4.3 等比数列
人教 A 版 · 本节 7 页原书扫描(原文)+ 本站重写的讲解与习题详解考过 26 题 ↓
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本节的知识树
2 概念 · 1 公式 · 最深 3 层。根是引本节作教材出处的实体,长链由 `prereqs` 构建期派生——源里只有最小一步。
考过本节的真题
共 26 道
- 浙江 2008 · q06等比数列相邻两项之积的前 项和 · 乘积仍是等比、代两个 排除,或和乘公比自己消经由 等比数列
- 浙江 2008 · q22、 的三个不等式 · 通项写不出来,全靠把递推式改写成能对消的形状经由 等比数列
- 浙江 2009 · q11等比数列 求 · 套公式约掉首项 / 倒过来数格子 / 先证与首项无关再取特殊值经由 等比数列
- 浙江 2010 · q02循环把 S 推到 57 时计数器停在 5 · 逐圈模拟 / 四个选项各跑一遍 / 先求通项经由 等比数列
- 浙江 2010 · q03公比是 −2 时 S₅ 与 S₂ 异号 · 套求和公式 / 取定首项直接加 / 把条件读成「跳三项乘 −8」经由 等比数列
- 浙江 2011 · q18 整段约掉—— 与 是一一对应的,两个端点一个来自「锐角」、一个来自「拼得成三角形」经由 等比中项
- 浙江 2011 · q19两个和都长成 ——比大小就是比 与 ,再看 要不要翻号经由 等比数列、等比中项
- 浙江 2012 · q13两个条件长得一模一样 · 相减把常数 抹掉,三条路都落到 经由 等比数列
- 浙江 2013 · q18 是这道题的枢纽 —— 前 项照抄,第 项起把负的那截减两遍经由 等比数列、等比中项
- 浙江 2014 · q11循环就是递推 · 五轮手推与一条通项,答的是计数器不是轮数经由 等比数列
- 浙江 2014 · q19积的形式给的等比数列 · 和最大只看项的符号: 与 相遇两次,经由 等比数列
- 浙江 2015 · q03等比条件只钉死 ,两个乘积都化成平方的负倍数经由 等比数列、等比中项
- 浙江 2016 · q13项与和混写:消掉项得 ,消掉和得 经由 等比数列
- 浙江 2016 · q20差不到 1 的递推:一条裂项累加,一条盯住「超出 2 的那一截」经由 等比数列
- 浙江 2018 · q10等比四项对上 · 先逼出公比为负,再丢掉 经由 等比数列
- 浙江 2018 · q20等比求公比,再把 的差分累加经由 等比数列、等比中项
- 浙江 2019 · q20等比中项解出 bₙ,放缩成 2(√n−√(n−1)) 裂项证和经由 等比数列、等比中项
- 浙江 2020 · q07「不可能成立」= 那个方程在题设下无解 · 四个选项各化成一个关于 a₁/d 的方程,只有 B 逼出公差为零经由 等比中项
- 浙江 2020 · q10两条规则互相咬住:乘出去落进 、除回来落进 · 把 两头一夹先得 , 时 被逼成 ,并集恰好 7 个经由 等比数列
- 浙江 2020 · q20三个数列两条递推 · 一条累乘公式 cₙ = b₁b₂/(bₙbₙ₊₁) 同时解决两问经由 等比数列
- 浙江 2021 · q09等比条件展开因式分解 · 轨迹是直线与双曲线经由 等比数列、等比中项
- 浙江 2021 · q20由 Sₙ 递推定等比通项 · 错位相减求和后恒成立,参变分离或一次函数定参数经由 等比数列
- 浙江 2022 · q20等差数列里塞出等比三项 · 判别式定有解,或分离对勾函数看值域经由 等比数列、等比中项
- 浙江 2023 · q21投篮马尔可夫链 · 全概率列 P_{i+1}=0.4P_i+0.2 构等比,指示变量求 E(Y)经由 等比数列
- 浙江 2025 · q13等比数列的公比 · 分段作比一步到位,或老实套求和公式经由 等比数列
- 浙江 2025 · q16构造 {naₙ} 化等差 · 那个和式两条路:错位相减,或对等比和求导经由 等比数列
讲解
本站对这一节的重写(不是原书转写):顺序可重组、推导可补全,目标是易读易学 + 与真题关联。原文以上方扫描图为准。
