等比数列的通项公式
例1
已知{a n}为等比数列,
求证:当m+n=p+l时
a m·a n=a p·a l
证明:
设等比数列的首项a1,公比为q,
∵m+n=p+l
∴a m·a n=a p·a l得证.
评注:
本题证明过程并不难,但结论:等比数列中,下标之和相等则对应项之积相等,这在解决有关等比数列的问题时常使解决的过程变得很简捷.
例2
在等比数列{a n}中
(1)已知:a1+a2+a3=6,a2+a3+a4=-3,求a3+a4+a5+a6+a7+a8的值;
(2)已知a1+a2+a3+a4+a5=31,a2+a3+a4+a5+a6=62,求通项a n.
分析:利用等比数列的定义和性质整体观察.
解
(1)不难看出a1+a2+a3,a2+a3+a4,a3+a4+a5,a4+a5+a6,a5+a6+a7,a6+a7+a8成等比数列,且公比为q(即数列{a n}的公比).
设为{A n},即A1=6,A2=-3,
(2)由已知可以看到
∴a1(1+2+4+8+16)=31,a1=1
∴a n=2n-1.
评注:
以上二题均可用列方程和方程组解决,但掌握等比数列有关性质整体考虑问题会使运算更简捷.
例3
在各项均为正数的等比数列{a n}中,若a5a6=9,则log3a1+log3a2+…+log3a10=
[ ] A.12
B.10
C.8
D.2+log35
解:
根据等比中项的性质,
a5a6=a1a10=a2a9=a3a8=a4a7=9.
∴a1a2…a9a10=(a5a6)5=95.
∴log3a1+log3a2+…+log3a10
=log3(a1a2 (10)
=log395
=5log39
=10.
故正确答案为(B).
评注:
(1)应用等比中项求解某些等比数列问题,简便快捷.
(2)对等比数列{a n},有以下结论:
例4
若{a n}为等比数列,且a n>0,已知a5a6=128
则log2a1+log2a2+…+log2a10的值为
[ ] A.5
B.28
C.35
D.40
分析:
利用等比数列项间相等的性质不难求得
解:
原式=log2(a1a2a3 (10)
由等比数列数列性质
a1·a10=a2·a9=a3·a8=…=a5·a6
∴原式=log2(a5·a6)5
=5log2128
=5×7
=35.所以选(C)
例5
在3和9之间插入两个正数,使前三数成等比数列,后三数成等差数列,求这两个数之和.
分析:
欲求这两数之和,只须求得此二数,可依条件列方程、方程组解决.解:
设插入的两个数分别为x、y
评注:
(1)此题亦可改设为:3,3q,3q2,9或3,9-2d,9-d,9.这样利用等差或等比的条件设,方程少,计算简单.
三数成等差知和a 可设为:x-d,x,x+d
四数成等差知和a 可设为:x-3d,x-d,x+d,x+3d,此时公差为2d
例6
分析:
等比数列中,a n,a2n,a3n,a4n仍成等比数列,利用该性质不难解出
解:
∴{a n}成等比数列.
由等比数列的性质a n,a2n,a3n,a4n仍成等比
设公比为G
∴a4n=a n·G3=8×83=4096
评注:
{a n}成等比数列,则a k,a2k,a3k,a4k仍成等比,且它们的公比是原公比q的k次方.
例7
{a n}为等比数列,且a n>0,a2·a4+a4·a6+2a3a5=25
求a3+a5
分析:
注意到下标特点,等比中项及等比数列有关性质不难得到结论
解:
∴由原式有:(a3+a5)2=25
又a n>0
∴a3+a5=5.。