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第二部分 专题5 数 列
数学(文)区块练—高考真题分类2016-2020
专题5 数列
第二部分 专题5 数 列
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1.[2020·全国卷Ⅰ·16]数列{an}满足an+2+(-1)nan=3n-1,前16项和为540,则a1=________.
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【答案】 7 【考查目标】 本题主要考查累加法求通项公式、分组求和,考查的核心素养是逻辑推理和数学运算.
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【解析】 因为数列{an}满足an+2+(-1)nan=3n-1,所以当n=2k(k∈N*)时,a2k+2+a2k=6k-1(k∈N*),所以(a2+a4)+(a6+a8)+(a10+a12)+(a14+a16)=5+17+29+41=92.当n=2k-1(k∈N*)时,a2k+1-a2k-1=6k-4(k∈N*),所以当k≥2时,a2k-1=a1+(a3-a1)+(a5-a3)+(a7-a5)+…+(a2k-1-a2k-3)=a1+2+8+14+…+[6(k+1)-4]=a1+eq \f((2+6k-10)(k-1),2)=a1+(3k-4)(k-1),当k=1时上式也成立,所以a2k-1=a1+(3k-4)(k-1)(k∈N*),即a2k-1=a1+3k2-7k+4(k∈N*).
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解法一 所以a1+a3+a5+a7+…+a15=8a1+3×(12+22+32+…+82)-7×(1+2+3+…+8)+4×8a1+3×eq \f(8×(8+1)×(2×8+1),6)-7×eq \f((1+8)×8,2)+32=8a1+612-252+32=8a1+392.又前16项和为540,所以92+8a1+392=540,解得a1=7.
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解法二 所以a2k-1=a1+(3k2+3k+1)-10k+3=a1+[(k+1)3-k3]-10k+3,所以a1+a3+a5+a7+…+a15=8a1+(23-13)+(33-23)+…+(93-83)-10×eq \f((1-8)×8,2)+3×8=8a1+93-13-360+24=8a1+392.又前16项和为540,所以92+8a1+392=540,解得a1=7.
【拓展结论】 12+22+32+42+…+n2=eq \f(n(n+1)(2n+1),6).
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2.[2020·全国卷Ⅱ·14]记Sn为等差数列{an}的前n项和.若a1=-2,a2+a6=2,则S10=________.
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【答案】 25 【考查目标】 本题主要考查等差数列的通项公式与前n项和公式,考查的核心素养是数学运算.
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【解析】 通解 设等差数列{an}的公差为d,则由a2+a6=2,得a1+d+a1+5d=2,即-4+6d=2,解得d=1,所以S10=10×(-2)+eq \f(10×9,2)×1=25.
优解 设等差数列{an}的公差为d,因为a2+a6=2a4=2,所以a4=1,所以d=eq \f(a4-a1,4-1)=eq \f(1-(-2),3)=1,所以S10=10×(-2)+eq \f(10×9,2)×1=25.
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3.[2020·新高考全国卷Ⅰ·14]将数列{2n-1}与{3n-2}的公共项从小到大排列得到数列{an},则{an}的前n项和为________.
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【答案】 3n2-2n 【考查目标】 本题主要考查两等差数列公共项的问题、等差数列的前n项和公式,考查的核心素养是逻辑推理和数学运算.
【解题思路】 先求出两个等差数列的公共项组成数{an}的通项公式,然后利用等差数列的前n项和公式求解.
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【解析】 设bn=2n-1,cn=3n-2,bn=cm,则2n-1=3m-2,得n=eq \f(3m-1,2)=eq \f(3m-3+2,2)=eq \f(3(m-1),2)+1,于是