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1、- 1 -第第 1 1 课时课时 等比数列等比数列学习目标:1.理解等比数列的定义(重点).2.掌握等比数列的通项公式及其应用(重点、难点).3.熟练掌握等比数列的判定方法(易错点)自自 主主 预预 习习探探 新新 知知1等比数列的概念(1)文字语言: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(q0)(2)符号语言:q(q为常数,q0,nN N*)an1 an思考:能将定义中的“每一项与前一项的比”理解为“每相邻两项的比”吗?提示 不能2等比中项(1)前提:三个数a,G,b成等比数列(2)结论:G
2、叫做a,b的等比中项(3)满足的关系式:G2ab.思考:当G2ab时,G一定是a,b的等比中项吗?提示 不一定,如数列 0,0,5 就不是等比数列3等比数列的通项公式一般地,对于等比数列an的第n项an,有公式ana1qn1.这就是等比数列an的通项公式,其中a1为首项,q为公比4等比数列与指数函数的关系等比数列的通项公式可整理为anqn,而yqx(q1)是一个不为 0 的常数与指a1 qa1 qa1 q数函数qx的乘积,从图象上看,表示数列qn中的各项的点是函数yqx的图象上的孤a1 qa1 q立点思考:除了课本上采用的不完全归纳法,还能用什么方法求数列的通项公式提示 还可以用累乘法当n2
3、时,q,q,q,an an1an1 an2a2 a1ana1a1qn1.a2 a1a3 a2an1 an2an an1- 2 -基础自测基础自测1思考辨析(1)若一个数列从第二项起每一项与前一项的比为常数,则该数列为等比数列( )(2)等比数列的首项不能为零,但公比可以为零( )(3)常数列一定为等比数列( )(4)任何两个数都有等比中项( )答案 (1) (2) (3) (4) 提示:(1)错误,根据等比数列的定义,只有比值为同一个常数时,该数列才是等比数列(2)错误,当公比为零时,根据等比数列的定义,数列中的项也为零(3)错误,当常数列不为零数列时,该数列才是等比数列(4)错误当两数同号时
4、才有等比中项,异号时不存在等比中项2下列数列为等比数列的序号是_2,22,322; , , , ,(a0);s1,(s1)2,(s1)3,(s1)4,(s1)1 a1 a21 a31 a41 a55;0,0,0,0,0. ,所以不是等比数列;是首项为 ,公比为 的等比数列;中,当22 23 22 221 a1 as1 时,数列为 0,0,0,0,0,所以不是等比数列;显然不是等比数列3等比数列an中,a22,a5 ,则公比q_.1 4【导学号:91432189】由定义知q,则a2a1q2,1 1 2 2a2 a1a3 a2a4 a3a5 a4a5a4qa3q2a2q3a1q4 ,1 4所以得q
5、3 ,所以q .1 81 24在等比数列an中,a427,q3,则a7_.729729 由等比数列定义知q.a7 a6a6 a5a5 a4所以a5a4q27(3)81,a6a5q81(3)243,a7a6q243(3)729.合合 作作 探探 究究攻攻 重重 难难等比数列的通项公式及应用- 3 -在等比数列an中(1)已知a13,q2,求a6;(2)已知a320,a6160,求an.【导学号:91432190】解 (1)由等比数列的通项公式得,a63(2)6196.(2)设等比数列的公比为q,那么Error!解得Error!所以ana1qn152n1.规律方法 1等比数列的通项公式涉及 4 个
6、量a1,an,n,q,只要知道其中任意三个就能求出另外一个,在这四个量中,a1和q是等比数列的基本量,只要求出这两个基本量,问题便迎刃而解2关于a1和q的求法通常有以下两种方法:(1)根据已知条件,建立关于a1,q的方程组,求出a1,q后再求an,这是常规方法(2)充分利用各项之间的关系,直接求出q后,再求a1,最后求an,这种方法带有一定的技巧性,能简化运算跟踪训练跟踪训练1在等比数列an中,(1)若它的前三项分别为 5,15,45,求a5;(2)若a42,a78,求an.解 (1)a5a1q4,而a15,q3,a5405.a2 a1(2)因为Error!所以Error!由得q34,从而q,
7、而a1q32, 34于是a1 ,2 q31 2所以ana1qn12.2n5 3等比中项(1)等比数列an中,a1 ,q2,则a4与a8的等比中项是( )1 8- 4 -A4 B4 C D.1 41 4(2)已知b是a,c的等比中项,求证:abbc是a2b2与b2c2的等比中项. 【导学号:91432191】思路探究:(1)用定义求等比中项(2)证明(abbc)2(a2b2)(b2c2)即可(1 1)A A 由an 2n12n4知,a41,a824,所以a4与a8的等比中项为4.1 8(2)证明:b是a,c的等比中项,则b2ac,且a,b,c均不为零,又(a2b2)(b2c2)a2b2a2c2b