等差数列研究的是”每一步加同一个数”,等比数列研究的是”每一步乘同一个数”。 两者是同一套研究套路走两遍:定义 → 通项公式 → 中项 → 函数视角 → 性质 → 应用。 所以这一节最省力的读法不是从头学一遍,而是对照着等差数列读——凡是等差里”加、减、乘以 “的地方, 等比里就换成”乘、除、乘 次方”。
课本按”实例 → 定义 → 通项 → 中项 → 函数 → 例题”的发现顺序讲。这里把对照表提到最前面, 再逐条讲清对照关系为什么成立,最后专门花一段讲等比数列独有的那几条限制 (各项非零、公比可负、 的符号决定摆动)——那才是等差数列里没有、也最容易漏的部分。
一、和等差数列对照着看
| 等差数列 | 等比数列 | |
|---|---|---|
| 定义 | (常数) | (常数,且 ) |
| 通项 | ||
| 由第 项推 | ||
| 中项 | ||
| 函数模型 | 一次函数 | 指数型函数 |
| 下标性质 |
这张表的用法:遇到等比数列的新问题,先问”等差里这道题怎么做”,再把加法换成乘法。 课本例 2(用 表示 )与例 1 的两种解法都是这么来的。
二、定义:比为常数,而且处处除得动
如果数列 从第 2 项起,每一项与它的前一项的比都等于同一个常数 , 就说 是等比数列, 叫公比。
比等差数列多出来的限制有两条,而且是连着的:
- 。 若 ,从第 2 项起全是 ,再往下”比”就没法算了。
- 每一项都不为 。 因为 要有意义, 必须非零;由 与 知, 这等价于 。
这两条是等比数列全部”前提验证”的来源。 凡是题目里出现”证明某数列是等比数列”, 除了算出比值是常数,还要说清分母不为零——漏掉这一句,证明就不完整。 反过来,” 是不是等比数列”这种问题,答案是否定的,理由正是分母为零。
判定一个数列是不是等比数列,机械做法与等差同形:把相邻两项的比逐个算出来,看是不是全相等。 头两个比是 与 ,一算就露馅——它是等差数列,不是等比数列, 这两个词只差一个字,读题时要盯住。
三、通项公式:乘了 次
由定义 一层层叠:
到 时一共乘了 次 ,所以
和等差一样,这个式子是从 归纳出来的,要回头验 :,成立, 所以公式对全部 都用得。
从任意一项出发的版本更好用。由 与 相除(两式都非零,除得动),
课本例 1(已知 、 求 )用它可以一步到位:。 注意这里解出的是 ,不是 ——开方要带 ,这是下一段的主题。
延伸出去的一条大用法:把递推「配」成等比
高考里给你一个现成等比数列的时候不多,更常见的是给一条递推式,让你自己把它配成等比。 配法只有一条原则:多出来的那一项是几次的,就配一个几次的式子。
多出来的是常数(,):两边同加一个待定的 ,要它凑成
比对得 ,于是 是公比 的等比数列。
多出来的是一次式():配的东西也升一次,设 ,要 :
按 的系数与常数项各列一个方程,、 一起解出来。
拿 走一遍(、 的系数是 ): 给 , 给 。于是 是公比 的等比数列, 由 得首项 ,,即 。
还有一条不用配常数的路:两条相邻的递推相减,把带 的那一项消掉。 对 作差得 (), 非齐次项从一次式降成了常数,再按上面第一型配一次即可,最后累加回去。 作差换掉一个技巧,用哪条看你更顺手。
四、 从哪里来:等比数列最容易漏解的地方
等差数列解出的是 (一次方程,一个解);等比数列常常解出的是 、、(偶次方,两个解)。 凡是偶次方,都要问一句”负的那个能不能取”。
等比中项。 在 与 中间插入一个数 ,使 成等比数列,则 叫 与 的 等比中项,此时
由此得三条要记住的结论:
- ——等比中项有两个(等差中项只有一个);
- 才有等比中项。 与 异号时 无解; 或 为零时更不行(等比数列各项非零);
- 反着用:题目说”某三项成等比数列”,就翻译成”中间那项的平方等于两边之积”这一个方程。 本站把这条登记为「等比中项」。
注意方向: 成等比 ;反过来由 推不出三者成等比 ( 时 满足方程,但不成等比数列)。要补上”三项都非零”才等价。
五、指数函数的看法与单调性
把通项改写一下:
当 且 时, 恰是指数型函数 在 处的值, 图象是指数曲线上一串孤立的点。于是单调性可以直接读出来(先看 的正负,再看 与 的大小):
| 递减 | 递增 | |
| 递增 | 递减 |
