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第八課時 等比數列(二)
教學目標:
靈活應用等比數列的定義及通項公式,深刻理解等比中項概念,掌握等比數列的性質;提高學生的數學素質,增強學生的應用意識.
教學重點:
1.等比中項的理解與應用.
2.等比數列定義及通項公式的應用.
教學難點:
靈活應用等比數列定義、通項 公式、性質解決一些相關問題.
教學過程:
Ⅰ.復習回顧
等比數列定義,等比數列通項公式
Ⅱ.講授新課
根據定義、通項公式,再與等差數列對照,看等比數列具有哪些性質?
(1)若a,A,b成等差數列 a=a+b2 ,A為等差中項.
那么,如果在a與b中間插入一個數G,使a,G,b成等比數列,……
則即Ga =bG ,即G2=ab
反之,若G2=ab,則Ga =bG ,即a,G,b成等比數列
∴a,G,b成等比數列 G2=ab (a•b≠0)
總之,如果在a與b中間插入一個數G,使a,G,b成等比數列,那么稱這個數G為a與b的等比中項.即G=±ab ,(a,b同號)
另外,在等差數列中,若m+n=p+q,則am+an=ap+aq,那么,在等比數列中呢?
由通項公式可得:am=a1qm-1,an=a1qn-1,ap=a1qp-1,aq=a1•qq-1
不難發(fā)現:am•an=a12qm+n-2,ap•aq=a12qp+q-2
若m+n=p+q,則am•an=a p•aq
下面看應用這些性質可以解決哪些問題?
[例1]在等比數列{an}中,若a3•a5=100,求a4.
分析:由等比數列性質,若m+n=p+q,則am•an=ap•aq可得:
解:∵在等比數列中,∴a3•a5=a42
又∵a3•a5=100,∴a4=±10.
[例2]已知{an}、{bn}是項數相同的等比數列,求證{an•bn}是等比數列.
分析:由等比數列定義及通項公式求得.
解:設數列{an}的首項是a1,公比為p;{bn}的首項為b1,公比為q.
則數列{an}的第n項與第n+1項分別為a1pn-1,a1pn
數列{bn}的第n項與第n+1項分別為b1qn-1,b1qn.
數列{an•bn}的第n項與第n+1項分別為a1•pn-1•b1•qn-1與a1•pn•b1•qn,即為
a1b1(pq)n-1與a1b1(pq)n
∵an+1an •bn+1bn =a1b1(pq)na1b1(pq)n-1 =pq
它是一個與n無關的常數,
∴{an•bn}是一個以pq為公比的等比數列.
特別地,如果{an}是等比數列, c是不等于0的常數,那么數列{c•an}是等比數列.
[例3]三個數成等比數列,它們的和等于14,它們的積等于64,求這三個數.
解:設m,G,n為此三數
由已知得:m+n+G=14,m•n•G=64,
又∵G2=m •n,∴G3=64,∴G=4,∴m+n=10
∴m=2n=8 或m=8n=2
即這三個數為2,4,8或8,4,2.
評述:結合已知條件與定義、通項公式、性質,選擇解題捷徑.
Ⅲ.課堂練習
課本P50練習1,2,3,4,5.
Ⅳ.課時小結
本節(jié)主要內容為:
(1)若a,G,b成等比數列,則G2 =ab,G叫做a與b的等比中項.
(2)若在等比數列中,m+n=p+q,則am•an=ap•aq
Ⅴ.課后作業(yè)
課本P52習題 5,6,7,9
等比數列(二)
1.已知數列{an}為等比數列,且an>0,a2a4+2a3a5+a4a6=25,那么a3+a5的值等于( )
A.5 B.10 C.15 D.20
2.在等比數列中,a1=1,q∈R且|q|≠1,若am=a1a2a3a4a5,則m等于 ( )
A.9 B.10 C.11 D.12
3.非零實數x、y、z成等差數列,x+1、y、z與x、y、z+2分別成等比數列,則y等于( )
A.10 B.12 C.14 D.16
4.有四個數,前三個數成等比數列,其和為19,后三個數成等差數列,其和為12,求此四數.
5.在數列{an}和{bn}中,an>0,bn>0,且an,bn,an+1成等差數列,bn,an+1,bn+1成等比數列,a1=1,b1=2,a2=3,求an∶bn的值.
6.設x>y >2,且x+y,x-y,xy,yx 能按某種順序構成等比數列,試求這個等比數列.
7.有四個數,前三個數成等比數列,后三個數成等差數列,首末兩項的和為21,中間兩項的和為18,求這四個數.
等比數列(二)答案
1 .已知數列{an}為等比數列,且an>0,a2a4+2a3a5+a4a6=25,那么a3+a5的值等于( )
A.5 B.10 C.15 D.20
分析:要確定一個等比數列,必須有兩個獨立條件,而這里只有一個條件,故用先確定基本量a1和q,再求a3+a5 的方法是不行的,而應尋求a3+a5整體與已知條件之間的關系.
