第七课时 等比数列(一)
教学目标:
掌握等比数列的定义,理解等比数列的通项公式及推导;培养学生的发现意识,提高学生创新意识,提高学生的逻辑推理能力,增强学生的应用意识. 教学重点:
等比数列的定义及通项公式. 教学难点:
灵活应用等比数列的定义式及通项公式解决一些相关问题. 教学过程: Ⅰ.复习回顾
前面几节课,我们共同探讨了等差数列,现在我们再来回顾一下等差数列的主要内容. Ⅱ.讲授新课 下面我们来看这样几个数列,看其又有何共同特点? 1,2,4,8,16,?,263; ① 5,25,125,625,?; ②
111
1,-2 ,4 ,-8 ,?;
③
仔细观察数列,寻其共同特点. 对于数列①,an=2
n-1
an; =2(n≥2) an-1
an对于数列②,an=5; =5(n≥2)
an-1
n
an1
对于数列③,an=(-1)·n-1 ; =-2 (n≥2)
2an-1
n+1
1
共同特点:从第二项起,第一项与前一项的比都等于同一个常数. 也就是说,这些数列从第二项起,每一项与前一项的比都具有“相等”的特点. 1.定义 等比数列:一般地,如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数,那么这个数列就叫做等比数列.这个常数叫做等比数列的公比;公比通常用字母q表示(q≠0),即:an∶an-1=q(q≠0) 如:数列①,②,③都是等比数列,它们的公比依次是2,5,1-2 .与等差数列比较,仅一字之差. 总之,若一数列从第二项起,每一项与其前一项之“差”为常数,则为等差数列,之“比”为常数,则为等比数列,此常数称为“公差”或“公比”.
注意(1)公差“d”可为0,(2)公比“q”不可为0. 等比数列的通项公式又如何呢?
2.等比数列的通项公式
请同学们想想等差数列通项公式的推导过程,试着推一下等比数列的通项公式.
解法一:由定义式可得:a2=a1q,a3=a2q=(a1q)q=a1q2,a4
=a3q=(a1q2)q=a1q3,?,
an=an-1q=a1qn1(a1,q≠0),n=1时,等式也成立,即对一
-
切n∈N成立. 解法二:由定义式得:(n-1)个等式 ???????a2a1 =q ①a3a2 =q ② ? ?an =q n-1an-1若将上述n-1个等式相乘,便可得: a2a3a4ann-1 × × ×?× =qa1a2a3an-1即:an=a1·qn1(n≥2) -当n=1时,左=a1,右=a1,所以等式成立, ∴等比数列通项公式为:an=a1·qn1(a1,q≠0)
-
如:数列①,an=1×2n1=2n1(n≤64)
-
-
数列②:an=5×5
-1n-1
1n-1
=5,数列③:an=1×(-2 )=(-1)n
n
1
2n-1
与等差数列比较,两者均可用归纳法求得通项公式.
或者,等差数列是将由定义式得到的n-1个式子相“加”,便可求得通项公式;而等比数列则需将由定义式得到的n-1个式子相“乘”,方可求得通项公式.
下面看一些例子:
[例1]培育水稻新品种,如果第一代得到120粒种子,并且从第一代起,由以后各代的每一粒种子都可以得到下一代的120粒种子,到第5代大约可以得到这个新品种的种子多少粒(保留两个有效数字)?
分析:下一代的种子数总是上一代种子数的120倍,逐代的种子数可组成一等比数列,然后可用等比数列的有关知识解决题目所要求的问题.
解:由题意可得:逐代的种子数可组成一以a1=120,q=120的等比数列{an}. 由等比数列通项公式可得:an=a1·qn1=120×120n1=120n
-
-
∴a5=1205≈2.5×1010.
答:到第5代大约可以得到种子2.5×1010粒.
评述:遇到实际问题,首先应仔细分析题意,以准确恰当建立数学模型.
[例2]一个等比数列的第3项与第4项分别是12与18,求它的第1项与第2项.
分析:应将已知条件用数学语言描述,并联立,然后求得通项公式.
解:设这个等比数列的首项是a1,公比是q
?a1 q2=12 ?则:?3
?a1 q=18 ?
①
②
3
②÷①得:q=2 ③ 16
③代入①得:a1=3 ∴an=a1·qn-1163163n-1=3 ×(2 ),a2=a1·q=3 ×2 =8.
16答:这个数列的第1项与第2项分别是3 和8. 评述:要灵活应用等比数列定义式及通项公式.
Ⅲ.课堂练习 课本P48练习1,2,3 已知{an}是无穷等比数列,公比为q. (1)将数列{an}中的前k项去掉,剩余各项组成一个新数列,这个数列是等比数列吗?如果是,它的首项和公比各是多少?
解:设{an}为:a1,a2,?,ak,ak+1,?
则去掉前k项的数可列为:ak+1,ak+2,?,an,? 可知,此数列是等比数列,它的首项为ak+1,公比为q. (2)取出数列{an}中的所有奇数项,组成一个新的数列,这个