时是非零常数列(它既是等比数列,公比 ;也是等差数列,公差 )。
时没有单调性可言:相邻两项异号,数列在正负之间摆动。这一档不在指数函数的图象上—— 对负底数没有定义——所以”等比数列就是指数函数”这句话要加上 的前提。 反过来,任给 (, 且 ), 构成首项 、公比 的等比数列。
六、等差与等比之间的两座桥
课本例 5 给了一对互逆的变换,值得当结论记:
- 等差(公差 ) 等比(公比 ),只要 且 。 理由:,是常数,且指数式恒正、分母非零。
- 各项为正的等比(公比 ) 等差(公差 )。 理由:。 “各项为正”不能省——对数的真数必须为正,而 的等比数列有一半的项是负的。
这对桥的用处:题目给了一个看着不等差也不等比的数列,先试着取指数或取对数, 常常一下就变回熟悉的形状。
桥的一次实战:条件给的是「前 项积」。 2014 年浙江卷第 19 题一上来只给一行
并说 等比、、,要求 与 。这一行是积, 不是我们熟悉的和,也不是递推。两条通道:
-
作商。 相邻两式一除,左边只剩一项:。 这是 的乘法版本,同样只对 合法, 得回头单独验。 取 就有 ,再由 定公比。
-
取对数——也就是本节这座桥。令 ,对整行取 :
「 等比」当场变成「 等差」,而「积」变成「和」。、 ,等差立刻给出 ,即 ; 再把它塞回上式,,得 。
比较一下:作商那一路要补验 ,取对数这一路不用——取完对数的式子对每个 都成立,首项本来就在里面。这是这座桥除了「变回熟悉形状」之外的第二个好处: 它把一个补验步骤整个消掉。
顺带给前面那句「各项为正不能省」补一个落点。这道题里 只给出 , 是等式右边 恒为正逼着左边的积恒正、从而 ,才排掉 。 也就是说,「各项为正」在这里不是现成的前提,而是先要从条件里推出来的一句话—— 推出来了,才敢取对数。
七、实际问题:复利就是等比
“每期按固定比率增长”的模型一律是等比数列。本金 、每期利率 ,则各期本利和
是首项 、公比 的等比数列。课本例 4(月复利与季复利比较)用的就是这一条。
做这类题有两个固定动作:
- 先说清”第 1 项”是哪一期。 是存入当期还是一期之后?错一格,答案就差一个公比;
- 精度按题目要求取,且只在最后一步取。 “精确到 元”就四舍五入到分; 中间量(如 )要多留几位,早取近似误差会随乘方放大。
八、易错清单
按失分频率排:
- 偶次方开方漏掉负根。 由 得 ;由 得 。 漏一个就少一半答案。
- 漏掉”各项非零”这个前提。 证明等比数列时必须交代分母不为零,否则证明不成立。
- 把”等比”读成”等差”(或反过来)。判定题里 与 只差一眼。
- 时还去谈单调性。 那时数列在摆动,“递增/递减”都不对。
- 取对数前没验各项为正。
- 实际问题里首项取错一期。
- 中间近似取得太早。 复利题里 只留三位,最后一步就可能差好几元。
九、这一节考过的真题(怎么用它们)
页面下方”考过本节的真题”那一段是构建期从知识图谱派生出来的完整清单,这里只给一个读的顺序:
-
先做 2025 年第 13 题:直接求等比数列的公比,两条路——分段作比一步到位,或老实套求和公式。 它是”基本量法”在等比这一侧最正统的一道;
-
再做 2022 年第 20 题:在一个等差数列里挑出三项让它们成等比。这道题正是第四节 「等比中项反着用」的完整演出——把”成等比”翻译成 一个方程,再讨论判别式;
-
然后是 2025 年第 16 题:先构造 化成等差,再对一个和式动手;等比在这里是工具, 用来处理那个错位相减的和;
-
想练「多出来的是一次式」那一型,做 2014 年第 11 题(填空):一张程序框图, 循环体 、,输入 问输出。把循环读成 之后, 正是上面第三节末尾那段的原题——配 得 等比, ,再解 。 它比 2023 年那道多一层:配的不再是一个常数,而是一个一次式;
-
最后是 2023 年第 21 题,这一节的上限:概率题里递推出 , 用待定系数把它变成一个等比数列()。 “递推式化等比”是等比数列在高考里最常见的出场方式,比直接给一个等比数列常见得多。
-
