广东省佛山市顺德区高中数学《2.4等比数列的概念与通项》学案 新人教A版必修5
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等比数列的概念及通项公式柳河八中:李先臣【知识目标】1.理解【知识目标】1.理解等比数列的定义。
2.掌握通项公式,并能运用通项公式解决简单的问题。
【能力目标】通过渗透函数、方程的思想,培养学生的观察、发现、猜想、归纳、分析的思维能力。
【美育目标】等比数列与等差数列的相似美,结构美等比数列的定义。
2.掌握通项公式,并能运用通项公式解决简单的问题。
【能力目标】通过渗透函数、方程的思想,培养学生的观察、发现、猜想、归纳、分析的思维能力。
【美育目标】等比数列与等差数列的相似美,结构美。
教学重点难点1.理解等比数列的定义。
2.掌握通项公式,并能运用通项公式解决简单的问题。
教学过程一,引入课题【教师引导】1、由教师引导,师生动手来发现一个数列。
1、2、4、8、16……2、由一句文言文引出一个数列。
1、21 、41、18、116……学生动手操作和认真倾听来观察,发现这两列数及观察这两列数的共同特点,从而来认识等比数列。
【设计意图】1、创设学习情境。
2、激发学生学习的兴趣。
二对等比数列定义的研究【教师引导】[提出问题]能找这些数列的特点吗?( 1 ) 2,22,23,24,…(2)1、21、41…(21)n-1… 通过观察,发现,探究等比数列的特点,不断培养创新能力.(创新是发展的不竭动力)【学生参与】这个问题由学生看黑板或屏幕来回答,发现并说出这两个数列的特点。
【设计意图】培养学生观察、思维的能力。
借助黑板与多媒体增强学生感性认识。
【教师引导】[定义]一般的,如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项比等于同一个常数,这个数列就叫等比数列。
[提出问题]等比数列的定义用数学表达式该怎么表示吗?q a a nn =+1(常数)引导学生类比等差数列的定义,得出等比数列的定义,并理解剖析等比数列的定义。
【设计意图】让学生的学习由感性到理性的过程。
三对等比中项的研究由练习2与等差中项的概念类比,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。
第二章 数列2.4 等比数列(第1课时)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思路;3.能根据等比数列的定义判断或证明一个数列为等比数列. 要点精讲1.如果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,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(0)q ≠. 2.在数列{}n a 中,若对任意n N *∈,有1nn a q a -=(0,1)q n ≠>,则称数列{}n a 为等比数列;在数列{}n a 中,若对任意n N *∈,有11n n n na aa a +-=(1)n >,则数列{}n a 为等比数列. 3.由三个数,,a Gb 组成的等比数列可以看成最简单的等比数列.这时,G 叫做a 与b 的等比中项.G 为a 与b 的等比中项⇔,,a G b 组成等比数列⇔2(0,0)G ab ab G =>≠4.设等比数列{}n a 的首项是1a ,公比是q ,则通项公式11n n a a q -=.公式推导方法为归纳法.对于任意,n m N *∈,有n m n m a a q -=.范例分析例1.在等比数列{}n a 中,(1)218a =,48a =,求1a 与q ; (2)5115a a -=,426a a -=,求3a ; 例2.已知1是2a 与2b 的等比中项,又是1a 与1b 的等差中项,求22a ba b ++的值. 例3.正项等比数列{}n a 与等差数列{}n b 满足7711,b a b a ==且71a a ≠,则4a ,4b 的大小关系为( )A .4a 4b =B .4a 4b >C .4a 4b <D .不确定例4.在等差数列}{n a 中,公差0d ≠,且2a 是1a 和4a 的等比中项,已知1a ,3a ,123,,,n k k k k a a a a 成等比数列,求数列123,,,,n k k k k ⋅⋅⋅的通项n k .规律总结1.可以把等比数列{}n a 的问题归结为两个基本量1a 和q 的问题; 2.判定一个数列是不是等比数列,就是看1nn a a -(1)n >是不是一个与n 无关的常数. 3.等比数列与指数函数的关系:等比数列{}n a 的通项公式111(0)n n a a q a q -=≠,它的图象是分布在曲线1(0xa y q q q=⋅>且1)q ≠上的一些孤立的点.当10,1a q >>时,等比数列{}n a 是递增数列;当10,01a q <<<时,等比数列{}n a 是递增数列;当10,01a q ><<时,等比数列{}n a 是递减数列;当10,1a q <>时,等比数列{}n a 是递增数列;当0q <时,等比数列{}n a 是摆动数列;当1q =时,等比数列{}n a 是常数数列 基础训练 一、选择题1.在数列{}n a 中,对任意n N *∈,都有120n n a a +-=,则123422a a a a ++等于( )A .14 B .13 C .12D .1 2.已知等差数列{}n a 的公差为2,若431,,a a a 成等比数列, 则2a =( )A .4-B .6-C .8-D .10-3.已知a b c d ,,,成等比数列,且曲线223y x x =-+的顶点是()b c ,,则ad 等于( ) A .2- B .1 C .2 D .34.在△ABC 中,tan A 是以4-为第3项,4为第7项的等差数列的公差,tan B 是以31为第3项,9为第6项的等比数列的公比,则该三角形为 ( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .等腰三角形5.设等差数列{}n a 的公差d 不为0,19a d = 若k a 是1a 与2k a 的等比中项,则k =( )A .2B .4C .6D .8 二、填空题6.在等比数列{}n a 中,对任意n N *∈,都有12n n n a a a ++=+,则公比q =___ 。
