1.4等比數列的概念及其簡單性質(教師用)
知能點全解:
知能點一:等比數列的定義
一般地,如果乙個數列從第二項起,每一項與它前面相鄰一項之比為同乙個常數,則這個數列叫做等比數列。
特別說明:
1、定義還可以表述為:數列中,若(常數)。則稱為等比數列。
2、由於等比數列每一項都可以作分母,故每一項均不為,即。
3、定義中的「同乙個」常數,這個「同乙個」十分重要,切記不可丟掉。
4、常數列都是等差數列;非零常數列都是等比數列。
例 1:下面四個數列:
①;②數列中,已知;③常數列;
④在數列中,(常數),其中。其中是等比數列的有 ④ 。
知能點二:等比數列的通項公式
第一通項公式: ,為首項,為公比。
第二通項公式:
例 2:在等比數列中
(1)若,求2),求;
(3),求。
解:(1)∵
∴ (2)∵ ∴
當時,由,可得;當時,同理可得。
(3)由已知得由得: ∴或
當時,;當時,。
知能點三:等比中項
若、、成等差數列,則叫做與的等比中項,此時。
特別說明:
1、在、同號時,、的等比中項有兩個;在、異號時,、沒有等比中項。
2、「、、成等差數列」等價於「」,可以用它來判斷或證明三數成等比數列。
知能點四:等比數列的簡單性質
1、在等比數列中,若,則。
2、在等比數列中,序號成等差數列的項,仍稱等比數列。
3、若,是項數相同的等比數列,則仍是等比數列。
4、若是等差數列,則為等比數列;若是等比數列,則為等差數列。
5、等比數列的增減性
為遞增數列;為遞減數列。
為常數列;為擺動數列。
例 3:已知等比數列,若,求。
解或 ∴或
例 4:設數列是等差數列,,已知,求。
解:設數列的公差為,則
∵為非零常數 ∴是等比數列,設其公比為。
當時, ∴
當時, ∴
例 5:已知數列是各項為正的等比數列,且,試比較與的大小。
解:當時,此正數等比數列單調遞減,與同為正數
當時,此正數等比數列單調遞增,與同為負數
∴恆正 ∴
知能點演練:
一、選擇題
1、某種細胞每隔20分鐘**1次,1個**成2個,則1個這樣的細胞經過3小時20分後,可得到的細胞個數為( c )
a、512個b、511個c、1024個d、1023個
2、若等比數列的首項為,末項為,公比為,則這個數列的項數為( b )
abcd、
3、若是等比數列,且,則公比( c )
ab、或c、或d、或
4、若是等比數列的前項,則第項為( b )
abcd、
5、已知公比為的等比數列,若,則數列是( a )
a、公比為的等比數列b、公比為的等比數列
c、公差為的等差數列d、公差為的等差數列
6、在正項等比數列中,是方程的兩個根,則的值為( d )
abcd、
7、在和之間插入兩個正數,使前數成等比數列,後數成等差數列,則這兩個正數的和為( b )
abcd、
8、在等比數列中,且,則的值為( b )
abcd、
9、已知,且成等比數列,為大於的整數,則成( c )
a、等差數列 b、等比數列 c、各項倒數成等差數列 d、以上都不對
10、已知為各項都大於零的等比數列,公比,則( a )
ab、cd、的大小關係不能由已知條件確
11、已知數列的前項和(是不為零的常數),那麼數列( c )
a、一定是等差數列b、一定是等比數列
c、等差數列或是等比數列d、既不可能是等差,也不可能是等比數列
12、已知等比數列各項均為正數,且成等差數列,則( b )
abc、 d、或
13、若實數成等比數列,則函式的影象與軸的交點個數是( a )
abcd、不確定
14、在等比數列中,,則( d )
abcd、
15、在各項均為正數的等比數列中,若,則等於( b )
abcd、
16、給定公比為的等比數列,設
,則數列是( c )
a、等差數列 b、公比為的等比數列 c、公比為的等比數列 d、既非等差又非等比數列
17、三個互不相等的實數依次成等差數列,且依次成等比數列,則的值為( b )
abc、或d、不確定
二、填空題
18、在等比數列中,已知,且公比為整數,則 。
19、非零實數成等差數列,若加,不變,或是不變,加,都可以按同樣的順序成等比數列,則
20、已知四個實數成等差數列,五個實數成等比數列,則 。
21、三個數成等差數列,三個數成等比數列,則或- 。
22、已知等差數列的公差,且成等比數列,則 。
23、在數列、中,,且對任意自然數,是與的等差中項,則是首項為公比為的等比數列 。
24、下列命題中,正確命題的序號為 ①②④ 。
①若為等比數列,且,則;②若為等比數列,公比為,則也是等比數列,公比為;③若為等比數列,公比為,則也是等比數列,公比為;④若、是等比數列,則也是等比數列。
三、解答題
25、已知數列滿足。
(1)求證:數列是等比數列;(2)求的表示式。
(1)證明:給等式兩邊分別加,得:
即, ∴是以為首項,為公比的等比數列
(2)由(1)知: ∴
26、數列的前項和記為。已知
求證:(1)數列是等比數列;(2)。
證明:(1)∵ ∴
整理得數列是以為公比的等比數列
(2)由(1)知 ∴
又∵ ∴ ∴對於任意正整數,都有
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