(共7张PPT)
复习:等比数列概念
一、定义: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(指与n无关的数),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。
二、等比数列 的通项公式为
三、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。
(课本P58). 例3 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.
解:
用 表示题中公比为q的等比数列,由已知条件,有
解得
答:这个数列的第1项与第2项分别是
因此,
例4. 己知{an}、{bn}是项数相同的等比数列
的,仿照下表中的例子填写表格.从中你得出什么结
论 (表格和解题过程见课本P58. 掌握下面的结论和探究)
结论: 当{an}、{bn}是项数相同的两个等比数列时,
数列{an×bn}(其中p 、 q是常数)也是等比数列.
探究1: 当{an}、{bn}是项数相同的两个等比数列时,
数列{pan×qbn}(其中p 、 q是常数)也是等比数列吗
探究2: 当{an}、{bn}是项数相同的两个等比数列时,
数列{pan÷qbn}(其中p 、 q是常数)也是等比数列吗
联系1: 当{an}、{bn}是项数相同的两个等差数列时,
数列{pan+qbn}(其中p 、 q是常数)也是等差数列吗
联系2: 当{an}、{bn}是项数相同的两个等差数列时,
数列{pan-qbn}(其中p 、 q是常数)也是等差数列吗
补充例题.三数成等比数列,若将第三个数减去
32,则成等差数列,若再将这等差数列的第二个数
减去4,则又成等比数列,求原来三个数。
则必有
①
②
由①得:
代入②得:
或
故原来的三个数是:2,10,50. 或
练习:已知数列
中,
是它的前
项和,并且
2 设
求证数列
1 设
求证数列
是等比数列;
是等差数列。
证:1 ∵
∴
,
5
1
4
2
1
2
2
1
=
+
=
=
+
a
a
S
a
a
∵
,两式相减得:
即:
∵
∴
即
是公比为2的等比数列
2 ∵
∴
将
代入得:
∴
成等差数列2.4《等比数列》学案
一、预习问题:
1、等比数列的概念:一般的, ,那么这个数列叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的 ,公比通常用字母表示。
2、若,则称数列为 ,为 ,且 。
3、若成等比数列,则 ;其中叫做与的 。此时与 (填同号或异号)。
4、等比数列的通项公式为: 。
5、首项为正数的等比数列的公比时,数列为 数列;当时,数列为 数列;当时,数列为 数列;当时,数列为 数列。
6、判断正误:
①1,2,4,8,16是等比数列; ( )
②数列是公比为2的等比数列; ( )
③若,则成等比数列; ( )
④若,则数列成等比数列; ( )
7、思考:如何证明一个数列是等比数列。
二、实战操作:
判断下列数列是否为等比数列:
(1); (2);
(3) (4)
例2、(1)求与的等比中项;
(2)等比数列中,若,,求。
例3、已知等比数列,若,求数列的通向公式。2.4等比数列
(一)教学目标
1`.知识与技能:理解等比数列的概念;掌握等比数列的通项公式;理解这种数列的模型应用.
2.过程与方法:通过丰富实例抽象出等比数列模型,经历由发现几个具体数列的等比关系,归纳出等比数列的定义,通过与等差数列的通项公式的推导类比,探索等比数列的通项公式.
3.情态与价值:培养学生从实际问题中抽象出数列模型的能力.
(二)教学重、难点
重点:等比数列的定义和通项公式
难点:等比数列与指数函数的关系
(三)学法与教学用具
学法:首先由几个具体实例抽象出等比数列的模型,从而归纳出等比数列的定义;与等差数列通项公式的推导类比,推导等比数列通项公式。
教学用具:投影仪
(四)教学设想
[创设情景] 分析书上的四个例子,各写出一个数列来表示
[探索研究]
四个数列分别是①1, 2, 4, 8, …
②1,,,,…
③1,20 ,202 ,203 ,…
④10000×1.0198,10000×1.01982,10000×1.01983 10000×1.01984,10000×1.01985
观察四个数列:
对于数列①,从第2项起,每一项与前一项的比都等于2
对于数列②,从第2项起,每一项与前一项的比都等于
对于数列③,从第2项起,每一项与前一项的比都等于20
对于数列④,从第2项起,每一项与前一项的比都等于1.0198
可知这些数列的共同特点:从第2项起, 每一项与前一项的比都等于同一常数.
于是得到等比数列的定义:
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,通常用字母q表示(q≠0)
因此,以上四个数列均是等比数列,公比分别是2,,20,1.0198.
与等差中项类似,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的等差中项,这时,a,b一定同号,G2=ab
在归纳等比数列公式时,让学生先回忆等差数列通项公式的归纳,类比这个过程,归纳如下:a2=a1q
a3=a2q=(a1q)q=a1q2
a4=a3q=(a1q2)q=a1q3
… …
可得 an=a1qn-1
上式可整理为an=qn而y= qx(q≠1)是一个不为0的常数与指数函数qx的乘积,从图象上看,表示数列 {qn }中的各项的点是函数 y= qx 的图象上的孤立点
[注意几点]
不要把an错误地写成an=a1qn
对于公比q,要强调它是“从第2项起,每一项与它的前一项的比”防止把相邻两项的比的次序颠倒
公比q是任意常数,可正可负
首项和公比均不为0
[例题分析]
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)
评注:要帮助学生发现实际问题中数列的等比关系,抽象出数学模型;通项公式反映了数列的本质特征,因此关于等比数列的问题首先应想到它的通项公式an=a1qn-1
根据图2.4-2中的框图,写出所打印数列的前5项,并建立数列的递推公式.这个数列是等比数列吗
评注:要证明一个数列是等比数列,只需证明对于任意正整数n,是一个常数就行了
一个等比数列的第3项和第4项分别是12和18,求它的第1项和第2项.