高中数学241等比数列的概念及通项公式教案新人教A版必修5教案教案主题:等比数列的概念及通项公式教学目标:1.理解等比数列的概念;2.掌握等比数列的通项公式;3.能够应用等比数列的概念和公式解决实际问题。
教学重难点:1.等比数列的概念的理解;2.等比数列的通项公式的推导。
教学准备:教材《高中数学》新人教A版必修5;黑板、白板、彩色粉笔/白板笔;教具:计算器、数列练习题。
教学过程:Step 1:导入新知识(5分钟)教师出示题目:“2、4、8、16、32、…”,让学生观察并回答:1.这一串数字有什么特点?2.你们能迅速找到下一个数字是多少吗?引导学生发现并总结这个数字序列的特点,即每个数是前一个数乘以2、然后教师给出定义:定义:如果一个数列中,从第二项起,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,该常数叫做等比数列的公比,通常用字母q表示。
Step 2:引入通项公式(10分钟)通过上述例子,学生已经掌握了等比数列的概念。
接下来,教师将要教授的是等比数列的通项公式。
教师出示题目:“2、4、8、16、32、…”,让学生寻找规律并回答:1.第1项到第2项的比是多少?2.第2项到第3项的比是多少?3.…4.第n项到第(n+1)项的比是多少?引导学生发现每一项与它的前一项的比都是2,即q=2、然后教师要引导学生总结等比数列的通项公式,并通过实例来验证。
等比数列的通项公式:$$a_n = a_1 \cdot q^{(n-1)}$$在上面的例子中,第5项为32,即a5=32;第1项为2,即a1=2、代入公式,可得:32=2*2^(5-1),32=2*2^4=2*16=32、验证结果正确。
Step 3:操练巩固(20分钟)教师出示一些等比数列,让学生应用通项公式计算出对应的项数。
例1:计算等比数列的第6项:1.-3,-6,-12,-24,…2.5,10,20,40,…例2:给出等比数列的第10项,已知公比q=-0.5:1.64,-32,16,-8,…2.-2,4,-8,16,…在每一个例子中,学生尝试自己解决,并互相交流合作。
2.4等比数列教学目标知识与技能目标:等比中项的概念;掌握"判断数列是否为等比数列"常用的方法;进一步熟练掌握等比数列的通项公式、性质及应用.过程与能力目标:明确等比中项的概念;进一步熟练掌握等比数列的通项公式、性质及应用.情感态度与价值观1.通过对等比数列更多性质的探究,培养学生的良好的思维品质和思维习惯,激发学生对知识的探究精神和严肃认真的科学态度,培养学生的类比、归纳的能力;2.通过生活实际中有关问题的分析和解决,培养学生认识社会、了解社会的意识,更多地知道数学的社会价值和应用价值.教学重点;等比数列的通项公式、性质及应用.教学难点:灵活应用等比数列的定义及性质解决一些相关问题. 教学过程 一、复习1.等比数列的定义.2. 等比数列的通项公式:)0,(111≠⋅=-q a q a a n n ,)0,(≠⋅=-q a q a a m m n m n ,)0,(≠=B A AB a n n3.{an }成等比数列⇔)0,( 1≠∈=++q N n q a a n n4.求下面等比数列的通项公式:(1)5,-15,45,……;(2)1.2,2.4,4.8,……; 二、新课:1.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,那么称这个数G为a 与b 的等比中项. 即G=±ab (a,b 同号) ,则abG ab G G ba G ±=⇒=⇒=2,例1.三个数成等比数列,它的和为14,它们的积为64,求这三个数. 解:设m,G,n 为所求的三个数,有已知得m+n+ G =14, 64=⋅⋅G n m , ,2mn G =,4643=⇒=∴G G ⎩⎨⎧=⋅=+∴,16,10n m n m ⎩⎨⎧==⎩⎨⎧==∴.8,2,2,8n m n m 或∴这三个数为8,4,2或2,4,8.解法二:设所求三个数分别为,,,aq a q a则,4,643=∴=a a 又,14=++aq a q a 14444=++∴q q 解得,21,2==q q 或∴这三个数为8,4,2或2,4,8.生思考第53页练习第4题,猜测并推广,得 等比数列的性质:若m+n=p+k ,则kp n m a a a a =证明:由定义得:11n 11 --==n m m q a a q a a11k 11 --⋅==k p p q a a q a a221-+=⋅n m n m q a a a ,221-+=⋅k p k p q a a a则kp n m a a a a =例2. 已知{na }是等比数列,且252,0645342=++>a a a a a a a n , 求53a a +.解: ∵{na }是等比数列,∴ 2a 4a +23a 5a +4a 6a =(3a +5a )2=25, 又na >0, ∴3a +5a =5;3.判断等比数列的常用方法:定义法,中项法,通项公式法 例3.已知{}{}n n b a ,是项数相同的等比数列,求证{}n n b a ⋅是等比数列.证明:设数列{}n a 的首项是1a ,公比为1q ;{}n b 的首项为1b ,公比为2q ,那么数列{}n n b a ⋅的第n 项与第n+1项分别n n nn n n q q b a q q b a q b q a q b q a )()(2111121112111121111与即为与---⋅⋅⋅⋅⋅⋅.)()(2112111211111q q q q b a q q b a b a b a n n n n n n ==⋅⋅-++它是一个与n 无关的常数,所以{}n n b a ⋅是一个以q1q2为公比的等比数列.4.等比数列的增减性:当q>1, a1>0或0<q<1, a1<0时, {an}是———— 当q>1, a1<0,或0<q<1, a1>0时, {an}是————当q=1时, {an}是常数列;当q<0时, {an}是————.三,练习:导与练跟踪训练1-1,2-1四、课堂小结: 1.等比中项的定义; 2.等比数列的性质;3.判断数列是否为等比数列的方法.课后作业:导与练课后作业。
