内容正文:
微专题1 数列中的奇、偶项问题
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有关数列奇偶项的问题是高考中经常涉及的问题,解决此类问题的难点在于搞清数列奇数项和偶数项的首项、项数、公差(比)等.本专题主要研究与数列奇偶项有关的问题,并在解决问题中让学生感悟分类讨论等思想在解题中的有效运用.因此,在数列综合问题中有许多可通过构造函数来解决.
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已知条件明确的奇、偶项问题
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[解] (1)因为bn=a2n,所以b1=a2=a1+1=2,
b2=a4=a3+1=a2+2+1=a1+1+3=a1+4=5.
由题意得a2n+1=a2n+2,a2n+2=a2n+1+1,
所以a2n+2=a2n+3,即bn+1=bn+3,
所以数列{bn}是以2为首项,3为公差的等差数列,
所以bn=2+(n-1)×3=3n-1.
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(2)求{an}的前20项和.
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利用递推公式先将奇数项与偶数项之间的关系进行分离并求解,然后利用递推公式逐步建立首项与相关项的关系式并列出方程求解.
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已知等比数列{an}的前n项和为Sn,且满足a1=m,an+1=Sn+2.
(1)求实数m的值;
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数列通项中含有(-1)n时奇、偶项问题
[典例2] (2020·全国Ⅰ卷)数列{an}满足an+2+(-1)nan=3n-1,前16项和为540,则a1=________.
[解析] 法一:因为an+2+(-1)nan=3n-1,
所以当n为偶数时,an+2+an=3n-1,
所以a4+a2=5,a8+a6=17,a12+a10=29,a16+a14=41,
所以a2+a4+a6+a8+a10+a12+a14+a16=92.
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因为数列{an}的前16项和为540,
所以a1+a3+a5+a7+a9+a11+a13+a15=540-92=448.①
因为当n为奇数时,an+2-an=3n-1,
所以a3-a1=2,a7-a5=14,a11-a9=26,a15-a13=38,
所以(a3+a7+a11+a15)-(a1+a5+a9+a13)=80.②
由①②得a1+a5+a9+a13=184.
又a3=a1+2,a5=a3+8=a1+10,a7=a5+14=a1+24,
a9=a7+20=a1+44,a11=a9+26=a1+70,a13=a11+32=a1+102,
所以a1+a1+10+a1+44+a1+102=184,所以a1=7.
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数列中的奇、偶项问题是对一个数列分成两个新数列进行单独研究,利用新数列的特征(等差、等比数列或其他特征)求解原数列.数列通项中含有(-1)n时要注意分类讨论思想在数列求和中的应用.
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数列{an}的通项公式为an=(-1)n-1·(4n-3),则它的前100项之和S100=________.
解析:因为an+an+1=(-1)n-1·[(4n-3)-(4n+1)]=(-1)n·4,所以,当n为奇数时,an+an+1=-4,
所以S100=(a1+a2)+(a3+a4)+…+(a99+a100)=50×(-4)=-200.
-200
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数列中连续两项和或积的问题
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(2)求数列{an}的通项公式;
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(3)求Sn.
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对于通项公式分奇、偶不同的数列{an}求Sn时,我们可以分别求出奇数项的和与偶数项的和,也可以把a2k-1+a2k看作一项,求出S2k,再求S2k-1=S2k-a2k.
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已知等差数列{an}中,Sn+2=Sn+2n+3.
(1)求an;
解:(1)由题得an+1+an+2=2n+3,所以an+2+an+3=2n+5,
两式相减可得2d=2,所以d=1,
所以an+1+an+2=an+1+an+2=2n+3,
可得an=n.
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[解] (1)因为[3+(-1)n]an+2-2an+2[(-1)n-1]=0,
所以[3+(-1)2n-1]a2n+1-2a2n-1+2[(-1)2n-1-1]=0,
即a2n+1-a2n-1=2,
又bn=a2n-1,所以bn+1-bn=a2n+1-a2n-1=2,
所以{bn}是以b1=a1=1为首项,2为公差的等差数列,
所以bn=1+(n-1)×2=2n-1,n∈N*.
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(2)记数列{an}的前2n项和为T2n,求T2n.
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已知数列{