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数学人教A版必修5第二章24等比数列(第2课时)
第2课时 等比数列的性质
1.复习巩固等比数列的概念及其通项公式.
2.掌握等比中项的应用.
3.掌握等比数列的性质,并能解决有关问题.
1.等比数列的定义及通项公式
【做一做1】 等比数列{an}的公比q=3,a1=,则a5等于( )
A.3 B.9 C.27 D.81
2.等比中项
如果在a与b中间插入一个数G,使a,G,b成________,那么G叫做a,b的等比中项,这三个数满足关系式________.
【做一做2】 已知10是a与20的等比中项,则a=__________.
答案:1.同一个常数 公比 q an=a1qn-1 an=an-1q
【做一做1】 C
2.等比数列 G2=ab
【做一做2】 5
1.等比数列的性质
剖析:已知等比数列{an}中,首项为a1,公比为q(q≠0),则an=a1·qn-1.
(1)当q>1,a1>0或0<q<1,a1<0时,数列{an}是递增数列;当q>1,a1<0或0<q<1,a1>0时,数列{an}是递减数列;当q=1时,数列{an}是常数列;当q<0时,数列{an}是摆动数列(它所有的奇数项同号,所有的偶数项也同号,但是奇数项与偶数项异号).
(2)an=am·qn-m(m,n∈N*).
(3)当m+n=p+q(m,n,p,q∈N*)时,有am·an=ap·aq.
(4)数列{an}是有穷数列,则与首末两项等距离的两项的积相等,且等于首末两项之积,即a1·an=a2·an-1=a3·an-2=…=am·an-m+1.
(5)数列{λan}(λ为不等于零的常数)仍是公比为q的等比数列;若数列{bn}是公比为q′的等比数列,则数列{an·bn}是公比为q·q′的等比数列;数列是公比为的等比数列;数列{|an|}是公比为|q|的等比数列.[来源:学科网]
(6)在数列{an}中,每隔k(k∈N*)项取出一项,按原来的顺序排列,所得数列仍为等比数列,且公比为qk+1.
(7)当数列{an}是各项都为正数的等比数列时,数列{lg an}是公差为lg q的等差数列.
(8)在数列{an}中,连续取相邻k项的和(或积)构成公比为qk(或qk2)的等比数列.
(9)若m,n,p(m,n,p∈N*)成等差数列,则am,an,ap成等比数列.
利用等比数列的通项公式易证性质(1)(2)(3)(4),下面证明其他几条性质
(5)①∵an=a1·qn-1,
∴λan=λ·a1·qn-1=(λa1)·qn-1.
又λ≠0,
∴数列{λan}是首项为λa1,公比为q的等比数列.
②∵bn=b1·(q′)(n-1),an=a1·qn-1,
∴an·bn=a1·qn-1·b1·(q′)(n-1)
=(a1·b1)·(q′·q)n-1.
∴数列{an·bn}表示首项为a1·b1,公比为q′·q的等比数列.
③由==·n-1,得数列表示首项为,公比为的等比数列.
④|an|=|a1·qn-1|=|a1|·|q|n-1,故数列{|an|}表示首项为|a1|,公比为|q|的等比数列.
(6)例如,等比数列{an}中,从首项a1开始每隔3项取出一项构成新数列为a4,a8,a12,a16,a20,a24,….
∵an=a1·qn-1,且新数列中=====…=q4,
∴当每隔k项取出一项时,变为===…=qk+1.
(7)∵an>0且an=a1·qn-1(q≠0),
∴lg an=lg(a1·qn-1).
∴lg an-lg an-1=lg(a1·qn-1)-lg(a1·qn-2)
=(lg a1+lg qn-1)-(lg a1+lg qn-2)
=lg qn-1-lg qn-2=(n-1)lg q-(n-2)lg q
=lg q(常数).
∴数列{lg an}是公差为lg q的等差数列.
(8)例如,等比数列{an}中,从首项a1开始,连续取相邻两项的和,构成新数列为a1+a2,a3+a4,a5+a6,a7+a8,….
∵===…=q2,
∴连续取相邻k项的和时,变为:
==…=qk.
(9)∵m+p=2n且m,n,p∈N*,
am=a1·qm-1,an=a1·qn-1,ap=a1·qp-1,
∴am·ap=a1·qm-1·a1·qp-1=a·qm+p-2
=(a1·)2=(a1·qn-1)2=a.
∴am,an,ap成等比数列.
2.等差数列与等比数列的区别与联系
剖析:等差数列与等比数列的区别与联系如下表所示.
等差数列 等比数列 不同点 (1)强调每一项与前一项的差;
(2)a1和d可以为0;[来源:Zxxk.Com]
(3)任意两个实数的等差中项唯一;[来源:Z§xx§k.Com]
(4)当m+n=p+q(m,n,p,q∈N*)时,
am+an=ap+aq.
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