2.4等比数列教学目标知识与技能目标:1.等比数列的定义;2.等比数列的通项公式.过程与能力目标:1.明确等比数列的定义;2.掌握等比数列的通项公式,会解决知道n a ,1a ,q ,n 中的三个,求另一个的问题. 情感态度与价值观通过生活中的大量实例,鼓励学生积极思考,激发学生对知识的探究精神和严肃认真的科学态度,培养学生的类比、归纳的能力通过对有关实际问题的解决,体现数学与实际生活的密切联系,激发学生学习的兴趣.教学重点:1.等比数列概念的理解与掌握;2.等比数列的通项公式的推导及应用. 教学难点:等差数列"等比"的理解、把握和应用.教学过程学生自学:(1)阅读课本P48页-P49页上部分内容。
(2)思考数列1,2,3,4的共同特点是什么?二、新课 (抽生回答)共同特点:从第二项起,第一项与前一项的比都等于同一个常数.1.等比数列的定义:一般地,若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.这个常数叫等比数列的公比,用字母q 表示(q ≠0),即:1-n na a =q (q ≠0).思考:(1)等比数列中有为0的项吗? (2)公比为1的数列是什么数列?(3)既是等差数列又是等比数列的数列存在吗?(4)常数列都是等比数列吗? (抽生回答,相互补充,直至完整)(1)“从第二项起”与“前一项”之比为常数q ; {n a }成等比数列⇔n n a a 1+=q (+∈N n ,q ≠0.)(2) 隐含:任一项00≠≠q a n 且(3) q= 1时,{an}为常数数列. (4).既是等差又是等比数列的数列:非零常数列.2.等比数列的通项公式1:)0,(111均不为q a q a a n n -⋅= 观察法:由等比数列的定义,有:q a a 12=;21123)(q a q q a q a a ===; 312134)(q a q q a q a a ===;… …)0(1111≠⋅==--q a q a q a a n n n ,. 迭乘法:由等比数列的定义,有:q a a =12;q a a =23;q a a =34;…;q a a n n =-1所以11342312--=⋅⋅nnn qaaaaaaaa,即)0(111≠⋅=-qaqaa nn,3.等比数列的通项公式2:)0(≠⋅=-qaqaammnmn,三、例题讲解例1.一个等比数列的第3项与第4项分别是12与18,求它的第1项与第2项. 例2.求下列各等比数列的通项公式:例3.已知数列{an}满足12,111+==+nnaaa,(1)求证数列{an+1}是等比数列;(2)求{an}的通项公式。
2.4《等比数列(1)》导学案 【学习目标】 1理解等比数列的概念;探索并掌握等比数列的通项公式、性质; 2. 能在具体的问题情境中,发现数列的等比关系,提高数学建模能力;3. 体会等比数列与指数函数的关系. 【重点难点】 重点:等比数列的定义和通项公式;难点:灵活应用等比数列的定义和通项公式。
【知识链接】(预习教材P 48 ~ P 51,找出疑惑之处)复习1:等差数列的定义?复习2:等差数列的通项公式n a = ,等差数列的性质有:【学习过程】※ 学习探究观察:①1,2,4,8,16,…;②1,12,14,18,116,…;③1,20,220,320,420,…。
思考以上四个数列有什么共同特征?新知:1. 等比数列定义:一般地,如果一个数列从第 项起, 一项与它的 一项的 等于 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 ,通常用字母 表示(q ≠0),即:1n n a a -= (q ≠0) 2. 等比数列的通项公式:21a a = ; 3211()a a q a q q a === ;24311()a a q a q q a === ; … … ∴ 11n n a a q a -==⋅ 等式成立的条件3. 等比数列中任意两项n a 与m a 的关系是:※ 典型例题例1 (1) 一个等比数列的第9项是49,公比是-13,求它的第1项;(2)一个等比数列的第2项是10,第3项是20,求它的第1项与第4项.小结:关于等比数列的问题首先应想到它的通项公式11n n a a q -=.例2 已知数列{n a }中,lg 35n a n =+ ,试用定义证明数列{n a }是等比数列.小结:要证明一个数列是等比数列,只需证明对于任意正整数n ,1n n a a +是一个不为0的常数就行了. ※ 动手试试练1. 某种放射性物质不断变化为其他物质,每经过一年剩留的这种物质是原来的84%. 这种物质的半衰期为多长(精确到1年)?练2. 一个各项均正的等比数列,其每一项都等于它后面的相邻两项之和,则公比q =( ).A. 3B. 35C. 51-D. 51+【学习反思】※ 学习小结1. 等比数列定义;2. 等比数列的通项公式和任意两项n a 与m a 的关系.※ 知识拓展在等比数列{}n a 中,⑴ 当10a >,q >1时,数列{}n a 是递增数列;⑵ 当10a <,01q <<,数列{}n a 是递增数列; ⑶ 当10a >,01q <<时,数列{}n a 是递减数列;⑷ 当10a <,q >1时,数列{}n a 是递减数列; ⑸ 当0q <时,数列{}n a 是摆动数列;⑹ 当1q =时,数列{}n a 是常数列.【基础达标】※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为( ).A. 