评注:帮助学生再次体会通项公式的作用及其与方程之间的联系
已知{a}{bn}是项数相同的等比数列,仿照下表中的例子填写表格,从中你能得出什么结论 证明你的结论.
评注:两个等比数列的积仍然是等比数列
[随堂练习]第59页第1、2、3题
[课堂小结]
首项和公比都不为0
分别从定义、通项公式、相应图象的角度类比等差数列和等比数列
(五)评价设计
(1)课后思考:课本第59页[探究]
(2)课后作业:第60页第1、2、6题
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
www.第3课时 等比数列
1.等比数列的定义:=q(q为不等于零的常数).
2.等比数列的通项公式:
⑴ an=a1qn-1 ⑵ an=amqn-m
3.等比数列的前n项和公式:
Sn=
4.等比中项:如果a,b,c成等比数列,那么b叫做a与c的等比中项,即b2= (或b= ).
5.等比数列{an}的几个重要性质:
⑴ m,n,p,q∈N*,若m+n=p+q,则 .
⑵ Sn是等比数列{an}的前n项和且Sn≠0,则Sn,S2n-Sn,S3n-S2n成 数列.
⑶ 若等比数列{an}的前n项和Sn满足{Sn}是等差数列,则{an}的公比q= .
例1. 已知等比数列{an}中,a1+an=66,a2an-1=128,Sn=126,求项数n和公比q的值.
解:∵{an}是等比数列,
∴a1·an=a2·an-1,
∴,解得或
若a1=2,an=64,则2·qn-1=64
∴qn=32q
由Sn=,
解得q=2,于是n=6
若a1=64,an=2,则64·qn-1=2
∴qn=
由Sn=
解得q=,n=6
变式训练1.已知等比数列{an}中,a1·a9=64,a3+a7=20,则a11= .
解:64或1
由
或 ∴ q2=或q2=2,∴ a11=a7 q2,∴ a11=64或a11=1
例2. 设等比数列{an}的公比为q(q>0),它的前n项和为40,前2n项和为3280,且前n项中数值最大项为27,求数列的第2n项.
解:若q=1,则na1=40,2na1=3280矛盾,∴ q≠1.∴
两式相除得:qn=81,q=1+2a1
又∵q>0,∴ q>1,a1>0
∴ {an}是递增数列.
∴ an=27=a1qn-1=
解得 a1=1,q=3,n=4
变式训练2.已知等比数列{an}前n项和Sn=2n-1,{an2}前n项和为Tn,求Tn的表达式.
解:(1) ∵a1+2a22=0,∴公比q=
又∵S4-S2=,
将q=-代入上式得a1=1,
∴an=a1qn-1=(-) n-1 (n∈N*)
(2) an≥(-) n-1≥()4
n≤5
∴原不等式的解为n=1或n=3或n=5.
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.
解:设这四个数为a-d,a,a+d,
依题意有:
解得: 或
∴ 这四个数为0,4,8,16或15,9,3,1.
变式训练3.设是等差数列的前项和,,则等于( )
A. 15 B. 16 C. 17 D. 18
答案: D。解析:由得,再由。
例4. 已知函数f(x)=(x-1)2,数列{an}是公差为d的等差数列,数列{bn}是公比为q的等比数列(q≠1),若a1=f(d-1),a3=f(d+1),b1=f(q-1),b3=f(q+1),
(1) 求数列{an},{bn}的通项公式;
(2) 设数列{cn}对任意的自然数n均有:,求数列{cn}前n项和Sn.
解:(1) a1=(d-2)2,a3=d2,a3-a1=2d
即d2-(d-2)2=2d,解之得d=2
∴a1=0,an=2(n-1)
又b1=(q-2)2,b3=q2,b3=b1q2
即q2=(q-2)2 q2,解之得q=3
∴b1=1,bn=3n-1
(2)
Sn=C1+C2+C3+…+Cn
=4(1×3°+2×31+3×32+…+n×3 n-1)
设1×3°+2×3 +3×32+…+n×3 n-1
31×31+2×32+3×33+…+n×3 n
-21+3+32+33+…+3 n-1-n×3 n=-3 n·n
∴Sn=2n·3n-3n+1
变式训练4.已知等差数列{an}的首项a1=1,公差d>0,且第二项,第五项,第十四项分别是
等比数列{bn}的第二项,第三项,第四项.
⑴求数列{an}与{bn}的通项公式;
⑵设数列{cn}对任意正整数n,均有,求c1+c2+c3+…+c2007的值.
解:⑴由题意得(a1+d)(a1+13d)=(a1+4d)2(d>0) 解得d=2,∴an=2n-1,bn=3n-1.
⑵当n=1时,c1=3 当n≥2时,∵∴ 故
1.在等比数列的求和公式中,当公比q≠1时,适用公式Sn=,且要注意n表示项数;当q=1时,适用公式Sn=na1;若q的范围未确定时,应对q=1和q≠1讨论求和.
2.在等比数列中,若公比q > 0且q≠1时,可以用指数函数的单调性确定数列的最大项或最小项.
3.若有四个数构成的函数,前三个成等差数列,后三个成等比数列时,关键是如何巧妙地设这四个数,一般是设为x-d,x,x+d,再依题意列出方程求x、d即可.
4.a1与q是等比数列{an}中最活跃的两个基本量.
基础过关
典型例题
归纳小结