想看第六节那座桥真的被用一次,做 2014 年第 19 题:条件给的是前 项积 ,作商能做、取对数更省,细节就在上面第六节末尾那一段。 它的第 (II) 问第二小问另有看头:问「哪个 使 最大」,答案落在 与 的赛跑上,而这两个量相遇两次—— 处恰好相等(), 接着 领先三步,到 才被反超。所以正号只持续三项,。 等比数列在这道题里既是被求的对象,也是那个「指数终将跑赢多项式」的主角。
习题详解(本站解答,无官方答案可核)
人教 A 版学生用书不含答案,教师用书与全解不在本站语料里——因此本节习题的解答无官方答案可核,它们是本站写的。每一道都过了独立 verifier 的 refute 优先复核(默认它有问题,找不出问题才放行),但那不等于官方标准答案:拿它对思路,别拿它对分。
本节课本习题共 5 道,全在第 36 页「练习」里。其中 4 道逐题全做,不收的是第 2 题—— 它的题面是一张表格,而表格在课本上是图、不在文字转写里,题面引文引不全, 本站的独立复核也就无靶可核(本站解答没有官方答案可比,逐题复核是唯一那道关;见页面上那句声明)。 要做那一道,请对着上方第 36 页的扫描图读表,动作与第 3 题同源: 已知任意两项就能定出 ,再用 逐格补。
本节没有「习题 4.3」——它排在 §4.3.2 那一节的末尾,归那一份详解。 每道题先逐字引课本的题面(引用块),再写解答。
练习(第 36 页)第 1 题
- 判断下列数列是不是等比数列. 如果是, 写出它的公比.
(1) 3, 9, 15, 21, 27, 33; (2) 1, 1.1, 1.21, 1.331, 1.4641;
(3) ; (4) .
判定只有一条路:把相邻两项的比逐个算出来,看它们是不是全相等。定义要求”从第 2 项起每一项”都合, 所以不能只核头两个比。四组的各项都非零,比值都算得动。
(1) 依次作比:
头两个比就不相等,所以它不是等比数列。 (顺带一提:它的相邻两项之差恒为 ,是等差数列——这两个词只差一个字。)
(2) 依次作比:
4 个比全等于 ,所以它是等比数列,公比 。 (也可以看出各项就是 。)
(3) 依次作比:
头两个比不相等,所以它不是等比数列。 (它的各项是 ,分母 成等差, 所以它是”倒数成等差”的数列,不是等比数列。)
(4) 依次作比:
5 个比全等于 ,所以它是等比数列,公比 。
注意 (4) 的公比是负数:这时数列在正负之间摆动,谈不上递增或递减。公比可以为负, 只有""和”某一项为 “是被定义排除的。
这道题的关键动作:作比,不作差。等差看差、等比看比,读题时先认清问的是哪一个。
练习(第 36 页)第 3 题
- 在等比数列 中,,。求 和公比 。
设公比为 。等比数列各项非零,故 、。
第一个条件先化简。 由通项公式 ,
所以 ,即
(这一步就是等比中项: 是 与 的等比中项,。偶次方要带 。)
第二个条件筛掉一个。 由 ,
因为 是实数,,所以 必须与 同号,即 。 于是 被排除,只剩
代回: 或 。 两个都满足 ,都要保留。
再由 求 :
- 时 ;
- 时 。
所以
两组都回代核一遍。
- :数列是 , ✓, ✓;
- :数列是 , ✓, ✓。
两组都成立,缺一个就是漏解。这道题的关键动作:把 认成 —— 一步把两个未知量压成一个,比设 解二元方程组干净得多。
练习(第 36 页)第 4 题
- 对于数列 ,若点 ()都在函数 的图象上,其中 为常数,且 ,,试判断数列 是不是等比数列,并证明你的结论.
结论: 是等比数列,首项 ,公比为 。
证明。 点 在 的图象上,就是说对每个 都有
第一步:验各项非零(这一步不能省,否则下一步的比值没有意义)。 因为 且 ,所以 ,从而
第二步:作比。 对任意 ,
第三步:判定。 这个比值是与 无关的常数 ,且 。按等比数列的定义 (从第 2 项起每一项与前一项的比都等于同一个常数), 是等比数列,公比为 。 首项 ,它非零,与”等比数列各项非零”相符。
三个条件各自的用处(题目一个也没白给):
- 与 保证各项非零,比值算得动;
- 保证它不是常数列——不过要注意,即使 , 仍是等比数列(公比为 的常数列)。 这个条件是为了让 是一条真正的指数型曲线而设的,不是判定等比所必需的。
核一遍:取 ,则 ,即 , 逐项作比都是 ,首项 ,与结论相符。
练习(第 36 页)第 5 题
- 已知数列 是等比数列.