很好B. 较好C. 一般D. 较差※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分:1. 在{}n a 为等比数列,112a =,224a =,则3a =( ).A. 36B. 48C. 60D. 722. 等比数列的首项为98,末项为13,公比为23,这个数列的项数n =( ). A. 3 B. 4 C. 5 D. 63. 已知数列a ,a (1-a ),2(1)a a -,…是等比数列,则实数a 的取值范围是( ).A. a ≠1B. a ≠0且a ≠1C. a ≠0D. a ≠0或a ≠14. 设1a ,2a ,3a ,4a 成等比数列,公比为2,则123422a a a a ++= . 5. 在等比数列{}a 中,4652a a a =-,则公比q = .【拓展提升】在等比数列{}n a 中,⑴ 427a =,q =-3,求7a ;⑵ 218a =,48a =,求1a 和q ;⑶ 44a =,76a =,求9a ;⑷ 514215,6a a a a -=-=,求3a .。
2.4 等比数列第1课时 等比数列的定义及通项公式[目标] 1.记住并理解等比数列的定义,并能用定义判断一个数列是否为等比数列;2.记住等比数列的通项公式,并能进行相关运算;3.记住等比中项的定义,并能进行简单的应用.[重点] 等比数列的定义、通项公式、等比中项及应用. [难点] 对等比数列定义的理解,通项公式的推导.知识点一 等比数列的定义[填一填]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.[答一答]1.等比数列中某一项可以是0吗?公比q 有可能为零吗?提示: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. 2.一个数列既是等差数列,又是等比数列,这样的数列存在吗? 提示:存在,此数列是一个非零常数列. 3.下列数列是等比数列的是(1)(2).(1)a n =2n ;(2)a n =-1;(3)a n =n 2;(4)a n =3n -1;(5)0,12,14,18,….解析:在(1)中,a n +1a n =2n +12n =2≠0,故(1)为等比数列;在(2)中,a n +1a n=1≠0,故(2)为等比数列;在(3)中,a n +1a n =(n +1)2n 2=⎝⎛⎭⎫1+1n 2,⎝⎛⎭⎫1+1n 2是依赖于n 的变量,不是同一个常数,故(3)不是等比数列;在(4)中,a n +1a n =3n +1-13n -1,3n +1-13n -1是依赖于n 的变量,不是同一个常数,故(4)不是等比数列;在(5)中,数列中含有0,故(5)不是等比数列.知识点二 等比中项[填一填]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ab =G 2.[答一答]4.若a ,b 是任意两个实数,则a 与b 一定有等差中项和等比中项吗?提示:a 与b 一定有等差中项A ,且A =a +b2,但不一定有等比中项.当ab ≤0时,a 与b 没有等比中项.当ab >0时,a 与b 有等比中项,且G =±ab .5.若b 2=ac ,则数列a 、b 、c 一定是等比数列吗?提示:数列a 、b 、c 不一定是等比数列.如02=3×0,但是3,0,0不是等比数列. 知识点三 等比数列的递推公式和通项公式[填一填]已知等比数列{a n }的首项为a 1,公比为q (q ≠0)[答一答]6.在等比数列{a n }中,公比为q ,若m ,n ∈N *,且m ≤n ,则a m 与a n 的关系怎样?提示:由等比数列的通项公式得,a n =a 1q n -1,a m =a 1q m -1,以上两式左、右两边分别相除得a n a m=q n -m ,所以,a n =a m q n-m.7.由等比数列的通项公式可知,确定一个等比数列的关键是确定哪几个量? 提示:关键是确定等比数列的首项和公比.类型一 等比数列的通项公式[例1] 已知数列{a n }为等比数列. (1)若a 4=27,q =-3,求a 7;(2)若a 2=18,a 4=8,求a 1和q ; (3)若a 5-a 1=15,a 4-a 2=6,求a 3. [解] (1)解法一:由a 4=a 1q 3, 得27=a 1(-3)3,得a 1=-1,所以a 7=a 1q 6=(-1)×(-3)6=-729. 解法二:a 7=a 4q 3=27×(-3)3=-729.(2)由已知,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1q =18,a 1q 3=8,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=27,q =23,或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-27,q =-23.(3)由已知,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1q 4-a 1=15, ①a 1q 3-a 1q =6. ②由①÷②,得q 2+1q =52,所以q =12,或q =2.当q =12时,a 1=-16,a 3=a 1q 2=-4;当q =2时,a 1=1,a 3=a 1q 2=4.1.a 1和q 是等比数列的基本元素,只要求出这两个基本元素,其余的元素便可求出.2.等比数列的通项公式涉及4个量a 1,a n ,n ,q ,知任意三个就可以求出另外一个. [变式训练1] (1)已知等比数列{a n }满足a 1+a 2=3,a 2+a 3=6,则a 7等于( A ) A .64 B .81 C .128D .243解析:设等比数列{a n }的公比为q , ∵a 1+a 2=3,a 2+a 3=q (a 1+a 2)=6,∴q =2. 又a 1+a 2=a 1+a 1q =3,∴3a 1=3. ∴a 1=1.