本题导读

本题考查等比数列的通项公式与公比,以及等比数列的前n项和。

📌【题干】

Question

(2023年天津卷)已知 为等比数列, 为数列 的前 项和,,则 的值为 ()

A. 3       B. 18       C. 54       D. 152

🔍【思路分析】

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  1. 方法一: 利用等比数列的性质,通过 建立关于 和 的方程组。

  2. 方法二: 利用 与 作差,快速求出公比 ,再求首项。

✅【答案】

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C

✍【详细解析】

Abstract

解法一(基本量法):

  1. 设等比数列 的公比为 。

  2. 由 得:

    • 当 时,。

    • 当 时,。

  3. 将 代入 的表达式中:

    。

  4. 根据等比数列中项性质:。

    整理得:。

    解得 或 。

  5. 检验:

    • 若 ,则 ,不符合等比数列项不为 0 的定义,舍去。

    • 若 ,则 ,公比 。

  6. 计算 :

    。

解法二(作差法):

  1. 已知 ①

    则有 ②

  2. ② - ① 得:

    。

    所以 ,即公比 。

  3. 由 且 得:

    。

  4. 计算 :

    。

故选:C。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  1. 核心考点:数列中前 项和算子 向单项通项 的差分转化律、等比数列基本量方程的消元逻辑。
  2. 核心方法:相邻项作差消和法、基本量代数代换法。
  3. 避坑指南:
  • 作差后漏掉首项或边界检验:在使用作差法时,必须注意由 导出的等比递推关系 默认在 处激活,因此公比从第二项起必然成立。但在联立求解首项时,切记要回到原递推式的 边界(即 )进行定量锚定,不能脱离初始边界盲目。
  • 等比数列项为0的隐性陷阱:在解某些含有和式的二次方程时(如解法二若化为二次等式),如果解出首项或公比使得某项为 0,必须果断舍去,因为等比数列的定义强制约束 。

📖【试题探源与推广】

Tip

  1. 试题探源: 本题是天津高考卷中关于等比数列递推的核心常考单选题。母题图谱直接源自人教A版教材《选择性必修第二册》第四章“等比数列前 项和与通项的综合应用”的课后经典习题。命题意图在于测试学生处理指数组合递推式时的代数消元功底,属于区分机械背公式与理解公式本质的中档测试。
  2. 结论推广: 对于更为普适的含有前 项和的常系数非齐次线性递推模型: 通过完全相同的相邻项下标记法平移作差(② - ①),恒有: 这表明,无论常数项 取何值,该数列从第二项起,必然自发退化为一个公比恒为 的标准等比数列。 在本题中,系数 ,直接套用推广结论可快速求解公比 ,结合首项方程即可实现对同类综合选择题的快速求解。

🔗【关联脉络】

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