14.5

等比数列

研究等比数列的通项与性质,并理解它和指数函数的联系。

12 分钟数列
本文章目录

01 · 出发点

相邻项保持固定倍数

细胞按固定倍数增长、资产按固定利率复利变化,关注的不是每次增加同一个量,而是后一项与前一项保持同一个倍数。

等比数列刻画相对变化恒定的过程。只要前一项非零,相邻项之比为常数;通项随序号呈指数变化。

02 · 概念

公比、通项与指数变化

非零数列 {an}\{a_n\} 为等比数列,当存在非零常数 qq,使 an+1an=q\dfrac{a_{n+1}}{a_n}=q。由连续相乘得到 an=a1qn1a_n=a_1q^{n-1}

任意两项满足 an=amqnma_n=a_mq^{n-m}。若各项非零且 i+j=k+li+j=k+l,则 aiaj=akala_i a_j=a_k a_l;三个相邻项满足 an2=an1an+1a_n^2=a_{n-1}a_{n+1}

03 · 方法

由已知项恢复等比数列

  1. 01

    由两项作商:利用 anam=qnm\dfrac{a_n}{a_m}=q^{n-m} 求公比,并结合实数范围判断可能的 qq

  2. 02

    恢复首项:把公比代入任一已知项,求出 a1a_1 后写出通项。

  3. 03

    检查条件:确认用作分母的项非零,并把通项代回全部已知项验证。

04 · 例题

把方法落到具体问题

1由两项确定等比数列

实数等比数列 {an}\{a_n\} 中,a2=6, a5=162a_2=6,\ a_5=162,求通项公式和 a6a_6

  1. 1

    a5a2=q52\dfrac{a_5}{a_2}=q^{5-2},得 q3=1626=27q^3=\dfrac{162}{6}=27,因此实数公比 q=3q=3

  2. 2

    a2=a1qa_2=a_1qa1=63=2a_1=\dfrac63=2,所以 an=23n1a_n=2\cdot3^{n-1}

  3. 3

    n=6n=6a6=235=486a_6=2\cdot3^5=486;由 a5q=162×3a_5q=162\times3 也得到 486486

05 · 辨析

容易忽略的条件与边界

回看

本节小结

  • 等比数列由相邻非零项之比为常数定义。
  • 通项 an=a1qn1a_n=a_1q^{n-1} 体现指数型变化。
  • 等距下标的项具有乘积相等关系,但使用时需注意非零条件。