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1、
3.1 等比數(shù)列(一)
學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.通過實(shí)例,理解等比數(shù)列的概念并學(xué)會簡單應(yīng)用.2.掌握等比中項(xiàng)的概念并會應(yīng)用.3.掌握等比數(shù)列的通項(xiàng)公式并了解其推導(dǎo)過程.
知識點(diǎn)一 等比數(shù)列的概念
思考 觀察下列4個數(shù)列,歸納它們的共同特點(diǎn).
①1,2,4,8,16,…;
②1,,,,,…;
③1,1,1,1,…;
④-1,1,-1,1,….
梳理 等比數(shù)列的概念和特點(diǎn).
(1)如果一個數(shù)列從第____項(xiàng)起,每一項(xiàng)與它的____一項(xiàng)的____都等于________常數(shù),那么這個數(shù)列叫作等比數(shù)列,這個常數(shù)叫作等比數(shù)列的________,通常用字母q表示(q≠0).
(2)遞
2、推公式形式的定義=q(n>1)(或=q,n∈N+).
(3)等比數(shù)列各項(xiàng)均________為0.
知識點(diǎn)二 等比中項(xiàng)的概念
思考 在2,8之間插入一個數(shù),使之成等比數(shù)列.這樣的實(shí)數(shù)有幾個?
梳理 等差中項(xiàng)與等比中項(xiàng)的異同,對比如下表:
對比項(xiàng)
等差中項(xiàng)
等比中項(xiàng)
定義
若a,A,b成等差數(shù)列,則A叫作a與b的等差中項(xiàng)
若a,G,b成________數(shù)列,則G叫作a與b的等比中項(xiàng)
定義式
A-a=b-A
=
公式
A=
G=±
個數(shù)
a與b的等差中項(xiàng)唯一
a與b的等比中項(xiàng)有________個,且互為________
備注
任意兩個數(shù)a與b都有等差中項(xiàng)
3、
只有當(dāng)________時,a與b才有等比中項(xiàng)
知識點(diǎn)三 等比數(shù)列的通項(xiàng)公式
思考 等差數(shù)列通項(xiàng)公式是如何推導(dǎo)的?你能類比推導(dǎo)首項(xiàng)為a1,公比為q的等比數(shù)列的通項(xiàng)公式嗎?
梳理 等差數(shù)列{an}首項(xiàng)為a1,公比為q,則an=a1qn-1.
類型一 證明等比數(shù)列
例1 根據(jù)下面的框圖,寫出數(shù)列的前5項(xiàng),并建立數(shù)列的遞推公式.這個數(shù)列是等比數(shù)列嗎?
反思與感悟 判斷一個數(shù)列是否為等比數(shù)列的方法是利用定義,即=q(與n無關(guān)的常數(shù)).
跟蹤訓(xùn)練1 已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,且Sn=(an-1)(n∈N+).
(1)求a1,a2;
(2)證明:數(shù)列{an}是
4、等比數(shù)列.
類型二 等比數(shù)列通項(xiàng)公式的應(yīng)用
命題角度1 方程思想
例2 一個等比數(shù)列的第3項(xiàng)與第4項(xiàng)分別是12與18,求它的第1項(xiàng)與第2項(xiàng).
反思與感悟 已知等比數(shù)列{an}的某兩項(xiàng)的值,求該數(shù)列的其他項(xiàng)或求該數(shù)列的通項(xiàng)常用方程思想,通過已知可以得到關(guān)于a1和q的兩個方程,從而解出a1和q,再求其他項(xiàng)或通項(xiàng).
跟蹤訓(xùn)練2 在等比數(shù)列{an}中.
(1)已知a1=3,q=-2,求a6;
(2)已知a3=20,a6=160,求an.
命題角度2 等比數(shù)列的實(shí)際應(yīng)用
例3 某種放射性物質(zhì)不斷變化為其他物質(zhì),每經(jīng)過一年剩余的這種物質(zhì)是原來的84%,這種物質(zhì)的半衰期為多長?(精確到
5、1年,放射性物質(zhì)衰變到原來的一半所需時間稱為這種物質(zhì)的半衰期)
反思與感悟 等比數(shù)列應(yīng)用問題,在實(shí)際應(yīng)用問題中較為常見,解題的關(guān)鍵是弄清楚等比數(shù)列模型中的首項(xiàng)a1,項(xiàng)數(shù)n所對應(yīng)的實(shí)際含義.
跟蹤訓(xùn)練3 某制糖廠2011年制糖5萬噸,如果從2011年起,平均每年的產(chǎn)量比上一年增加20%,那么到哪一年,該糖廠的年制糖量開始超過30萬噸?(保留到個位,lg 6≈0.778,lg 1.2≈0.079)
類型三 等比中項(xiàng)
例4 若1,a,3成等差數(shù)列,1,b,4成等比數(shù)列,則的值為( )
A.± B. C.1 D.±1
反思與感悟 (1)任意兩個實(shí)數(shù)都有唯一確定的等差中項(xiàng);(2)只
6、有同號的兩個實(shí)數(shù)才有實(shí)數(shù)等比中項(xiàng),且一定有2個.
