专题五 等比数列-2020-2021学年高中数学专题题型精讲精练(2019人教B版选择性必修第三册)(解析版)
专题五 等比数列
基本公式
1.等比中项: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,这三个数满足关系式 G=±.
2.等比中项的理解
(1)当a,b同号时,a,b的等比中项有两个;当 a,b异号时,没有等比中项.
(2)在一个等比数列中,从第 2项起,每一项(有穷数列的末项除外)都是它的前一项与
后一项的等比中项.
(3)“a,G,b成等比数列”等价于“G2=ab”(a,b均不为 0),可以用它来判断或证明
三数是否成等比数列.
3.等比数列的判定
(1)定义法:=q(q为常数且 q≠0)或=q(q为常数且 q≠0,n≥2)⇔{an}为等比数列.
(2)等比中项法:a=an·an+2(an≠0,n∈N*)⇔{an}为等比数列.
(3)通项公式法:an=a1qn-1(a1≠0且q≠0)⇔{an}是等比数列.
4.等比数列的性质:
(1)若数列{an},{bn}是项数相同的等比数列,则{an·bn}也是等比数列.特别地,若{an}
是等比数列,c是不等于 0的常数,则{c·an}也是等比数列.
(2)若已知等比数列{an}中的任意两项 an,am,由 an=am·qn-m可以求得公比 q=
(3)在等比数列{an}中,若 m+n=p+q,则 aman=apaq.
①特别地,当 m+n=2k(m,n,kN∈*)时,am·an=a.
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 a1·an=
a2·an-1=…=ak·an-k+1=….
(4)在等比数列{an}中,每隔 k项取出一项,按原来的顺序排列,所得新数列仍为等比
数列,公比为 qk+1.
(5)当m,n,p(m,n,pN∈*)成等差数列时,am,an,ap成等比数列.
5.等比数列与指数函数的关系
等比数列的通项公式可整理为 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.
6.等比数列的常用结论
(1)若{an}是公比为 q的等比数列,则下列数列:
①{can}(c为任一不为零的常数)是公比为 q的等比数列.
②{|an|}是公比为|q|的等比数列.
③{a}(m为常数,mN∈*)是公比为 qm的等比数列.
(2)若{an},{bn}分别是公比为 q1,q2的等比数列,则数列{an·bn}是公比为 q1·q2的等比
数列.
7.等比数列的单调性
已知等比数列{an}的首项为 a1,公比为 q,则
(1)当或时,等比数列{an}为递增数列;
(2)当或时,等比数列{an}为递减数列.
8.等比数列连续几项的设法
(1)三个数成等比数列设为,a,aq.
推广到一般:奇数个数成等比数列设为:…,,a,aq,aq2…
(2)四个符号相同的数成等比数列设为:,,aq,aq3.
推广到一般:偶数个符号相同的数成等比数列设为:…,,,aq,aq3,aq5…
(3)四个数成等比数列,不能确定它们的符号相同时,可设为:a,aq,aq2,aq3.
例题分析
一、等比数列的通项公式
例1 (1)在等比数列{an}中,a1=,q=,an=,则项数 n为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
(2)已知等比数列{an}为递增数列,且 a=a10,2(an+an+2)=5an+1,则数列{an}的通项公式
an=________.
解析 (1)因为 an=a1qn-1,所以×n-1=,即 n=5,解得 n=5.
(2)由2(an+an+2)=5an+1⇒2q2-5q+2=0⇒q=2或,由 a=a10=a1q9>0⇒a1>0,又数列
{an}递增,所以 q=2.
a=a10⇒(a1q4)2=a1q9⇒a1=q=2,所以数列{an}的通项公式为 an=2n.
答案 (1)C (2)2n
归纳总结:等比数列通项公式的求法:a1和q是等比数列的基本量,只要求出这两个
基本量,问题便迎刃而解.关于 a1和q的求法通常有以下两种方法:
(1)根据已知条件,建立关于 a1,q的方程组,求出 a1,q后再求 an,这是常规方法.
(2)充分利用各项之间的关系,直接求出 q后,再求 a1,最后求 an,这种方法带有一定
的技巧性,能简化运算.
(对应训练一)在等比数列{an}中,
(1)a4=2,a7=8,求 an;
(2)a2+a5=18,a3+a6=9,an=1,求 n.
解析 设首项为 a1,公比为 q.
(1)解法一:所以
由得 q3=4,q=,又∵a1q3=2,∴a1=,an=2.
解法二:因为 a7=a4q3,所以 q3=4,q=,an=a4qn-4=2.
(2)解法一:因为
由得 q=,从而 a1=32,又 an=1,
所以 32×n-1=1,即 26-n=20,即 n=6.
解法二:因为 a3+a6=q(a2+a5),所以 q=,
由a1q+a1q4=18,知 a1=32,由 an=a1qn-1=1,
∴32×n-1=1,32=2n-1=25,所以 n=6.
答案 (1) 2 (2)6
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