4.3.1 等比数列的概念(1)
选择性必修
第二册
2
学习目标
1.理解等比数列的概念,能够应用定义判断一个数列是否为等比数列。
2.掌握等比数列的通项公式,会够应用该公式解决相应问题。
3.掌握等比中项的定义,能够应用等比中项的定义解决实际问题。
情景导入
引例:
1.两河流域发掘的古巴比伦时期的泥板上记录了下面的数列:
.
①
②
③
探究一 、 等比数列的定义
古巴比伦人用60进制记数,这里转化为了十进制.
2.《庄子 ﹡天下》中提到:“一尺之棰,日取其半,万世不竭.”
意思:“一尺长的木棒,每日取其一半,永远也取不完” 。
如果将“一尺之棰”的长度看成单位“1”,那么从第1天开始,各天得到的“棰”的长度依次是:
引例:
探究一、等比数列的定义
引例:
3. 在营养和生存空间没有限制的情况下,某种细菌
每20min就通过分裂繁殖一代,那么一个这种细菌从
第1次分裂开始,各次分裂产生的后代个数依次是
2,
4,
8,
16,
… ⑤
32,
64,
探究一、等比数列的定义
引例:
4.除了单利,银行还有一种支付利息的方式——复利,即把前一期的利息和本金加在一起算作本金,再计算下一期的利息,也就是通常说的“利滚利”。按照复利计算本利和的公式是:本利和 = 本金×(1+利率)存期。
某人存入银行 ɑ元钱,存期为5年,年利率是r,那么按照复利,他5年内每年末得到的本利和分别是
⑥
探究一、等比数列的定义
观察:
请同学们仔细观察以下六个数列有什么共同特征?
共同特征:从第2项起,每一项与前一项的比都等于同一个常数。
①
②
③
④
⑤
⑥
探究一 等比数列的定义
名 称
等差数列
等比数列
定 义
一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与前一项的差都等于同一个常数,那么这个数列叫做等差数列.这个常数叫做等差数列的公差,常用d表示.
一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它前一项的比都等于同一个常数,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,常用q表示.
新知生成
一、等比数列的定义
定义式:
定义式:
(1)
(3) 5,5,5,5,5,5,…
是,公比
(6)
(2)
是,公比 q= - 2
观察并判断下列数列是否是等比数列,是的话,指出公比,不是的
话请说明理由:
是,公比 q=1
(4) 0,1,2,4,8,…
(5) 2,0,2,0,2,…
不是等比数列
不是等比数列
不确定
观察如下的两个数之间,插入一个什么数后三个数就会成为一个等比数列:
(1) 1, , 9 (2)-1, , -4
(3)-12, ,-3 (4)-1, , 16
±3
±2
±6
无
探究二 、等比中项的概念
2.等比中项的定义
新知生成
等比中项的定义
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.
观察如下的两个数之间,插入一个什么数后三个数就会成为一个等比数列:
(1) 1, , 9 (2)-1, , -4
(3)-12, ,-3 (4)-1, 无 , 16
±3
±2
±6
若a,b异号则无等比中项;若a,b同号则有两个等比中项.
注意:
小试牛刀1
法一:归纳猜想法
等差数列
……
由此归纳等差数列
的通项公式可得:
探究三 、等比数列的通项公式
法二:累加法
……
+)
法一:归纳猜想法
……
由此归纳等比数列的通项公式可得:
等比数列
等差数列
……
由此归纳等差数列
的通项公式可得:
类比
探究三 、等比数列的通项公式
又因为 也符合上式,
累乘法
……
共n – 1 项
×)
等比数列
法二:累加法
……
+)
等差数列
类比
探究三 等比数列的通项公式
又因为 也符合上式,所以
3、等比数列的通项公式:
三 等比数列的通项公式
新知生成
小试牛刀2
19
从图像上看,
表示等比数列 中的各项的点
是指数型函数
图象上一群孤立的点
思考1:等比数列的通项公式与函数有怎样的关系?
20
从图像上看,
表示等比数列 中的各项的点
是指数型函数
图象上一群孤立的点
思考2:类比指数函数的性质,说说公比q>0的等比数列 的单调性.
0q>1
q=1
单调递增
单调递减
不变
单调递减
单调递增
4、公比q>0的等比数列 的单调性.
0q>1
q=1
单调递增
单调递减
不变
单调递减
单调递增
新知生成
例1 若等比数列 的第4项和第6项分别是48和12,求 的第5项.
典例解析
即时练习
【即时练习1】
在等比数列 中,
已知an=128,a1=4,q=2,求n.
典例解析
等比数列的任意一项都可以由
该数列的某一项和公比表示。
例2 等比数列 的公比为q,
试用 的第m项 表示 .(课本30页例题2)
【即时练习2】
即时练习
例3 数列 共有5项,前三项成等比数列,后三项成等差数列,第3项等于80,第2项与第4项的和等于136,第1项与第5项的和等于132,求这个数列.
解:设前三项的公比为q,后三项的公差为d,则数列的各项依次为
解方程组,得 或
所以这个数列是20,40,80,96,112,或180,120,80,16,-48.
典例解析
【即时练习3】
即时练习
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.
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.
当a=8,q=2时,所求的四个数为0,4,8,16;
故所求的四个数为0,4,8,16或15,9,3,1.
课堂小结
二、思想与方法层面
1、类比的思想
2、函数的思想
3、方程的思想
一、知识层面
《孙子算经》有记载:
出门见九堤,每堤有九木,
每木有九巢,每巢有九鸟,
每鸟有九雏,每雏有九毛,
每毛有九色, 问各有几何?
课后作业
(一)课本31页2、5题 课本40页 2题
(二)思考:在等比数列中,若m,n,r,s∈ N *,且m+n=r+s,那么,这些项与项之间满足什么等量关系?
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