本题导读
本题考查等比数列的前 n 项和,以及等比数列的性质。
📌【题干】
Question
(2023年新高考II卷)记 为等比数列 的前 项和,若 ,,则 ( )
A. B. C. D.
🔍【思路分析】
破题导航
- 基本量法(解法一):
- 设首项为 ,公比为 。排除 和 的特殊情况。
- 利用 列出关于 的方程,通过因式分解(平方差与立方差)求出 或 。
- 建立 与 的比例关系:。
- 性质法(解法二):
- 利用等比数列性质:若 是等比数列,则 仍成等比数列(若片段和不为 0)。
- 取 ,则 成等比数列。
- 设 ,列出等比中项方程求解 ,进而求出数列的公比和 。
✅【答案】
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C
✍【详细解析】
Abstract
解法一:基本量法(推荐) 第一步:分析公比 的范围 若 ,则 ,与题意 不符。 若 (即 ),则 ,此时 且 ,与 矛盾。 故 。
第二步:利用 与 的关系求 由 得: 利用因式分解 : 由于 ,约去后得: 解得 或 (舍去)。故 。
第三步:计算 观察 与 的结构关系: 代入 和 : 。
解法二:性质法(片段和) 第一步:构造片段和等比数列 令 ,则 成等比数列。 设 ,则:
第二步:列中项方程 根据 : 解得 或 。
第三步:校验与求解
- 若 ,则片段和公比 。 此时 (矛盾,实数数列中 ),舍去。
- 若 ,则: 可见该片段和数列首项为 ,公比 。 则第四个片段 。 。
故选:C。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:等比数列前 项和公式、高次多项式的因式分解(立方差、平方差)。
- 核心方法:基本量整体代换法,性质法
- 避坑指南:解出 后,应剔除不符合实数运算法则的负根 。求 时,利用 进行整体代换是最优路径,避免强行求出 和 带来的繁琐计算。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源:本题考查等比数列基础运算与性质,属于高考数列模块的典型计算题,背景为代数恒等式的应用。
- 结论推广:等比数列前 项和的下标成倍数关系时(如 ),其代数式必满足多项式因式分解规律(,)。此外,其等长度片段和 构成公比为 的新等比数列(前提是片段和不为 0),这是处理此类题目的两大通用武器。
🔗【关联脉络】
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