本题导读

本题考查等比数列的性质,以及基本不等式(均值不等式)。

📌【题干】

Question

(1993年新高考(理)) 已知 为各项都大于零的等比数列,公比 ,则 ()

A. B. C. D. 和 的大小关系不能由已知条件确定

🔍【思路分析】

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  1. 第一步: 利用等比数列的项数性质,注意到 ,根据等比数列的性质可知 。
  2. 第二步逻辑(方法一): 利用作差法,将 变形。用首项 和公比 统一各顶,提取公因式进行因式分解,利用 且 判定差值的正负。
  3. 第三步逻辑(方法二): 视 与 为两组正数。由于两组数的积相等,利用“积定,两数差值越大,其和越大”的代数结论,或者直接通过基本不等式变型来快速确定大小关系。

✅【答案】

Success

A

✍【详细解析】

Abstract

方法一:作差因式分解法(严谨论证) 设等比数列的首项为 ,公比为 (且 )。 将各项用 和 表示: 对两式进行作差: 对括号内部多项式进行分组分解因式: 故: 下面讨论公比 的范围对符号的影响:

  • 当 时: 且 ,因此它们的乘积 ;
  • 当 时: 且 ,根据负负得正,它们的乘积 。

因为 且 ,所以在所有合法范围内均有: 故正确答案为:A

方法二:特值排除法(考场) 令 ,取特值 : 此时: ,即 。 直接排除 B、C、D。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  1. 核心考点: 等比数列中若 ,则 这一核心性质的衍生应用。
  2. 核心方法: 因式分解的对称性。在解析几何或代数多项式作差中,形如 的式子,不论 还是 ,两括号内的单项式符号总是保持同步(同正或同负),其乘积恒为正数。
  3. 避坑指南: 部分同学容易混淆等差数列与等比数列的性质。在等差数列中,若 ,则有 (对应 C 选项结构);而本题是等比数列,项相加之间无直接等量关系,必须转化为乘积或进行范围讨论。

📖【试题探源与推广】

Tip

  1. 试题探源: 本题属于数列与不等式交汇的经典基础题,旨在考查初等代数中的基本比较法(作差法)与因式分解基本功。
  2. 结论推广(等比数列两项和的大小定理): 对于各项均为正数的等比数列,若公比 ,且满足下标满足 。 若 (即两组下标中,外侧的一组距离越远),则必有: 本题应用: 下标组合 的距离 ,而 的距离 。因为 ,所以不需要计算即可断定 。

🔗【关联脉络】

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