∴a 7=26=64.(2)已知等比数列{a n }的各项均为正数,它的前三项依次为1,a +1,2a +5,则数列{a n }的通项公式a n =3n -1.解析:由题意,知(a +1)2=2a +5,则a 2=4. ∵数列{a n }的各项均为正数, ∴a +1>0,且2a +5>0.∴a =2.∴a +1=3.∴q =a +11=3.∴a n =3n -1.类型二 等比数列的判定与证明[例2] 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.[分析] 要证明{a n }是等比数列,只要证明“a n +1a n =常数”即可.[解] (1)由S 1=13(a 1-1),得a 1=13(a 1-1),故a 1=-12.又S 2=13(a 2-1),即a 1+a 2=13(a 2-1),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,所以{a n }是首项为-12,公比为-12的等比数列.[变式训练2] 设数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 1=1,a n +1=n +2n S n(n =1,2,3,…).求证:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 是等比数列.证明:∵a n +1=S n +1-S n ,a n +1=n +2n S n, ∴S n +1-S n =n +2n S n ,∴n (S n +1-S n )=(n +2)S n ,∴nS n +1=2(n +1)S n ,∴S n +1n +1=2⎝⎛⎭⎫S n n .∵S 11=1≠0. ∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 是以1为首项,2为公比的等比数列.类型三 等比中项[例3] 已知a ,-32,b ,-24332,c 五个数成等比数列,试求a ,b ,c 的值.[解] ∵b 2=(-32)×(-24332)=(32)6,∴b =±278.当b =278时,∵ab =(-32)2,∴a =23.由bc =(-24332)2=(32)10及b =278,得c =2 187128=(32)7.同理,当b =-278时,a =-23,c =-(32)7.综上所述,a ,b ,c 的值可为23、278、(32)7或-23、-278、-(32)7.[变式训练3] 已知等比数列{a n }中,a 2a 3a 4=64,a 3+a 6=36,求a 1与a 5的等比中项. 解:因为{a n }是等比数列,所以a 3是a 2与a 4的等比中项,因此a 23=a 2a 4. 可得a 33=64,于是a 3=4. 又a 3+a 6=36,所以a 6=32.设公比为q ,则⎩⎪⎨⎪⎧ a 1q 2=4,a 1q 5=32,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,q =2.于是a 5=a 1q 4=16.设a 1与a 5的等比中项为G ,则G 2=16,故G =±4. 即a 1与a 5的等比中项为±4.1.如果数列{a n }是等比数列,那么( A ) A .数列{a 2n }是等比数列 B .数列{2a n }是等比数列 C .数列{lg a n }是等比数列 D .数列{na n }是等比数列2.2+3和2-3的等比中项是( C ) A .1 B .-1 C .±1D .2解析:设2+3与2-3的等比中项为G ,则G 2=(2+3)(2-3)=1,∴G =±1.故选C. 3.在等比数列{a n }中,已知首项为98,末项为13,公比为23,则此等比数列的项数是( B )A .3B .4C .5D .6解析:在等比数列{a n }中,a 1=98,a n =13,q =23,设项数为n ,则由等比数列的通项公式可得13=98×⎝⎛⎭⎫23n -1即⎝⎛⎭⎫23n -1=⎝⎛⎭⎫233,∴n =4.故选B. 4.在数列{a n }中,a 1=2,且对任意正整数n,3a n +1-a n =0,则a n =2×⎝⎛⎭⎫13n -1.解析:∵3a n +1-a n =0,∴a n +1a n =13.∴数列{a n }是以a 1=2为首项,公比q =13的等比数列.∴a n =2×⎝⎛⎭⎫13n -1.5.已知{a n }为等比数列,且a 5=8,a 7=2,该数列的各项都为正数,求a n .解:由已知得⎩⎪⎨⎪⎧a 1q 4=8,a 1q 6=2,得⎩⎪⎨⎪⎧q 2=14,a 1=128,∵a n >0,∴⎩⎪⎨⎪⎧q =12,a 1=128.∴a n =128×⎝⎛⎭⎫12n -1=28-n.——本课须掌握的两大问题1.等比数列的定义与通项公式(1)“从第2项起”,也就是说等比数列中至少含有三项;(2)“每一项与它的前一项的比”不可理解为“每相邻两项的比”;(3)“同一常数q ”,q 是等比数列的公比,即q =a na n -1或q =a n +1a n .特别注意,q 不可以为零,当q=1时,等比数列为常数列,非零的常数列是特殊的等比数列.2.等比中项(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G 2=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.。
