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由各项求等比数列的公比

等比数列把公比藏在各项之中,而题目很少直接告诉你。

本页内容
  1. 怎样由两项求 r?
  2. 如果给的是三个连续项呢?
  3. 例题详解
  4. 要留意的错误
  5. 自我检测
  6. 下一步

在等比数列中,每一项都是前一项乘以同一个数 r。要求出 r,就是用后面的项除以前面的项,再开与间隔对应的方根。有一种情形要特别小心:间隔为偶数时,正负号有两种可能。

这一课建立在由两个条件求项之上,并通向无穷项之和,在那里 r 的大小决定一切。

怎样由两项求 r?

第 n 项是 arn−1。因此任意两项相除,a 就会消去:

(第 q 项)÷(第 p 项)= rq−p

指数就是两个位置的间隔。开对应的方根:间隔为三开立方根,间隔为二开平方根。

如果给的是三个连续项呢?

若三个连续项是 p、q、s,则 q ÷ p = s ÷ q,所以 q² = ps。当各项含未知数 x 时,这会得到关于 x 的方程。解出后代回求各项,再读出 r。

例题详解

一个等比数列的第 3 项是 12,第 6 项是 96。求 r、首项和第 8 项。

第一步,列方程: ar2 = 12 和 ar5 = 96。

第二步,相除: ar5 ÷ ar2 = 96 ÷ 12,所以 r3 = 8,r = 2。

第三步,求 a: a × 22 = 12,所以 4a = 12,a = 3。

第四步,检查: 第 3 项 = 3 × 4 = 12,第 6 项 = 3 × 32 = 96,两者都吻合。

第五步,作答: 第 8 项是 3 × 27 = 3 × 128 = 384。

所以 r = 2,a = 3,第 8 项是 384。

要留意的错误

立方根只有一个实数答案,平方根却有两个。失误就是间隔为偶数时只写正的那个根。

错误做法: 第 2 项是 12,第 4 项是 48。于是 r2 = 4,所以 r = 2,a = 6。

r = −2 也满足 r2 = 4,却被漏掉了。

改正的方法是写出 r = ±2,并两个都验证。

若 r = 2,则 a = 6,各项是 6, 12, 24, 48。若 r = −2,则 a = −6,各项是 −6, 12, −24, 48。两者的第 2 项都是 12,第 4 项都是 48,所以两个都成立,除非题目另加条件,例如”所有项为正”。

自我检测

先在纸上做,再打开答案核对。

1. 一个等比数列的第 2 项是 10,第 3 项是 4。求 r 和首项。

查看答案

r = 4 ÷ 10 = 2/5。再得 a = 10 ÷ (2/5) = 10 × 5/2 = 25。

检查:25, 10, 4 成立,因为 25 × 2/5 = 10,10 × 2/5 = 4。所以 r = 2/5,a = 25。

2. x + 1、x + 4、x + 10 是等比数列的连续项。求 x 和公比。

查看答案

(x + 4)² = (x + 1)(x + 10),所以 x² + 8x + 16 = x² + 11x + 10。得 6 = 3x,所以 x = 2。

各项是 3, 6, 12,所以 r = 2。检查:6 ÷ 3 = 2,12 ÷ 6 = 2。

3. 一个各项为正的等比数列,第 3 项是 18,第 5 项是 8。求 r 和首项。

查看答案

r² = 8 ÷ 18 = 4/9,所以 r = ±2/3。各项为正要求公比为正,因此 r = 2/3。

再由 a × 4/9 = 18 得 a = 18 × 9/4 = 81/2 = 40.5。检查:40.5, 27, 18, 12, 8,每一步都乘以 2/3。

下一步

求出 r 之后,就能判断等比级数是否有有限的总和,见只在条件成立时使用无穷项之和。数列与级数实验室让你改变 r,观察各项的变化,包括正负号交替的情形。

有些学生同一道题会做,换个说法就犹豫,往往受益于看别人把思路说出来。我们的老师在附加数学线上一对一补习中就是这样做的。

常见问题

各项不相邻时,怎样求 r?

用后面的项除以前面的项。如果两项相隔 k 个位置,结果就是 r 的 k 次方。第 3 项与第 6 项相隔三个位置,得到 r 的三次方,再开对应的方根。

什么时候会有两个 r 的值?

当两个位置的间隔是偶数时,例如第 2 项与第 4 项。这时 r 的平方等于一个正数,r 可以是正也可以是负。若题目说所有项为正,或数列递减,就可能排除其中一个。

怎样检验三个数是否成等比数列?

中间项的平方必须等于另外两项的积。对依次排列的三个数 p、q、s,条件是 q² = ps,因为 q ÷ p 与 s ÷ q 都要等于 r。

更新于:

下一步

如果你偶尔漏掉第二个答案或正负号,一对一的老师可以看你怎样开方,并教你一套不会漏掉情形的做法。

一小时付费试听课,按所安排老师确认的收费,RM80 起。 其他费用、时间安排及后续课程,在试听课后由家长与老师直接确认。

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