本题导读

本题考查等比数列的前 项和,以及等差数列的条件转化。

📌【题干】

Question

(2011年四川卷(文)) 已知 是以 为首项, 为公比的等比数列, 为它的前 项和.

(1)当 ,, 成等差数列时,求 的值;

(2)当 ,, 成等差数列时,求证:对任意自然数 ,,, 也成等差数列.

🔍【思路分析】

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  1. 步骤1:(1)把 化为
  2. 步骤2:(2)把等差条件化为
  3. 步骤3:两边乘 即得

✅【答案】

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(1) 或

(2) 证明见解析

✍【详细解析】

Abstract

(1),,。 由 : ,即 , 得 ,即 。 公比 ,故 ,。 (注: 时不满足 (),无需单列。) (2)由 : 若 ,则条件 即 ,此时 ,任意三项均成等差数列(公差为 0)。 若 ,则 , 化简得 。 对任意自然数 ,两边同乘 :, 即 ,故 ,, 成等差数列。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

核心考点:等比数列求和公式( 的讨论不可漏);等差条件的代数化;整体恒等变形。

核心方法:求和公式代入 → 化为 的方程 → 指数恒等式整体同乘实现「平移 项」。

避坑指南:(1)中 使求和公式失效,必须单独代入验证(此时条件恒成立);(2)的证明同样要按 与 两段书写,合并结论,否则证明不完备。

📖【试题探源与推广】

Tip

试题探源:「和的等差条件 → 项的等差结论」平移结构是数列证明题的经典,2012 陕西文 16、2013 重庆文 16 与本题同练 与 的互化。

结论推广:结论可推广: 的等差性在下标同加 后保持不变,根源是等比数列 的伸缩不变性;对等差数列 与 的等差性则无条件互通。

方法推广:数列证明题先扫一眼求和公式的适用范围(),把 单列;恒等式证明优先「整体同乘/同除」,不要展开逐项。

🔗【关联脉络】

Multi column