内容正文:
微专题5 数列中有关奇偶项的问题
授课提示:对应学生用书第140页
有关数列中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.此类问题综合性强,灵活多变,具有很好的区分度.
[典例] (2023·临沂模拟)已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,4Sn=an+1an+1.
(1)求{an}的通项公式;
(2)若数列{bn}满足anbnan+1=(-1)nn,求{bn}的前2k项和T2k(k∈N*).
[解] (1)因为a1=1,4Sn=an+1an+1,
当n=1时,4S1=a2a1+1,解得a2=3,
当n≥2时,4Sn-1=an-1an+1,
所以4Sn-4Sn-1=an+1an+1-(an-1an+1),即4an=an+1an-an-1an,显然an≠0,所以4=an+1-an-1,
所以{a2n}是以3为首项,4为公差的等差数列,{a2n-1}是以1为首项,4为公差的等差数列,
所以a2n=3+4(n-1)=2×2n-1,
a2n-1=1+4(n-1)=2×(2n-1)-1,所以an=2n-1.
(2)因为anbnan+1=(-1)nn,所以bn===(-1)n·,
所以T2k=b1+b2+b3+…+b2k
=-×+×-×+…+
=×
==-.
[点评] 当题中所给条件中出现符号数列{(-1)n}或出现关于n的三角函数,或数列的奇数项和偶数项具有不同的规律时,常考虑按照n为奇数和偶数分别求解,最后整合求解结果.
已知数列{an}的通项公式为an=(-1)n(2n-1),则数列{an}的前n项和Sn=__________.
解析:当n=2k(k∈N*)时,
Sn=(a1+a2)+(a3+a4)+…+(an-1+an)
=(-1+3)+(-5+7)+…+[-(2n-3)+(2n-1)]
=2+2+…+2=2k=n;
当n=2k-1(k∈N*)时,
Sn=Sn-1+an=(n-1)-(2n-1)=-n,
∴Sn==(-1)nn.
答案:(-1)nn
透视数列高考热点,探求应对策略
授课提示:对应学生用书第141页
数列是一种特殊的函数,其考查的重点是数列的通项、数列的前n项和、参数的取值范围的探求、数列不等式的证明等,研究的数列主要是等比数列与等差数列.数列的最值、周期性、单调性的探究,以及递推数列的相关综合题目,也是历年高考考查的热点.
(一)数列单调性及应用
1.与等差数列的单调性有关的问题
[例1] 已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足:a1=1,an>0,a=4Sn+4n+1(n∈N*).若不等式4n2-8n+3<(5-m)2n·an对任意的n∈N*恒成立,则整数m的最大值为( )
A.3 B.4
C.5 D.6
[解析] 当n≥2时,
两式相减得a-a=4an+4,即a=a+4an+4=(an+2)2,又an>0,所以an+1=an+2(n≥2).
对a=4Sn+4n+1,令n=1,可得a=4a1+4+1=9,所以a2=3,则a2-a1=2,
所以数列{an}是以1为首项,2为公差的等差数列,故an=2n-1.
因为4n2-8n+3=(2n-1)(2n-3),n∈N*,2n-1>0,所以不等式4n2-8n+3<(5-m)2n·an等价于5-m>.记bn=,则==,当n≥3时,<1,又b1=-,b2=,b3=,所以(bn)max=b3=.故5-m>,得m<,所以整数m的最大值为4.
[答案] B
[方法总结] 将an的表达式代入不等式4n2-8n+3<(5-m)·2n·an,约去公因式,从而简化了运算.在求解bn=的最大值时,通过作商与“1”比较大小判断数列的单调性,从而求得最大值.
2.与等比数列的单调性有关的问题
[例2] 已知数列{an}满足:a1=1,an+1=(n∈N*).若bn+1=(n-λ),b1=-λ,且数列{bn}是递增数列,则实数λ的取值范围是( )
A.(2,+∞) B.(3,+∞)
C.(-∞,2) D.(-∞,3)
[答案] C
[方法总结] 判断数列的单调性的方法
函数法:构造函数,通过判断所构造函数的单调性,即可得出相应数列的单调性.
定义法:利用单调函数的定义判断数列的单调性.
作差法:对于数列中任意相邻的两项an+1,an,通过作差an+1-an,判断其与0的大小,即可判断数列的单调性.
作商法:数列的各项非零且同号(同正或同负),对于数列中任意相邻的两项an+1,an,通过作商,判断其与1的大小,即可判断数列的单调性.
[对点训练]
在数列{an}中,a1+++…+=2n-1(n∈N*),且a1=1.若存在n∈N*使得an≤n(n+1)λ成立,即实数