8、4b2c2a2b22a2c2b2c2,(abbc)2a2b22ab2cb2c2a2b22a2c2b2c2,所以(abbc)2(a2b2)(b2c2),即abbc是a2b2与b2c2的等比中项规律方法 等比中项应用的三点注意:(1)由等比中项的定义可知 G2abG,所以只有a,b同号时,a,b的等比G ab Gab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G2ab(ab0).跟踪训练跟踪训练2若 1,a,3 成等差数列,1,b,4 成等比数列,则 的值为( )a bA B. C1
9、 D11 21 2D D 由题知 2a13,a2.由b24 得b2 1.a b3设等差数列an的公差d不为 0,a19d,若ak是a1与a2k的等比中项,则k等于( )【导学号:91432192】A2 B4 C6 D8B B an(n8)d,又aa1a2k,2k(k8)d29d(2k8)d,解得k2(舍去),k4.- 5 -等比数列的判断与证明探究问题探究问题1若数列an是等比数列,易知有q(q为常数,且q0)或an1 anaanan2(an0,nN N*)成立反之,能说明数列an是等比数列吗?2n1提示:能若数列an满足q(q为常数,q0)或aanan2(an0,nN N*)都an1 an2
10、n1能说明an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ana1qn1(a,q为非零常数,nN 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已知数列的前n项和为Sn2na,试判断an是否是等比数列思路探究:如何由求和公式得通项公式?a1是否适合anSnSn1(n2)?需要检验吗?解 anSnSn12na2n1a2n1(n2)当n2 时2;an1 an2n 2n1当n1 时,.an1 ana2 a12 2a故当a1 时,数列an成等比数列,其首项为 1,公比为 2;当a1 时,数列an不是等比数列母题探究:1.(变条件)将例题中的条件“Sn2na”变为
11、“Sn2an” 求证数列an是等比数列证明 Sn2an,Sn12an1,an1Sn1Sn(2an1)(2an)anan1,an1an.1 2又S12a1,a110.又由an1an知an0,1 2 ,an1 an1 2an是等比数列2(变条件变结论)将例题中的条件“Sn2na”变为“a11,an12an1”证明数列an1是等比数列,并求出数列an的通项公式- 6 -解 因为an12an1,所以an112(an1)由a11,知a110,从而an10.所以2(nN N),所以数列an1是等比数列an11 an1所以an1是以a112 为首项,2 为公比的等比数列,所以an122n12n,即an2n1
12、.规律方法 判断一个数列an是等比数列的方法:(1)定义法:若数列an满足q(q为常数且不为零)或q(n2,q为常数且an1 anan an1不为零),则数列an是等比数列.(2)等比中项法:对于数列an,若anan2且an0,则数列an是等比数列.a2n1(3)通项公式法:若数列an的通项公式为ana1qn1(a10,q0),则数列an是等比数列.当当 堂堂 达达 标标固固 双双 基基1下列数列是等比数列的是( )【导学号:91432193】A2,2,2,2,2,2,2,2,B1,1,1,1,1,C0,2,4,6,8,10,Da1,a2,a3,a4,B B A.从第 2 项起,每一项与前一项
13、的比不是同一常数,故不选 A.B由等比数列定义知该数列为等比数列C等比数列各项均不为 0,故该数列不是等比数列D当a0 时,该数列不是等比数列;当a0 时,该数列为等比数列2若 2a,b,2c成等比数列,则函数yax2bxc的图象与x轴的交点个数是( )A0 B1C2 D0 或 2B B 由题意,得b24ac,故函数yax2bxc的图象与x轴相切3在等比数列an中,若a24,a532,则公比q应为( )【导学号:91432194】A B21 2- 7 -C. D21 2D D 因为q38,故q2.a5 a24在等比数列an中,若公比q4,且前三项之和等于 21,则该数列的通项公式an_.4n1 由题意知a14a116a121,解得a11,所以通项公式an4n1.5已知数列an是首项为 2,公差为1 的等差数列,令bnan ,求证数列bn是等比数(1 2)列,并求其通项公式.【导学号:91432195】解 依题意an2(n1)(1)3n,于是bn3n.而12.(1 2)bn bn1(1 2)3n(1 2)4n(1 2)数列bn是公比为 2 的等比数列,通项公式为 bn2n3.