本题导读
本题考查数列的递推关系与通项公式、等等比数列的定义与求和公式。核心在于正确理解题意并选用恰当方法求解。
📌【题干】
Question
(2016年四川卷(理)) 已知数列 的首项为 , 为数列 的前 项和,,其中 .
(1)若 成等差数列,求 的通项公式;
(2)设双曲线 的离心率为 ,且 ,证明:.
🔍【思路分析】
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- 第一问(通项求解):
- 寻找递推式:由 可得 ()。两式相减可得 与 的关系。
- 判定类型:通过计算首项和公比,确认 是等比数列。
- 利用等差中项:根据 成等差数列列方程 ,解出 。
- 第二问(不等式证明):
- 求离心率表达式:由双曲线方程知 ,则 。
- 确定 q 值:代入 算出公比 。
- 放缩求和:由于 直接求和困难,需观察结构进行放缩。由于 ,可以将原和式放缩为一个等比数列求和。
✅【答案】
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(1);(2)证明见解析.
✍【详细解析】
Abstract
解: (1)因为 ,当 时,。 两式相减得:,即 ()。 又 。 已知 ,得 ,故 。 所以数列 是首项为 ,公比为 的等比数列,。 由 成等差数列,得 ,即 。 解得 或 。 由于 ,故 。 所以 。
(2)证明: 由双曲线方程 知,离心率 。 已知 ,解得 ,又 ,故 。 则 。 。 所以 。 右边是首项为 ,公比为 的等比数列求和: 。 故 。证毕。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 数列和与项的关系:利用 时,必须分 和 讨论,本题中通过证明 将两者统一。
- 放缩的技巧:证明 时,若 的每一项 都大于 ,且 易求(通常是等比或裂项),则 是最直接的放缩方向。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 变式思考:若题目要求证明 小于某个值,则需要寻找更大的等比数列进行上界放缩。
- 关联考点:本题中双曲线的离心率定义是核心。注意双曲线 的 。
- 易错警示:在第(1)问解得 的两个值后,一定要根据题干条件 进行取舍,否则会导致通项公式错误。
🔗【关联脉络】
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