927

927

已知等比数列 {an}, 公比为 q, 前 n 项和为 Sn, S2=4,S5=16, 则下列说法不正确的是

  • A. a1>0
  • B. 0<|q|<2
  • C. Sn>0
  • D. Snn 一定有最小值
解

由题意4=S5S2=1−q51−q2=1+q+q2+q3+q41+q⇒q4+q3+q2−3q−3=0.
记 f(x)=x4+x3+x2−3x−3, 则 f′(x)=4x3+3x2+2x−3,f″(x)=12x2+6x+2>0,故 f′(x) 存在唯一零点,f(x) 存在唯一极小值点. 又 f(−1)>0>f(0),f(1)<0<f(2),故 q 有解 q1∈(−1,0),q2∈(1,2).

  • A: 由于 q+1>0, 故 a1=S21+q>0, A 正确.
  • B: |q1|,|q2|∈(0,2),B 正确.
  • C: Sn=a1(1−qn)1−q. 对 q1, 1−q1n,1−q1>0; 对 q2,1−q2n,1−q2>0. 故 C 正确.
  • D: 取 q=q1<0. 这样 a2n<0⇒S2n−1>S2n>0⇒S2n−12n−1>S2n2n. 这样 {Snn} 的最小值若存在,只会在子列 {S2n2n} 上取到. 注意到S2n+22n+2−S2n2n=a11−q(1−q2n+22n+2−1−q2n2n)=a1(1+q)q2nn(n+2)(n−1q2n−1q2n−2−⋯−1q2)<0, 因此 q=q1 时 {S2n2n} 严格单减,{Snn} 没有最小值,D错.

因此这道题选 D.

对于D选项,还可以依据 q=q1 时 Snn>0,且 limn→∞Snn=0 来说明 {Snn} 取不到最小值.