(1) 是否构成等比数列?为什么? 呢?
(2) 当 n > 1 时, , , 是否构成等比数列?为什么?
设 的公比为 。由等比数列的定义,每一项都非零且 ,所以下面所有的比值都算得动, 所有的 的幂也都非零。用一次通项公式的推论
(1) 。 相邻两项作比:
两个比相等,且 (因 ),所以 构成等比数列,公比为 。
。 同样地,
两个比相等且非零,所以 也构成等比数列,公比为 。
也可以用等比中项验一次:,而 , 两者相等,且三项都非零,所以三者成等比数列——两条路一致。
(2) ()。 相邻两项作比:
两个比都等于 且 ,所以 它们构成等比数列,公比为 ——这正是等比数列定义本身, “任意相邻三项成等比”与”整个数列成等比”说的是同一件事。 条件 是为了让 有意义(下标必须是正整数)。
把三小问合起来看,规律是: 从 里等间隔地取出一串项,取出来的仍是等比数列,公比是原公比的”间隔次方”。 设间隔为 (即取 ),则
是与 无关的非零常数,所以新数列是公比 的等比数列。 (1) 是 与 ,(2) 是 。
这道题的关键动作:别去设首项、别去算具体值,直接用 作比—— 所有的 都会约掉,剩下的只有 的幂。
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4.3 等比数列
我们知道,等差数列的特征是“从第2项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数”,类比等差数列的研究思路和方法,从运算的角度出发,你觉得还有怎样的数列是值得研究的?
4.3.1 等比数列的概念
请看下面几个问题中的数列.
- 两河流域发掘的古巴比伦时期的泥版上记录了下面的数列①:
①古巴比伦人用六十进制记数,这里转化为十进制.
- 《庄子·天下》中提到:“一尺之棰,日取其半,万世不竭。”如果把“一尺之棰”的长度看成单位“1”,那么从第1天开始,各天得到的“棰”的长度依次是
- 在营养和生存空间没有限制的情况下,某种细菌每 20 min 就通过分裂繁殖一代,那么一个这种细菌从第 1 次分裂开始,各次分裂产生的后代个数依次是
- 某人存入银行 元,存期为5年,年利率为 ,那么按照复利②,他5年内每年末得到的本利和分别是

②复利是指把前一期的利息和本金加在一起算作本金,再计算下一期的利息.
探究
类比等差数列的研究,你认为可以通过怎样的运算发现以上数列的取值规律?你发现了什么规律?
我们可以通过除法运算探究以上数列的取值规律.
如果用 表示数列①,那么有
这表明,数列①有这样的取值规律:从第2项起,每一项与它的前一项的比都等于9.
其余几个数列也有这样的取值规律,请你写出相应的规律.
思考
类比等差数列的概念,从上述几个数列的规律中,你能抽象出等比数列的概念吗?
一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比都等于同一个常数,那么这个数列叫做等比数列(geometric progression),这个常数叫做等比数列的公比(common ratio),公比通常用字母 表示(显然 )。例如,数列①~⑥的公比依次是9,100,5,,2,。
与等差中项类似,如果在 与 中间插入一个数 ,使 成等比数列,那么 叫做 与 的等比中项(geometric mean)。此时,。
探究
你能根据等比数列的定义推导它的通项公式吗?
设一个等比数列 的公比为 。根据等比数列的定义,可得
所以
由此可得
又 ,这就是说,当 时上式也成立.
因此,首项为 ,公比为 的等比数列 的通项公式为
类似于等差数列与一次函数的关系,由 可知,当 且 时,等比数列 的第 项 是函数 当 时的函数值,即 (如图4.3-1所示).
• •
类比指数函数的性质,说说公比 q > 0 的等比数列的单调性.
公比 且 的等比数列 的图象有什么特点?
反之,任给函数 为常数, ,且 ),则 , 构成一个等比数列 ,其首项为 ka,公比为 a.
下面,我们利用通项公式解决等比数列的一些问题.
例1 若等比数列 的第4项和第6项分别为48和12,求 的第5项.
分析:等比数列 由 , 唯一确定,可利用条件列出关于 , 的方程(组),进行求解.
