等比数列听课笔记.docx

等比数列听课笔记 an=a1qn-1 (nN*) an=amqn-m (m,nN*) qn-m=anam 例1 已知an是等比数列，a2=2，a5=14,求a2n-1分析：方法1，解出基量a1和q，再求通项公式，再求a2n-1； 方法2，用qn-m=anam解出q,再用 an=amqn-m求a2n-1.（方法1）解：a2=a1q=2 (1)a5=a1q5-1=14 （2）（2）/(1)得q3=18q=12，代入（1）得a1=4 an=a1qn-1=4(12)n-1 (3)由(3)可知a2n-1=4(12)2n-1-1=4(12)2n-2=(12)2n-4（方法2）解：q5-3=a5a2q3=142=18q=12a2n-1=a2q2n-1-2=2(12)2n-3=(12)2n-4或者a2n-1=a5q2n-1-5=(12)2n-3=14(12)2n-6=(12)2n-4在等差数列an中，任意的m,n,k,lN*,m+n=k+lam+an=ak+al但是这种关系并不适用于等比数列。举例说明：下标m=1,n=6,k=3,l=4有m+n=k+l=7，但是对于等比数列an=3*2n-1来说，am+an=a1+a6=3+96=99,而ak+al=a3+a4=12+24=36, am+anak+al那么，对于等比数列来说，其任意的下标m,n,k,lN*,m+n=k+l会有什么情形呢？证明如下：am=a1qm-1, an=a1qn-1, ak=a1qk-1, al=a1ql-1, aman=a12qm+n-2, akal=a12qk+l-2.m+n=k+l 有aman=akal在等比数列an中，任意的m,n,k,lN*,若m+n=k+laman=akal 例2 在等比数列an中，已知a3a28=2，求a1a2a30分析：下标有3+28=1+30=2+29=15+16的相等关系a3a28=a1a30=a2a29=a15a16有相等关系。解： 数列an是等比数列 a1a30=a2a29=a3a28=a15a16=2 a1a2a30=(a1a30) (a2a29) (a3a28)(a15a16)=215练习1 在等比数列an中，已知a6a7=6，a3+a10=5 求a28a21解：由等比数列性质可知a3a10=a6a7=6，于是有： a3a10=6 a3+a10=5 解得： a3=2 或 a3=3 a10=3 a10=2 又 a28a21=a1q27a1q20=q7且a10a3=a1q9a1q2=q7 a28a21 = a10a3= 23或32练习2 在各项均为正数的等比数列an中，已知a5a6=9，求log3a1+log3a2+log3a10分析：log3a1+log3a2+log3a10=log3a1a2a3a10而a1a10=a2a9=a5a6=9解： an是等比数列 a1a10=a2a9=a5a6=9 log3a1+log3a2+log3a10 =log3a1a2a3a10 =log3（a1a10）（a2a9）（a5a6） =log395 =log3310 =10在等比数列an中，任意的m,n,k,lN*,若m+n=k+laman=akal 特殊地，当k=l时，即m+n=2k时，aman=ak2释义：m+n=2k下标m,k,n成等差数列，aman=ak2 项am， 项ak，项an成等比数列例3 已知等比数列an中a3a4a5=8，求a2a3a4a5a6分析：下标4是3，5的等差中项（3，4，5成等差数列），也是2，6的等差中项（2，4，6也成等差数列），故有a3a5=a2a6=a42解： a3a5=a2a6=a42 a3a4a5=a43 （其中，a3a5=a42）且a2a3a4a5a6=a45（其中，a3a5=a42，a2a6=a42） a3a4a5=8（已知）a3a4a5=a43=8a4=2a2a3a4a5a6=a45=25=32练习3 等比数列an中，a3=9, a5=81, 求a7解法1 a3=a1q2=9 解得 q2=9q=3 a5=a1q4=81 a1=1 a7=a1q6=1*(3)6=729 解法2 a3,a5, a7的下标3，5，7构成等差数列 a3,a5, a7构成等比数列 a3a7=a52a7=a52a3=8129=729练习4 等比数列an中，an0, nN*且 a5a2n-5=22n(n3) 求：log2a1+log2a3+log2a2n-1分析：log2a1+log2a3+log2a2n-1=log2 (a1a3a2n-1) (下标为奇数且是等差的 数列1，3，52n-1. 共计n项)而a1a2n-1=a3a2n-3=a5a2n-5=22n要注意序号、下标、项三者的区别和联系。