本题导读

本题考查等比数列通项公式的推导及等比数列求和公式的应用。第一问通过 与 的递推关系确定数列类型;第二问通过求和后构造不等式,利用 2 的幂次估值求解 的最小值。

📌【题干】

Question

(2015年四川卷(理)) 设数列 的前 项和 ,且 成等差数列.

(1) 求数列 的通项公式;

(2) 记数列 的前 项和 ,求得 成立的 的最小值.

🔍【思路分析】

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  1. 第一问思路:
    • 利用 () 建立 与 的递推关系,判定其为等比数列。
      • 利用等差中项性质 建立关于 的方程,求出首项。
  2. 第二问思路:
    • 写出新数列 的通项,发现其仍为等比数列(公比为 )。
    • 应用等比数列求和公式求出 。
      • 将 代入绝对值不等式,化简为关于 的指数不等式。
    • 寻找满足 的最小整数 。

✅【答案】

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(1)

(2) 10

✍【详细解析】

Abstract

(I)求数列 的通项公式

当 时,由 得: 两式相减得: 所以数列 是公比 的等比数列。 则 。 又因为 成等差数列, 所以 代入得: 。 故 的通项公式为: 。

(II)求 的最小值

由 (1) 知 。 则 。 利用等比数列求和公式: 。 代入不等式 : 即 。 因为 , 所以满足条件的 的最小值为 。

答案:(1);(2)10

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  • 核心考点: 与 的转换关系;等比数列的定义与性质;指数估值。
  • 核心方法:消项法。通过 消除 是解决此类数列递推题的通用套路。
  • 避坑指南:计算 时注意项数和公比的正确代入,且在比较 与 时要熟记常用的 2 的幂次。

📖【试题探源与推广】

Tip

*结论推广: 若 ,当 时,该数列通常为等比数列或可以转化为等比数列。

  • 相关知识点:数列的极限( 趋近于 1)、指数函数与对数函数的转换。

🔗【关联脉络】

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