本题导读

本题考查无穷递缩等比数列求和公式的应用。通过建立首项与无穷和之间的等量关系,构造关于公比 q 的一元二次方程,并结合收敛条件进行舍解。

📌【题干】

Question

(2014年上海卷(理)) 设无穷等比数列 的公比为 ,若 ,则 .

🔍【思路分析】

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  1. 识别无穷和:右侧极限式表示的是从第 3 项开始的无穷等比数列之和。
  2. 应用求和公式:无穷递缩等比数列和公式为 ,其中前提条件是 。
  3. 建立方程:将 作为新数列的首项,代入公式得 。
  4. 化简求解:利用 将方程转化为关于 的二次方程,解方程并验证收敛条件。

✅【答案】

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✍【详细解析】

Abstract

第一步:列出无穷等比数列求和表达式 根据无穷递缩等比数列求和公式,若 ,则: 由题意得方程:

第二步:代入通项公式化简 将 代入上式(可知 ,否则 无意义): 整理得一元二次方程:

第三步:解方程并舍解 利用求根公式得: 由于无穷等比数列和存在的前提是 :

  • 当 时,,舍去;
  • 当 时,,符合题意。

故答案为

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  1. 核心考点:无穷递缩等比数列的求和公式及其收敛条件。

  2. 核心方法:方程思想。数列问题中,利用基本量()表示所有项是万能手段。

  3. 避坑指南:必须注意无穷等比数列求和的限制条件 。本题解出的两个根中,负根绝对值大于 1,必须剔除。

📖【试题探源与推广】

Tip

  1. 试题探源: 黄金分割比(本题结果即为黄金分割数)、极限的运算法则。

  2. 结论推广: 若 等于从第 项开始的无穷和,则有 。

  3. 方法推广: 方程思想。数列问题中,利用基本量()表示所有项是万能手段。

🔗【关联脉络】

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