‹ 回去

2.3 等比中项

等差数列与等比数列 · 高二
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 若 $a, b, c$ 成等比数列,则 $b$ 称为 $a$ 与 $c$ 的等比中项,满足 $b^2 = ac$ 且 $a, c$ 同号。

从哪来 它建立在 1.3 数列的通项公式 之上。 等比中项本质上是等比数列 $\{a_n\}$ 中,相邻两项 $a_{n-1}$ 与 $a_{n+1}$ 的中间项 $a_n$。根据等比数列通项公式 $a_n = a_1 q^{n-1}$,可推导出 $a_n^2 = a_{n-1} \cdot a_{n+1}$,即等比中项的核心性质。

为什么 在等比数列中,公比 $q$ 是常数。 对于连续三项 $a, b, c$,有 $b = a \cdot q$ 且 $c = b \cdot q = a \cdot q^2$。 因此,$b^2 = (a \cdot q)^2 = a^2 q^2$,而 $a \cdot c = a \cdot (a q^2) = a^2 q^2$。 所以 $b^2 = ac$。 关键逻辑:等比中项的存在依赖于“比值恒定”这一特征。如果 $a$ 和 $c$ 异号,则 $ac < 0$,实数范围内不存在 $b$ 使得 $b^2 < 0$,故等比中项不存在。这解释了为什么 $a, c$ 必须同号。

代数推导法** **适合学生
逻辑严密、喜欢从公式出发的学生。 步骤: 1. 写出等比数列定义:$\frac{b}{a} = \frac{c}{b} = q$。 2. 交叉相乘:$b^2 = ac$。 3. 强调:这是由定义直接推导出的恒等式,是判断三个数是否成等比数列的充要条件(需排除 $a,c$ 为0或异号的情况)。
几何直观法** **适合学生
空间感强、对抽象代数感到困难的学生。 步骤: 1. 在数轴上标出 $a$ 和 $c$。 2. 想象一个以 $a$ 和 $c$ 为对角线顶点的矩形(或正方形),其面积大小为 $|ac|$。 3. 等比中项 $b$ 的平方等于这个面积。 4. 强调符号:如果 $a, c$ 都在原点同侧(同号),$b$ 就在它们之间;如果异侧,$b$ 在实数轴上“消失”(无实数解)。
逆向验证法** **适合学生
做题快、喜欢技巧、容易忽略细节的学生。 步骤: 1. 给出 $a, c$,先算 $ac$。 2. 若 $ac < 0$,直接判定无实数等比中项。 3. 若 $ac > 0$,则 $b = \pm\sqrt{ac}$。 4. 陷阱提示:算出 $b$ 后,必须回头验证 $a, b, c$ 是否真的成等比(即 $\frac{b}{a} = \frac{c}{b}$)。特别当 $a=c$ 时,$b$ 有两个值,需分别验证。
看不明白?看一段视频 ▾待生成
练一道
基础题
已知 $a, b, c$ 成等比数列,且 $a=2, c=8$,求 $b$。
变式
已知 $a, b, c$ 成等比数列,且 $a=1, c=-4$,求 $b$。
试试手自己判
检测题
若 $x, 2, y$ 成等比数列,且 $x + y = 10$,求 $xy$ 的值。
看答案和判分标准
答案:$xy = 4$。
判对标准:
1. 学生能列出 $2^2 = xy$(即 $xy=4$)得 2 分。
2. 学生能意识到 $x, y$ 同号(因为 $xy=4>0$)得 1 分。
3. 若学生试图解出 $x, y$ 的具体值($x=y=5$ 或 $x,y$ 为方程 $t^2-10t+4=0$ 的根)并验证,得 1 分。
4. 若学生错误地认为 $x=2, y=2$ 或 $x=1, y=9$ 等,判错。
容易错在哪儿 ▾点开看
这一步没懂?写一句问老师 ›
内容由卡片自动生成 · 有不对的地方告诉老师
这张卡有问题?告诉老师 ›