1、第2课时等比数列的性质学 习 任 务核 心 素 养1理解等比中项的概念(易错点)2掌握等比数列的性质及其应用(重点)3熟练掌握等比数列与等差数列的综合应用(难点、易错点)1通过等比数列性质的学习,培养逻辑推理的素养2通过等比数列与等差数列的综合应用的学习,提升数学运算素养在等差数列an中,通项公式可推广为anam(nm)d,并且若mnpq,则amanapaq(n,m,p,qN),特别地,若mn2p,则aman2ap问题:在等比数列中有无类似的性质?提示略知识点1等比中项定义如果x,G,y是等比数列,那么称G为x与y的等比中项关系式G2xy结论在等比数列中,中间每一项都是它的前一项与后一项的等比
2、中项G是x与y的等比中项的充要条件为G2xy吗?提示不是若G是x与y的等比中项,则G2xy,反之不成立拓展:(1)在等比数列an中,任取相邻的三项an1,an,an1,则an是an1与an1的等比中项由此可得等比数列的另一种判定方法等比中项法,即判断(n2)是否成立(2)“a,G,b是等比数列”与“G2ab”是不等价的前者可以推出后者,但后者不能推出前者如Ga0,b1,满足G2ab,而0,0,1不是等比数列因此“a,G,b是等比数列”是“G2ab”的充分不必要条件(3)等差中项与等比中项的区别:任意两数都存在等差中项,但并不是任意两数都存在等比中项,当且仅当两数同号且均不为0时才存在等比中项;
3、任意两数的等差中项是唯一的,而若两数有等比中项,则等比中项有两个,且互为相反数1已知a是1,2的等差中项,b是1,16的等比中项,则ab()A6B6C6D12C依题意知2a12,b2(1)(16),解得a,b4,ab6知识点2等比数列的性质在等比数列an中,若stpq(s,t,p,qN),则asatapaq(1)特别地,当2spq(s,p,qN)时,apaqa(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a1ana2an1akank1拓展:(1)“子数列”性质对于无穷等比数列an,若将其前k项去掉,剩余各项仍为等比数列,首项为ak1,公比为q;若取出所有的k的倍数项,
4、组成的数列仍为等比数列,首项为ak,公比为qk(2)两个等比数列合成数列的性质若数列an,bn均为等比数列,c为不等于0的常数,则数列can,anbn,也为等比数列2在等比数列an中,已知a7a125,则a8a9a10a11_25an是等比数列,a8a11a9a10a7a12,a8a9a10a11(a9a10)2(a7a12)25225 类型1等比中项的应用【例1】(1)如果1,a,b,c,9成等比数列,那么()Ab3,ac9Bb3,ac9Cb3,ac9Db3,ac9(2)在等差数列an中,公差d0,且a1,a3,a9成等比数列,则_(1)B(2)(1)因为b2(1)(9)9,a21bb0,所
5、以b0,所以b3,且a,c必同号所以acb29(2)由题意知a3是a1和a9的等比中项,aa1a9,(a12d)2a1(a18d),得a1d,由等比中项的定义可知:G2abG.这表明只有同号的两项才有等比中项,并且这两项的等比中项有两个,它们互为相反数.反之,若G2ab,则,即a,G,b成等比数列.所以a,G,b成等比数列G2ab(ab0).跟进训练1(对接教材P34练习AT3)等比数列an中,a44,则a2a6等于()A4B8C16D32Can是等比数列,a2a6a16 类型2等比数列性质的应用【例2】(1)已知数列an为等比数列若an0,且a2a42a3a5a4a636,则a3a5_(2)
6、在2和8之间插入三个数,使这五个数成等比数列,则中间三个数的积等于_(1)6(2)64(1)a2a42a3a5a4a636,a2a3a5a36,(a3a5)236,又an0,a3a56(2)设a12,a58,a34,a2a3a4aa3a4364在等比数列的有关运算中,常常涉及到次数较高的指数运算.若按常规解法,往往是建立a1,q的方程组,这样解起来很麻烦.通过本例可以看出:结合等比数列的性质进行整体变换,会起到化繁为简的效果.跟进训练2在等比数列an中,已知a4a72,a5a68,求a1a10解因为数列an为等比数列,所以a5a6a4a78联立可解得或当时,q3,故a1a10a7q37;当时,
7、q32,同理,有a1a107即a1a10的值为7 类型3等比数列的设法与求解1类比等差数列中相邻三项的设法,想一想:等比数列中的相邻三项如何设运算更方便?提示可设为,a,aq或a,aq,aq2(q0)2如果四个数成等比数列,如何设更方便运算?提示可设为,a,aq,aq2或,aq,aq3(q0)【例3】(对接教材P33例7)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,求这四个数解法一:设四个数依次为ad,a,ad,由条件得解得或所以,当a4,d4时,所求四个数为0,4,8,16;当a9,d6时,所求四个数为15,9,3,1
8、故所求四个数为0,4,8,16或15,9,3,1法二:设四个数依次为a,a,aq(a0),由条件得解得或当a8,q2时,所求四个数为0,4,8,16;当a3,q时,所求四个数为15,9,3,1故所求四个数为0,4,8,16或15,9,3,1合理地设出所求数中的三个数,根据题意再表示出另一个数是解决这类问题的关键,一般地,三个数成等比数列,可设为,a,aq;三个数成等差数列,可设为ad,a,ad.跟进训练3三个数成等比数列,其积为512,如果第一个数与第三个数各减去2,则这三个数成等差数列,求这三个数解设三个数依次为,a,aq,aaq512,a8(aq2)2a,2q25q20,q2或q,这三个数
9、为4,8,16或16,8,41等比数列an中,a1,q2,则a4与a8的等比中项为()A4B4CDAa4a1q3231,a8a1q72716,a4与a8的等比中项为42对任意等比数列an,下列说法一定正确的是()Aa1,a3,a9成等比数列Ba2,a3,a6成等比数列Ca2,a4,a8成等比数列Da3,a6,a9成等比数列D因为aa3a9,所以a3,a6,a9成等比数列3在等比数列an中,a1a9a(a0),a11a19b,则a91a99等于()A B C DA记a1a9b1,a11a19b2,则a91a99b10,易知数列bn为等比数列,且b1a,公比q,所以b10b1q9a4在等比数列an
10、中,各项都是正数,a6a10a3a541,a4a84,则a4a8_7a6a10a,a3a5a,aa41又a4a84,(a4a8)2aa2a4a841849数列an各项都是正数,a4a875在递增等比数列an中,a1a964,a3a720,则a11_64在等比数列an中,a1a9a3a7,由已知可得a3a764且a3a720联立得或an是递增等比数列,a7a3取a34,a716,164q4,q44a11a7q416464回顾本节知识,自我完成以下问题:1等比数列的常用性质有哪些?提示(1)如果mnkl,则有amanakal;(2)如果mn2k,amana;(3)若m,n,p成等差数列,am,an,ap成等比数列;(4)在等比数列an中,每隔k项(kN)取出一项,按原来的顺序排列,所得的新数列仍为等比数列;(5)如果an,bn均为等比数列,且公比分别为q1,q2,那么数列,anbn,|an|仍是等比数列,且公比分别为,q1q2,|q1|;(6)等比数列的项的对称性:在有穷等比数列中,与首末两项“等距离”的两项之积等于首末两项的积,即a1ana2an1a3an22如何根据等比中项和等比数列的性质巧设等比数列中的项?提示当三个数成等比数列且知这三个数的积时,一般将这三个数设为,a,aq;当有五个数成等比数列时,常设为,a,aq,aq2