解法1:由 , ,得
②
②的两边分别除以①的两边,得
解得
把 代入①,得
此时
把 代入①,得
此时
因此, 的第5项是24或-24.
解法2:因为 是 与 的等比中项,所以
所以
因此, 的第5项是24或-24.
例2 已知等比数列 的公比为 ,试用 的第 项 表示
解:由题意,得
②
…
②的两边分别除以①的两边,得
等比数列的任意一项都可以由该数列的某一项和公比表示.
所以
例3 数列 共有5项,前三项成等比数列,后三项成等差数列,第3项等于80,第2项与第4项的和等于136,第1项与第5项的和等于132. 求这个数列.
分析:先利用已知条件表示出数列的各项,再进一步根据条件列方程组求解.
解:设前三项的公比为 ,后三项的公差为 ,则数列的各项依次为 , ,80, , 。于是得
解方程组,得
所以这个数列是20,40,80,96,112,或180,120,80,16,-48.
练习
- 判断下列数列是不是等比数列. 如果是, 写出它的公比.
(1) 3, 9, 15, 21, 27, 33; (2) 1, 1.1, 1.21, 1.331, 1.4641;
(3) ; (4) .
-
已知 是一个公比为 的等比数列,在下表中填上适当的数.
-
在等比数列 中,,。求 和公比 。
-
对于数列 ,若点 ()都在函数 的图象上,其中 为常数,且 ,,试判断数列 是不是等比数列,并证明你的结论.
-
已知数列 是等比数列.
(1) 是否构成等比数列?为什么? 呢?
(2) 当 n > 1 时, , , 是否构成等比数列?为什么?
当 时, 是否构成等比数列?
例 4 用 10 000 元购买某个理财产品一年.
(1) 若以月利率 0.400% 的复利计息,12 个月能获得多少利息(精确到 0.01 元)?
(2)若以季度复利计息,存4个季度,则当每季度利率为多少时,按季结算的利息不少于按月结算的利息(精确到 )?
分析:复利是指把前一期的利息与本金之和算作本金,再计算下一期的利息,所以若原始本金为 元,每期的利率为 ,则从第一期开始,各期的本利和 构成等比数列.
解:(1)设这笔钱存 个月以后的本利和组成一个数列 ,则 是等比数列,首项 ,公比 ,所以
所以,12个月后的利息为 (元).
(2)设季度利率为 ,这笔钱存 个季度以后的本利和组成一个数列 ,则 也是一个等比数列,首项 ,公比为 ,于是
因此,以季度复利计息,存 4 个季度后的利息为
解不等式 ,得
所以,当季度利率不小于1.205%时,按季结算的利息不少于按月结算的利息.
例 5 已知数列 的首项 .
(1)若 为等差数列,公差 ,证明数列 为等比数列;
(2) 若 为等比数列,公比 ,证明数列 为等差数列.
分析:根据题意,需要从等差数列、等比数列的定义出发,利用指数、对数的知识进行证明.
证明:(1)由 , ,得 的通项公式为
设 ,则
又
所以, 是以 27 为首项,9 为公比的等比数列.
(2) 由 ,得
两边取以 3 为底的对数,得
所以
又
所以, 是首项为1,公差为-2的等差数列.
思考
已知 且 ,如果数列 是等差数列,那么数列 是否一定是等比数列?如果数列 是各项均为正的等比数列,那么数列 是否一定是等差数列?
例 6 某工厂去年 12 月试产 1050 个高新电子产品,产品合格率为 90%。从今年 1 月开始,工厂在接下来的两年中将生产这款产品。1 月按去年 12 月的产量和产品合格率生产,以后每月的产量都在前一个月的基础上提高 5%,产品合格率比前一个月增加 0.4%,那么生产该产品一年后,月不合格品的数量能否控制在 100 个以内?
分析:设从今年1月起,各月的产量及不合格率分别构成数列 ,,则各月不合格品的数量构成数列 。由题意可知,数列 是等比数列, 是等差数列。由于数列 既非等差数列又非等比数列,所以可以先列表观察规律,再寻求问题的解决方法。
解:设从今年1月起,各月的产量及不合格率分别构成数列 ,
由题意,知
则从今年1月起,各月不合格产品的数量是
由计算工具计算(精确到0.1),并列表(表4.3-1).
观察发现,数列 先递增,在第6项以后递减,所以只要设法证明当 时, 递减,且 即可.
由
得
所以,当 时, 递减.
又
所以,当 时,.
为什么 ?
所以,生产该产品一年后,月不合格品的数量能控制在100个以内.