跟蹤訓(xùn)練4?。?與-1的等比中項(xiàng)是( )
A.1 B.-1
C.±1 D.
1.在等比數(shù)列{an}中,a1=8,a4=64,則a3等于( )
A.16 B.16或-16
C.32 D.32或-32
2.若等比數(shù)列的首項(xiàng)為4,末項(xiàng)為128,公比為2,則這個數(shù)列的項(xiàng)數(shù)為( )
A.4 B.8 C.6 D.32
3.已知等比數(shù)列{an}滿足a1+a2=3,a2+a3=6,則a7等于( )
A.64 B.81 C.128 D.243
4.45和80的等比中項(xiàng)為________.
1.等
7、比數(shù)列的判斷或證明
(1)利用定義:=q(與n無關(guān)的常數(shù)).
(2)利用等比中項(xiàng):a=anan+2(n∈N+).
2.兩個同號的實(shí)數(shù)a、b才有等比中項(xiàng),而且它們的等比中項(xiàng)有兩個(±),而不是一個(),這是容易忽視的地方.
3.等比數(shù)列的通項(xiàng)公式an=a1qn-1共涉及a1,q,n,an四個量,已知其中三個量可求得第四個量.
答案精析
問題導(dǎo)學(xué)
知識點(diǎn)一
思考 從第2項(xiàng)起,每項(xiàng)與它的前一項(xiàng)的比是同一個常數(shù).
梳理 (1)2 前 比 同一 公比
(3)不能
知識點(diǎn)二
思考 設(shè)這個數(shù)為G.則=,G2=16,G=±4.所以這樣的數(shù)有2個.
梳理 等比 兩 相反數(shù) ab>0
8、知識點(diǎn)三
思考 等差數(shù)列通項(xiàng)公式的推導(dǎo)是借助累加消去中間項(xiàng),等比數(shù)列則可用累乘.根據(jù)等比數(shù)列的定義得
=q,=q,=q,…,=q(n≥2).
將上面n-1個等式的左、右兩邊分別相乘,
得···…·=qn-1,化簡得=qn-1,即an=a1qn-1(n≥2).
當(dāng)n=1時,上面的等式也成立.
∴an=a1qn-1(n∈N+).
題型探究
例1 解 若將輸出的數(shù)依次記為a1(即A),a2,a3,….
由框圖可知,a1=1,a2=a1×=,a3=a2×=,a4=a3×=,a5=a4×=.
于是,可得遞推公式
由于=,因此這個數(shù)列是等比數(shù)列,其通項(xiàng)公式是an=n-1.
跟蹤訓(xùn)練
9、1 (1)解 ∵a1=S1=(a1-1),∴a1=-.
又a1+a2=S2=(a2-1),∴a2=.
(2)證明 ∵Sn=(an-1),
∴Sn+1=(an+1-1),
兩式相減得an+1=an+1-an,
即an+1=-an,
∴數(shù)列{an}是首項(xiàng)為-,公比為-的等比數(shù)列.
例2 解 設(shè)這個等比數(shù)列的第1項(xiàng)是a1,公比是q,那么
②÷①,得q=,將q=代入①,
得a1=.
因此,a2=a1q=×=8.
綜上,這個數(shù)列的第1項(xiàng)與第2項(xiàng)分別是與8.
跟蹤訓(xùn)練2 解 (1)由等比數(shù)列的通項(xiàng)公式得,
a6=3×(-2)6-1=-96.
(2)設(shè)等比數(shù)列的公比為q,
10、那么解得
所以an=a1qn-1=5×2n-1.
例3 解 設(shè)這種物質(zhì)最初的質(zhì)量是1,經(jīng)過n年,剩余量是an,
由條件可得,數(shù)列{an}是一個等比數(shù)列.
其中a1=0.84,q=0.84,
設(shè)an=0.5,則0.84n=0.5.
兩邊取對數(shù),得nlg 0.84=lg 0.5,用計(jì)算器算得n≈4.
答 這種物質(zhì)的半衰期大約為4年.
跟蹤訓(xùn)練3 解 記該糖廠每年制糖產(chǎn)量依次為a1,a2,a3,…,an,….則依題意可得a1=5,=1.2(n≥2且n∈N+),
從而an=5×1.2n-1,這里an=30,
故1.2n-1=6,即n-1=log1.26==≈9.85.
故n=11.
答 從2021年開始,該糖廠年制糖量開始超過30萬噸.
例4 D
跟蹤訓(xùn)練4 C
當(dāng)堂訓(xùn)練
1.C 2.C 3.A 4.-60或60
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