2.4等比数列(二)【教学目标】1.灵活应用等比数列的定义及通项公式.2.熟悉等比数列的有关性质.3.系统了解判断数列是否成等比数列的方法.【教学过程】一、创设情景教师首先提出问题:通过学生对课本的预习,让学生通过观看《2.4等比数列(二)》课件“复习回顾”部分,对等比数列的定义和通项公式进行简单回顾,从而引出本节课的学习内容.二、自主学习教材整理等比数列的性质阅读教材P51例4~P53,完成下列问题.1.“子数列”性质对于无穷等比数列{a n},若将其前k项去掉,剩余各项仍为等比数列,首项为a k+1,公比为q;若取出所有的k的倍数项,组成的数列仍为等比数列,首项为a k,公比为q k.2.等比数列项的运算性质在等比数列{a n}中,若m+n=p+q(m,n,p,q∈N*),则a m·a n=a p·a q.①特别地,当m+n=2k(m,n,k∈N*)时,a m·a n=a2k.②对有穷等比数列,与首末两项“等距离”的两项之积等于首末两项的积,即a 1·a n =a 2·a n -1=…=a k ·a n -k +1=….3.两等比数列合成数列的性质若数列{a n },{b n }均为等比数列,c 为不等于0的常数,则数列{ca n},{a 2n }{a n ·b n },⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n b n 也为等比数列.三、合作探究 问题1 我们曾经把等差数列的通项公式做过如下变形:a n =a 1+(n -1)d =a m +(n -m )d .等比数列也有类似变形吗?提示:在等比数列中,由通项公式a n =a 1q n -1,得a n a m =a 1q n -1a 1q m -1=q n -m ,所以a n =a m ·q n-m (n ,m ∈N *). 问题2我们知道等差数列的通项公式可以变形为a n =dn +a 1-d ,其单调性由公差的正负确定;等比数列的通项公式是否也可做类似变形?提示:设等比数列{a n }的首项为a 1,公比为q .则a n =a 1q n -1=a 1q ·q n ,其形式类似于指数型函数,但q 可以为负值.由于a n +1-a n =a 1q n -a 1q n -1=a 1q n -1(q -1),所以{a n }的单调性由a 1,q ,q -1的正负共同决定.问题3等比数列{a n }的前4项为1,2,4,8,下列判断正确的是(1){3a n }是等比数列;(2){3+a n }是等比数列;(3){1a n}是等比数列;(4){a2n}是等比数列.提示:由定义可判断出(1),(3),(4)正确.问题4在等比数列{a n}中,a25=a1a9是否成立?a25=a3a7是否成立?a2n=a n-2a n+2(n>2,n∈N*)是否成立?提示:∵a5=a1q4,a9=a1q8,∴a1a9=a21q8=(a1q4)2=a25,∴a25=a1a9成立.同理a25=a3a7成立,a2n=a n-2·a n+2也成立.探究点1 等比数列的判断方法例1 已知数列{a n}的前n项和为S n,S n=n-5a n-85,n∈N*,证明:{a n-1}是等比数列.提示:当n=1时,a1=S1=1-5a1-85,解得a1=-14,∴当n≥2时,a n=S n-S n-1=1-5a n+5a n-1,∴6a n=5a n-1+1,a n-1=56(a n-1-1),∴{a n -1}是首项为-15,公比为56的等比数列. 反思与感悟 判断一个数列是等比数列的基本方法:(1)定义法:a n +1a n =q (常数);(2)等比中项法:a 2n +1=a n a n +2(a n ≠0,n ∈N *);要判断一个数列不是等比数列,举一组反例即可,例如a 22≠a 1a 3.探究点2 等比数列的性质命题角度1 序号的数字特征例2 已知{a n }为等比数列.(1)若a n >0,a 2a 4+2a 3a 5+a 4a 6=25,求a 3+a 5;(2)若a n >0,a 5a 6=9,求log 3a 1+log 3a 2+…+log 3a 10的值.提示:(1)a 2a 4+2a 3a 5+a 4a 6=a 23+2a 3a 5+a 25=(a 3+a 5)2=25,∵a n >0,∴a 3+a 5>0,∴a 3+a 5=5.(2)根据等比数列的性质a 5a 6=a 1a 10=a 2a 9=a 3a 8=a 4a 7=9,∴a 1a 2…a 9a 10=(a 5a 6)5=95,∴log 3a 1+log 3a 2+…+log 3a 10=log 3(a 1a 2…a 9a 10)=log 395=10.反思与感悟 抓住各项序号的数字特征,灵活运用等比数列的性质,可以顺利地解决问题.命题角度2 未知量的设法技巧例3 有四个数,其中前三个数成等差数列,后三个数成等比数列,并且第一个数与第四个数的和是16,第二个数与第三个数的和是12,求这四个数.提示:方法一 设这四个数依次为a -d ,a ,a +d ,a +d2a ,由条件得⎩⎪⎨⎪⎧ a -d +a +d 2a =16,a +a +d =12.解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =4,d =4,或⎩⎪⎨⎪⎧a =9,d =-6. 所以,当a =4,d =4时,所求的四个数为0,4,8,16;当a =9,d =-6时,所求的四个数为15,9,3,1.故所求的四个数为0,4,8,16或15,9,3,1.方法二 设这四个数依次为2a q -a ,a q,a ,aq (q ≠0), 由条件得⎩⎪⎨⎪⎧ 2a q -a +aq =16,a q +a =12,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =8,q =2 或⎩⎪⎨⎪⎧ a =3,q =13.当a =8,q =2时,所求的四个数为0,4,8,16;当a =3,q =13时, 所求的四个数为15,9,3,1.故所求的四个数为0,4,8,16或15,9,3,1.反思与感悟 合理地设出未知数是解决此类问题的技巧.一般地,三个数成等比数列,可设为a q,a ,aq ;三个数成等差数列,可设为a -d ,a ,a +d .若四个同号的数成等比数列,可设为aq 3,a q,aq ,aq 3;四个数成等差数列,可设为a -3d ,a -d ,a +d ,a +3d .四、当堂检测1.在等比数列{a n}中,a2=8,a5=64,则公比q为( )A.2B.3C.4D.82.在等比数列{a n}中,a n>0,且a1a10=27,则log3a2+log3a9等于( )A.9B.6C.3D.23.在1与2之间插入6个正数,使这8个数成等比数列,则插入的6个数的积为________.4.已知a n=2n+3n,判断数列{a n}是不是等比数列?提示:1.A 2.C 3.84.解不是等比数列.∵a1=21+31=5,a2=22+32=13,a3=23+33=35,∴a1a3≠a22,∴数列{a n}不是等比数列.五、课堂小结本节课我们学习过哪些知识内容?提示:1.解题时,应该首先考虑通式通法,而不是花费大量时间找简便方法.2.所谓通式通法,指应用通项公式,前n项和公式,等差中项,等比中项等列出方程(组),求出基本量.3.巧用等比数列的性质,减少计算量,这一点在解题中也非常重要.。