解法一:設此等比數列的公比為q,由條件得a1q•a1q3+2a1q2•a1q4+a1q3•a1q5=25
即a12q4(q2+1)2=25,又an>0,得q>0
∴a1q2(q2+1)=5
a3+a5=a1q2+a1q4=a1q2(q2+1)=5
解法二:∵a2a4+2a3a5+a4a6=25
由等比數列性質得a32+2a3a5+a52=25
即(a3+a5)2=25,又an>0,∴a3+a5=5
評述:在運用方程思想方法的過程中,還要注意整體觀念,善于利用等比數列的性質,以達到簡化解題過程、快速求解的目的.
2.在等比數列中,a1=1,q∈R且|q|≠1,若am=a1a2a3a4a5,則m等于 ( )
A.9 B.10 C.11 D.12
解:∵am=a1a2a3a4a5=a15q1+2+3+4=a15q10=a15q11-1
又∵a1=1,∴am=q11-1,∴m=11. 答案:C
3.非零實數x、y、z成等差數列,x+1、y、z與x、y、z+2分別成等比數列,則y等于( )
A.10 B.12 C.14 D.16
解:由已知得2y=x+zy2=(x+1)zy2=x(z+2) 2y=x+zy2=(x+1)zz=2x 2y=3xy2=(x+1)2x y=12
答案:B
4.有四個數,前三個數成等比數列,其和為19,后三個數成等差數列,其和為12,求此四數.
解:設所求的四個數分別為a,x-d,x,x+d
則(x-d)2=ax ①a+(x-d)+x=19 ②(x-d)+x+(x+d)=12 ③
解得x=4,代入①、②得(4-d)2=4a a-d=11
解得a=25d=14 或a=9d=-2
故所求四個數為25,-10,4,18或9,6,4,2.
5.在數列{an}和{bn}中,an>0,bn>0,且an,bn,an+1成等差數列,bn,an+1,bn+1成等比數列,a1=1, b1=2,a2=3,求an∶bn的值.
分析:關鍵是求出兩個數列的通項公式.根據條件,應注意兩個數列之間的聯(lián)系及相互轉換.
解:由題意知:2bn=an+an+1 ①an+12=bnbn+1 ②
∴an+1=bnbn+1 ,an=bnbn-1 (n≥2)
代入①得2bn=bnbn+1 +bnbn-1
即2bn =bn+1 +bn-1 (n≥2)
∴{bn }成等差數列,設公差為d
又b1=2,b2=a22b1 =92 ,
∴d=b2 -b1 =322-2 =22
∴bn =2 +22(n-1)=22(n+1),bn=12 (n+1)2,
當n≥2時,an=bnbn-1 =n(n+1)2 ③
且a1=1時適合于③式,故 anbn =nn+1 .
評述:對于通項公式有關系的兩個數列的問題,一般采用消元法,先消去一個數列的項,并對只含另一個數列通項的關系進行恒等變形,構造一個新的數列.
6.設x>y>2,且x+y,x-y,xy,yx 能按某種順序構成等比數列,試求這個等比數列.
分析:先由x>y>2,可知x-y<x+y<xy,下來只需討論 yx 和x-y的大小關系,分成兩種情況討論.
解:∵x> y>2,x+y>x-y,xy>x+y,而 yx <1<x-y
當 yx <x-y時,由 yx ,x-y,x+y,xy順次構成等比數列.
則有 yx •xy=(x-y)(x+y)(x+y)2=(x-y)xy
解方程組得x=7+52 ,y=5+72 2
∴所求等比數列為22,2+32 2 ,12+172 2 ,70+992 2 .
當 yx >x-y時,由x-y, yx ,x+y,xy順次構成等比數列
則有yx •xy=(x+y)2yx (x+y)=(x-y)xy
解方程組得y=112 ,這與y>2矛盾,故這種情況不存在.
7.有四個數,前三個數成等比數列,后三個數成等差數列,首末兩項的和為21,中間兩項的和為18,求這四個數.
分析一:從后三個數入手.
解法一:設所求的四個數為 (x-d)2x ,x-d,x,x+d,根據題意有
(x-d)2x +(x+d)=21(x-d)+x=18 ,解得x=12d=6 或x=274 d=92 274
∴所求四個數為3,6,12,18或754 ,454 ,274 ,94 .
分析二:從前三數入手.
解法二:設前三個數為 xq ,x,xq,則第四個數為2xq-x.
依題設有xq +2xq-x=21x+xq=18 ,解得x=6q=2 或x=454 q=35
故所求的四個數為3,6,12,18或754 ,454 ,274 ,94 .
分析三:從首末兩項的和與中間兩項的和入手.
解法三:設欲求的四數為x,y,18-y,2-x,由已知得:
y2=x(18-y)2(18-y)=y(tǒng)+(21-x) ,解得x=3y=6 或x=754 y=454
∴所求四數為3,6,12,18或754 ,454 ,274 ,94 .