高中数学人教A版 (2019)选择性必修 第二册4.3 等比数列授课ppt课件

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1.理解等比数列的概念,理解等比中项的概念.(数学抽象)2.掌握等比数列的通项公式,能运用公式解决相关问题.(数学运算)3.掌握等比数列的判断与证明方法.(逻辑推理)
【激趣诱思】从1976年至1999年在我国累计推广种植杂交水稻35亿多亩,增产稻谷3 500亿千克,相当于每年解决3 500万人的吃饭问题.这一切都归功于一个人——“杂交水稻之父”袁隆平,国际上称他培育的杂交水稻是“东方魔稻”“中国第五大发明”.袁隆平在培育某水稻新品种时,培育出第一代120粒种子,并且从第一代起,每粒种子都可以得到下一代的120粒种子,那么到第5代时大约可以得到这个新品种的多少粒种子?学习了本节内容之后,你就能得到这个问题的答案.
一、等比数列一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的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,公比通常用字母q(q≠0)表示.
名师点析 对等比数列定义的理解(1)定义中强调“从第2项起”,因为第1项没有前一项.(2)每一项与它的前一项的比必须是同一个常数(因为同一个常数体现了等比数列的基本特征).(3)公比q是每一项(从第2项起)与它的前一项的比,不要把分子与分母弄颠倒.(4)等比数列中的任何一项均不能为零.(5)等比数列的公比可以是正数、负数,但不能为零.
微练习判断下列数列是不是等比数列.如果是,写出其公比q.②10,10,10,10,10,…;④1,0,1,0,1,0,…;⑤1,-4,16,-64,256,….解 ①不是等比数列;②是等比数列,公比为1;③是等比数列,公比为 ;④不是等比数列;⑤是等比数列,公比为-4.
二、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,此时 G2=ab .名师点析 等比中项概念的理解(1)只有同号的两个实数才有等比中项.(2)若两个实数有等比中项,则一定有两个,它们互为相反数.
微练习2+ 和2- 的等比中项是(　　)A.1　　　B.-1　　　C.±1　　　D.2答案 C
三、等比数列的通项公式首项为a1,公比为q的等比数列{an}的通项公式为an= a1qn-1 .名师点析 已知等比数列的首项和公比,可以求得任意一项.已知a1,n,q,an四个量中的三个,可以求得第四个量.
微拓展(1)通项公式an=a·qn-1中q的次数可以这样记:次数为等号前面的项an的项数n减去等号后面的项a1的项数1.(2)变形公式an=amqn-m,此公式中q的次数也可以这样记:次数为等号前面的项an的项数n减去等号后面的项am的项数m.
例1在等比数列{an}中,求解下列问题:(1)若a2=3,a5= ,求{an}的通项公式;(2)若a2=4,q=2,an=128,求n;(3)若a2+a5=18,a3+a6=9,求a7.分析先根据等比数列的通项公式,结合条件列出方程(组)求得a1,q,再解决其他问题.
方法技巧等比数列的计算(1)等比数列的基本量是a1和q,很多等比数列问题都可以归结为其基本量的运算问题.解决这类问题时,最核心的思想方法是解方程(组)的方法,即依据题目条件,先根据等比数列的通项公式建立关于a1和q的方程(组),再解方程(组),求得a1和q的值,最后解决其他问题.(2)在等比数列的基本量运算问题中,建立方程(组)进行求解时,要注意运算的技巧性,特别注意整体思想的应用.
变式训练 1在等比数列{an}中,a5-a1=15,a4-a2=6,求a3.
例2(1)已知等比数列的前3项依次为x,2x+2,3x+3,求实数x的值.(2)已知等比数列{an},a2a3a4=64,a3+a6=36,求a1和a5的等比中项.分析(1)可由等比中项的定义建立关于x的方程求解;(2)先求出a1和a5的值,再根据等比中项的定义求解.
解 (1)因为等比数列的前3项依次为x,2x+2,3x+3,所以x(3x+3)=(2x+2)2,解得x=-1或x=-4.又因为当x=-1时,2x+2=3x+3=0不合题意,所以实数x的值为-4.(2)因为{an}是等比数列,所以a3是a2和a4的等比中项,即 =a2a4,所以 =64,解得a3=4,从而a6=32.所以a5=a1q4=16.设a1和a5的等比中项为G,则G2=a1a5=16,所以G=±4,故a1和a5的等比中项是±4.
反思感悟 涉及3个数成等比数列时,常利用等比中项列式求解,使用等比中项时,要注意只有同号的两个数才有等比中项,要注意根据题意选择等比中项的符号.
变式训练 2在等差数列{an}中,a1=9,公差d=1.若ak是a1和a2k的等比中项,则k=(　　)A.2　　　　B.4　　　　C.6　　　　D.8答案 B解析 依题意,得 =a1a2k,即[9+(k-1)]2=9[9+(2k-1)],整理得k2-2k-8=0,解得k=4(k=-2舍去).
例3已知数列{an}是各项均为正数的等差数列,且lg a1,lg a2,lg a4成等差数列,又bn= ,n=1,2,3,…,则数列{bn}是不是等比数列?分析先求出数列{an}的通项公式,再求出数列{bn}的通项公式,从而判断{bn}是不是等比数列.
方法技巧判断或证明一个数列是等比数列的主要方法如下:①定义法:若当n≥1,n∈N*时, =q(q≠0,q为常数),则数列{an}为等比数列.②等比中项法:若 =anan+2(n∈N*),则数列{an}为等比数列.③通项公式法:若数列{an}的通项an=cqn(c,q≠0),则数列{an}为等比数列.
变式训练 3已知数列{an}是首项为3,公差为2的等差数列,令bn= ,求证:数列{bn}是等比数列.证明 依题意an=3+(n-1)×2=2n+1,∴bn=52n+1,∴ =52=25.∴数列{bn}是首项为53=125,公比为25的等比数列.
构造等比数列求通项公式典例 (1)在数列{an}中,a1=1,an+1=2an+1,求通项公式an.(2)在数列{an}中,a1=3,an+1= ,求通项公式an.分析(1)配常数;(2)取对数.
∴{an+1}是首项为a1+1=2,公比为2的等比数列.∴an+1=(a1+1)·2n-1=2n,即an=2n-1.
反思感悟 构造新数列的技巧有些数列本身不是等差、等比数列,但是通过适当的变形,可以构造出等差、等比数列.常见的构造方法有:(1)取倒数法;(2)配常数法;(3)取对数法;(4)配函数法等.
1.下列数列为等比数列的是(　　)A.0,1,2,4,…B.22,42,62,82,…C.q-1,(q-1)2,(q-1)3,(q-1)4,…答案 D
2.(2021天津河东高二期末)在等比数列{an}中,a3=1,a5=2,则首项a1=(　　)
4.在等比数列{an}中,已知a5+a1=34,a5-a1=30,则a3=(　　)A.8B.-8C.±8 D.16答案 A解析 由a5+a1=34,a5-a1=30,得a1=2,a5=32,设公比为q,则q4= =16,所以q2=4,所以a3=a1q2=2×4=8.
5.若等比数列的首项为4,公比为2,则数列中第3项与第5项的等比中项为　　　　　. 答案 ±32解析 ∵a3=4×22=16,a5=4×24=64,