2.4等比数列(第2课时)学习目标灵活应用等比数列的定义及通项公式;深刻理解等比中项的概念;熟悉等比数列的有关性质,并系统了解判断数列是否是等比数列的方法.通过自主探究、合作交流获得对等比数列性质的认识.充分感受数列是反映现实生活的模型,体会数学是来源于现实生活,并应用于现实生活的,数学是丰富多彩的而不是枯燥无味的,提高学习的兴趣.合作学习一、设计问题,创设情首先回忆一下上一节课所学主要内容:1.等比数列: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: .2.等比数列的通项公式: .二、信息交流,揭示规律1.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.即G=±(a,b同号).如果在a与b中间插入一个数G,使a,G,b成等比数列,则,反之,若G2=ab,则,即a,G,b成等比数列.分析:(1)由{a n}是等比数列,知,所以有=a n-1a n+1(n≥2);(2)当数列为0,0,0,0,…时,仍有=a n-1a n+1,而等比数列的任一项都是不为零的,所以不一定;若数列{a n}中的每一项均不为零,且=a n-1a n+1(n≥2,n∈N),则数列{a n}是等比数列,反之成立.2.几个性质分析:由等比数列的定义可得=…==q.所以=…=,由此可以看出a n,a n-1,…,a2,a1是从第2项起,每一项与它的前一项的比值都等于,所以是首项为,公比为的等比数列.(2)已知无穷等比数列{a n}的首项为a1,公比为q.分析:①由=q,得a n+1=a n q,a3=a2q=a1q2,所以=q2;a5=a4q=a3q2,所以=q2;以此类推,可得,=q2,所以数列{a n}的所有奇数项组成的数列是首项为,公比为的等比数列.②因为=…==q,所以数列{ca n}(c≠0)是首项为ca1,公比为q的等比数列.(3)已知数列{a n}是等比数列.分析:①设数列{a n}的公比为q,则a3=a1q2,a5=a1q4,a7=a1q6,q8,a3a7=(a1q2)(a1q6)=q8,所以=a3a7,同理=a1a9.②=a n-1a n+1(n>1)成立.③=a n-k a n+k(n>k>0)成立.④由等比数列定义,得a m=a1q m-1,a n=a1q n-1,a p=a1q p-1,a k=a1q k-1,结论:若m+n=p+k,则.三、运用规律,解决问题【例1】等比数列{a n}中,(1)已知a2=4,a5=-,求数列{a n}的通项公式;(2)已知a3a4a5=8,求a2a3a4a5a6的值.【例3】设a,b,c,d成等比数列,求证:(b-c)2+(c-a)2+(d-b)2=(a-d)2.【例4】若a,b,c成等差数列,且a+1,b,c与a,b,c+2都成等比数列,求b的值.四、变式训练,深化提高变式训练3:已知数列{a n}为等比数列,且a n>0,a2a4+2a3a5+a4a6=25,则a3+a5= .变式训练4:三个数成等比数列,它们的和为14,它们的积为64,求这三个数.五、反思小结,观点提炼参考答案一、设计问题,创设情境1.=q(q≠0)二、信息交流,揭示规律1.⇒G2=ab⇒G=±2.(1)a n(2)①a1q2(3)a m a n=a p a k(m,n,p,k∈N*)三、运用规律,解决问题【例1】解:(1)∵a5=a2q5-2,∴q=-.∴a n=a2q n-2=4×.(2)∵a3a5=,a3a4a5==8,∴a4=2.又∵a2a6=a3a5=,∴a2a3a4a5a6==32.因为=q1q2,【例3】证明:法一:∵a,b,c,d成等比数列,∴,∴b2=ac,c2=bd,ad=bc,∴左边=b2-2bc+c2+c2-2ac+a2+d2-2bd+b2=2(b2-ac)+2(c2-bd)+(a2-2bc+d2)=a2-2ad+d2=(a-d)2=右边.证毕.法二:∵a,b,c,d成等比数列,设其公比为q,则b=aq,c=aq2,d=aq3,∴左边=(aq-aq2)2+(aq2-a)2+(aq3-aq)2=a2-2a2q3+a2q6=(a-aq3)2,=(a-d)2=右边证毕.【例4】解:设a,b,c分别为b-d,b,b+d,由已知b-d+1,b,b+d与b-d,b,b+d+2都成等比数列,有整理,得所以b+d=2b-2d,即b=3d,代入①,得9d2=(3d-d+1)(3d+d),解之,得d=4或d=0(舍d=0),所以b=12.四、变式训练,深化提高答案:25由a1+a2+a3=7得a1+a3=5, ②由①②解得当时,q==2,a n=2n-1,当时,q=,a n=4×=23-n.答案:2n-1或23-n变式训练3:解析:因为a2a4=a3a3=,a4a6=a5a5=,所以a2a4+2a3a5+a4a6=+2a3a5+=(a3+a5)2=25.又a n>0,所以a3+a5=5.答案:5变式训练4:解:设这三个数为,a,aq,由题意解得于是所求的三个数为2,4,8或8,4,2.五、反思小结,观点提炼略。
广东省佛山市顺德区高中数学《2.4等比数列的概念与通项》
学案 新人教A 版必修5
【学习目标】
1. 明确等比数列的概念及公比的概念.
