本题导读

本题考查等差数列的通项公式,以及等比中项的性质。

📌【题干】

Question

(1992年全国卷(理)) 已知等差数列 的公差 ,且 成等比数列,则 的值是.

🔍【思路分析】

破题导航

  1. 转化等比性质:已知 成等比数列,根据等比中项性质有 。
  2. 基本量展开求比例:利用等差数列通项公式 ,将上述方程转化为关于 和 的代数式: 。化简求出 与 的对应关系。
  3. 目标分式化简:将目标分式的分子与分母各项分别用 和 展开,观察分子与分母中各因式的脚码规律(平移特性),统一用 替代后约分算出常数值。

✅【答案】

Success

✍【详细解析】

Abstract

解: 设等差数列 的首项为 ,公差为 ()。

根据等差数列的通项公式,各项可表示为:

因为 成等比数列,由等比中项的性质得:

将基本量表达式代入上式:

展开并整理方程:

因为公差 ,方程两边同时除以 ,可得首项与公差的完美不变量关系:

接下来化简目标求值分式。将分子、分母的各项均用 和 展开:

  • 分子:
  • 分母:

将 代入分子与分母中:

  • 分子
  • 分母

所以,目标分式的值为:

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  1. 核心考点:等比中项公式 ,等差通项的代数展开与约分。
  2. 核心方法:
    • 基本量换元法:将所有未知项回归到 和 求解。
    • 特殊值法技巧):由于本题是填空题且结果为定值,在求得 后,可直接赋予特值:令 。 此时等差数列变为正整数列: 。 代入目标式直接口算: ,实现 10 秒快速。
  3. 避坑指南:
    • 展开 时注意不要漏掉中间项 。
    • 几何性质观察法:仔细观察分母的每一项: , , 。 所以, 分母 。 利用这一规律,目标式可变形为 。代入分子 即可得到 。这样能有效避免将分母六项全部拆开的冗长运算。

📖【试题探源与推广】

Tip

  1. 试题探源:本题属于数列综合板块的传统经典填空题。直接取材于高二数列一章中关于“等差与等比性质交织应用”的课后综合提能训练。
  2. 结论推广:若等差数列公差 ,且 成等比数列,利用等比中项展开 。本题中 ,代入推广公式得 ,该比例模型对后续所有复杂多项式的化简具有通适性。

🔗【关联脉络】

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