序号是对下标构成的等差数列依自然数顺序编号，从1编到n；下标是序号的函数，依2n-1对应关系与序号对应；项是从等比数列an中按下标抽出的项。具体表示如下：序号123n下标1352n-1项a1a3a5a2n-1当序号n为偶数时,其中间的两个序号是n2和n2+1，例如序号10为偶数，在其中间的两个序号是102和102+1即5和6. 而下标则是将n2和n2+1赋予2n-1所产生的值，例如将n2=5和n2+1=6赋予2n-1所产生的值是9和11，相应的项为a9和a11.当序号n为奇数时,其中间的一个序号是n+12，例如的15为奇数，在其中间的一个序号是15+12即8. 而下标则是将n+12赋予2n-1所产生的值，例如将n+12=8赋予2n-1所产生的值是15(注意，这是下标15，它与上面的序号15含义不同)，相应的项为a15. 与中间序号n+12相邻序号为n+12-1=n-12和n+12+1=n+32，把此两值赋予2n-1得到下标n-2和n+2.相应的项为an-2和an+2解法1 当序号n为偶数时,其中间的两个序号是n2和n2+1，将此二值赋予2n-1所产生的值是2（n2）-1=n-1和2（n2+1）-1= n+1即下标为n-1和n+1的两个中间值，其对应项为an-1和an+1两项 a1a2n-1=a3a2n-3=a5a2n-5=an-1an+1=22n log2a1+log2a3+log2a2n-1=log2 (a1a3a2n-1) =log2(a1a2n-1)（a3a2n-3）（a5a2n-5）（an-1an+1） （一共是n2对相乘）=log2(22n)n2=n2 当序号n为奇数时,其中间的一个序号是n+12，将此值赋予2n-1所产生的值是2（n+12）-1=n即下标为n的一个中间值，其对应项为an项 由a1a2n-1=a3a2n-3=a5a2n-5=an-2an+2=an2=22n，可计算出an=2n 其余n-1项两两相乘共计n-12 对，积为22nn-12 log2a1+log2a3+log2a2n-1=log2 (a1a3a2n-1) =log2(a1a2n-1)（a3a2n-3）（a5a2n-5）（an-2an+2）an =log222nn-122n=n2解法2 下标5，2n-5与n构成等差数列，即n-5=(2n-5)-n an2=a5a2n-5=22n an0, nN* an=2n log2a1+log2a3+log2a2n-1 =log221+log223+log222n-1 =1+3+(2n-1) (这是一个a1=1，an=(2n-1)，n=n等差数列求和式子) =n2例4 在各项都是正数的等比数列an中，已知a6a10+a3a5=41，a4a8=4 求 a4+a8解： 下标6，8，10是等差数列，下标3，4，15也是等差数列 在等比数列an中，有a6a10=a82, 有a3a5=a42又已知a6a10+a3a5=41有a6a10+a3a5=a82+a42=41又已知a4a8=4 （ a4+a8)2=a82+a42+2a4a8=41+2x4=49 各项都是正数 a4+a8=7练习5 ，a3=2-1，且a5=2+1，求a32+2a2a6+a3a7 解： 下标3，5，7是等差数列，an是等比数列 a3a7=a52 而a3a7= a4a6 a32+2a2a6+a3a7=a32+2a3a5+a52=（ a3+a5)2=2-1+2+12 =(22)2=8拓展 问题：等比数列中，下标成等差数列的项（多于三项）依次组成的数列是等比数列吗？ 把这个问题换一个问法是：在等比数列an中，取am, am+s, am+2s构成新的数列，其中各项的下标m,m+s,m+2s构成等差数列,问am, am+s, am+2s是等比数列吗？分析：am, am+s在原比数列an中是相隔s个序数的两项，它俩中间有am+1，am+2am+s-1项，从am到 am+s存在下列关系：am+1am=am+2am+1=am+3am+2=am+sam+（S-1) =q am+1am*am+2am+1*am+3am+2*am+sam+（S-1)=am+sam=qs,这就是说在原等比数列an中，第m+s项与第m项的比值是qs，即am+sam=qs.但是，在新组成的数列中，下标为m+s，m的项是相邻两项am和 am+s，于是有am+sam=qs.同理，下标为m+2s，m+s的项是相邻两项am+s和 am+2s，有am+2sam+s=qs证明：在等比数列an中，取am, am+s, am+2s构成新的数列bnbn= am+(n-1)s为新的数列的表达式. 从原等比数列an可推得 am+sam=qs且当n=1时b1= am+(1-1)s=am, 当n=2时b2= am+(2-1)s=am+s, b2b1= am+sam=qs若当n=k和n=k-1时，bkbk-1= am