2. 掌握等比数列的通项公式.
3. 掌握等比数列的有关性质,并能运用性质解决一些简单的问题.
【重点、难点】
教学重点:等比数列的通项公式. 等比数列的有关性质
教学难点:运用性质解决一些实际的问题.
自主学习案
【知识梳理】
1. 等比数列的定义:_______________________________________________
这个常数叫作等比数列的______,通常用字母q 表示.(0≠q )。
2. 等比数列{}n a 的首项为a 1,公比为q,则其通项公式为___________
3. 已知等比数列{}n a 的第m 项为a m , 公比为q,则_______n m
a a =,所以_________.n a = 4. 已知a,G,
b 成等比数列,则G 叫作a ,b 的等比中项,则ab=_______,所以_______
G =(a ,b 必须同号).
5. 等比数列的判定方法:
(1) 定义法: )(1常数q a a n
n =+ (2) 中项法:)2(112≥=+-n a a a n n n
(3) 通项法:).,(为常数B A B A a n n ∙=
【预习自测】
1.在等比数列{}n a 中:
(1) _________;,3,2774=-==a q a
(2) _________;,8,1842===q a a
(3) _________;,6,4975===a a a
2.利用电子邮件传播病毒的例子中,如果第一轮感染的计算机数是80台, 并且从第一轮开始起,以后各轮的每一台计算机都可以感染下一轮的20台计算机(一台只能感染一轮),到第五轮可以感染到________台计算机。
【我的疑问】
合作探究案
【课内探究】
例1. (1)一个等比数列的第3项和第4项分别为12和18,求它的第1项和第n 项.
(2)已知等比数列{}n a 中,.,6,1532415的值求a a a a a =-=-
例2. (1)求53-7537与+的等比中项。
(2)已知a ≠0,b ≠0,求422422a a b b a b ++与的等比中项。
例3. 已知数列{}n a ,{}n b 是项数相等的等比数列,其公比分别为p ,q ,求证:数列{}
n n b a ⋅是公比为pq 的等比数列。
例4: (1)在9与243中间插入两个数,使它们同这两个数成等比数列
(2) 在160与5中间插入4个数,使得它们同这两个数成等比数列.
【当堂检测】
1. 等比数列{}n a 中,._________,8,1541===a a a 则
2. 在数列{}n a 中,).(22,0243211=++=-+a a a a a a n n 则
A. 41
B. 31
C. 2
1 D. 1 3. 某地为了保持水土资源,实行退耕还林,如果2000年退耕8万公顷,以后每年比上一年增加10%,那么2005年需退耕多少公顷?
总结提升:
1. 等比数列的判定方法有多种,处理时要根据题目灵活选择.常见的方法有:
(1) 定义法: )(1不为常数q a a n
n =+.}{是等比数列n a ⇔ (2) 中项法:)2(112≥=+-n a a a n n n .}{是等比数列n a ⇔
(3) 通项法:).0,(的常数为不等于B A B A a n n ∙=.}{是等比数列n a ⇔
2. 当1,01>>q a 或时,10,01<<<q a 数列{}n a 为递增数列;
当1,01><q a 或时,10,01<<>q a 数列{}n a 为递减数列;
q=1时,数列{}n a 为常数列; 当q<0时,为摆动数列.
2. 等比数列中的公比和各项均不能为0,如果有两个数有等比中项,则这两个数的积一定为
正.
课后练习案
1.等比数列{}n a 中,(1) _________;,3,2784=-==a q a
(2) _________;,32,1842===q a a
2. 在1和16之间插入3个数a,b,c, 使1,a,b,c,16成等比数列,则
.______________,=⋅=c a b
3. 已知等差数列{}n a 中的公差为-2,且542,,a a a 成等比数列,则=2a ( )
A. -4
B. -6
C. 8
D. -8
4. 已知n
n 53∙=a ,求证:数列{a n }为等比数列。
5.(选做) 已知等比数列{}n a 满足;12,111+==+n n a a a (1) 求证数列{}1+n a 是等比数列.(2) 求数列{}n a 的通项公式.。