都等于它后面的相邻两项之
和,则公比q=(  )
A. B. -1 C. D.
解析: 由题意得an=an+1+an+2,所以1=q+q2,即q2+q-1=0,
解得q= 或q= (舍去).

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
6. 〔多选〕已知正项等比数列{an}满足a1=2,a4=2a2+a3,若设其公比
为q,则(  )
A. q=2 B. an=2n
C. 18是数列中的项 D. an+an+1<an+2
解析: 由题意可得2q3=4q+2q2,即q2-q-2=0,解得q=2(负
值舍去),选项A正确;an=2×2n-1=2n,选项B正确,C错误;an+an+
1=3an,而an+2=4an>3an,选项D正确.



1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
7. 〔多选〕已知不等式x2-5x-6<0的解集中有三个整数解,构成等比数
列{an}的前三项,则数列{an}的第4项可能是(  )
A. B. 2 C. 4 D. 8
解析: 不等式x2-5x-6<0的解集为{x|-1<x<6},其中成等比
数列的三个整数为1,2,4,若数列前三项为1,2,4,则第4项为8,若数
列前三项为4,2,1,则第4项为 .


1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
8. 若数列{an}是等比数列,且an=3n-1+a-2,则a= .
解析:由题意可得,a1=a-1,a2=a+1,a3=a+7,所以 = ,
解得a=2.
2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
9. 写出一个公比为3,且第三项小于1的等比数列的通项公式an=
.
解析:设数列{an}的公比为q,则q=3,由已知可得a3<1,∴9a1<1,
∴a1< ,故a1可取 ,故满足条件的等比数列的通项公式可能为an=
×3n-1.
×3n
-1(答案不唯一)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
10. (1)若等比数列{an}的首项a1= ,末项an= ,公比q= ,求项
数n;
解: 由an=a1·qn-1,得 = ×( )n-1,
即( )n-1=( )3,解得n=4.
(2)若等比数列{an}中,an+4=a4,求公比q.
解: ∵an+4=a1qn+3,a4=a1q3,
又an+4=a4,∴qn=1,
∴当n为偶数时,q=±1;当n为奇数时,q=1.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
11. 设数列{an}的每一项都不为零,且 =an·a2对任意n∈N*都成
立,若a3=3,则a7=(  )
A. 12 B. 20
C. 27 D. 30
解析: 令n=1,则a2=a1a2,∵a2≠0,∴a1=1.由 =an·a2得
=a2,故{an}是首项为1,公比为a2的等比数列,故 =a1a3=3,解
得a2=± .则a7=a3(a2)4=3×(± )4=27.

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
12. 〔多选〕在数列{an}中,如果对任意n∈N*都有 =k(k为常
数),则称{an}为等差比数列,k称为公差比.下列说法正确的是(  )
A. 等差数列一定是等差比数列
B. 等差比数列的公差比一定不为0
C. 若an=-3n+2,则数列{an}是等差比数列
D. 若等比数列是等差比数列,则其公比等于公差比



1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
解析:  对于等差数列{an},考虑an=1,an+1=1,an+2=1,
无意义,故A错误;若等差比数列的公差比为0, =0,
则an+2-an+1=0,则an+1-an=0与题目矛盾,故B正确;若an=-3n+
2,则 = = =3,数列{an}是等差比数列,故
C正确;若等比数列是等差比数列,则an=a1qn-1,q≠1, =
= =q,故D正确.故选B、C、D.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
13. 如图给出了一个“三角形数阵”,已知每一列数成等差数列,从第三
行起,每一行数成等比数列,而且每一行的公比都相等,记第i行第j列的
数为aij(i,j∈N*),则a53= .


1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
解析:第一列数构成首项为 ,公差为 的等差数列,所以a51= +(5-
1)× = .又因为从第三行起每一行数成等比数列,而且每一行的公比都
相等,所以第5行构成首项为 ,公比为 的等比数列,所以a53= ×
( )2= .
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
14. 已知各项都为正数的数列{an}满足a1=1, -(2an+1-1)an-2an
+1=0.
(1)求a2,a3;
解: 由题意得a2= ,a3= .
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
(2)求{an}的通项公式.
解: 由 -(2an+1-1)an-2an+1=0,
得2an+1(an+1)=an(an+1).
因为{an}的各项都为正数,
所以an+1≠0,所以 = .
故{an}是首项为1,公比为 的等比数列,
因此an= (n∈N*).
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
15. 已知无穷数列1 ,1 ,…,1 ,…,求证:
(1)这个数列是等比数列;
证明: 任取数列中的相邻两项an=1 ,an+1=1 ,
则 = =1 ,且a1=1 =1≠0.
由等比数列定义可知这个数列为等比数列.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
(2)这个数列中的任一项是其后第5项的 ;
证明: 任取数列中的一项am=1 ,
则其后第5项应为am+5=1 .
则 = =1 =10-1= ,得证.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
(3)数列中任两项之积仍为数列中的项.
证明:任取数列中两项 =1 , =1 ,
则 =1 ·1 =1 .
∵n1≥1,n2≥1,且n1,n2∈N*,n1≠n2,
∴n1+n2-2>0,且n1+n2-2∈N*,
∴ 符合已知数列中的项的特征,
即 为数列中的项.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
THANKS
演示完毕 感谢观看

展开更多......

收起↑

资源预览