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

  1. 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:。
  1. 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

  1. 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)。
  2. 核心方法:基本量整体代换法,性质法
  3. 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

  1. 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。
  2. 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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