内容正文:
数列中的奇、偶项问题
一、多项选择题
1.已知数列的前n项和为Sn,a1=1,an+1=则下列选项正确的是( )
A.数列的奇数项构成的数列是等差数列
B.数列的偶数项构成的数列是等比数列
C.a13=8 191
D.S10=671
2.[2023·重庆九龙坡模拟]已知数列{an}满足a1=2,an+1=,设bn=a2n,记数列{an}的前2n项和为S2n,数列{bn}的前n项和为Tn,则下列结论正确的是( )
A.a5=24 B.bn=n·2n
C.Tn=n·2n+1 D.S2n=(2n-1)2n+1+2
二、填空题
3.已知数列{an}满足a1=1,an+1=则数列{an}的前2n项和S2n=________.
4.[2023·辽宁实验中学模拟]已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=3,且an+1=,若Sm=90,则m=________.
5.已知在数列{an}中,a1=1,a2=2,an=则a20=________.
6.已知数列{an}满足a1=1,an+1=其中k∈N* ,则数列{an}的前2n项和S2n为________.
三、解答题
7.[2023·广东深圳模拟]已知等差数列{an}满足a3=10,a5-2a2=6.
(1)求an;
(2)数列{bn}满足bn=,Tn为数列{bn}的前n项和,求T2n.
解:
8.[2023·辽宁锦州模拟]已知数列{an}满足a1+3a2+…+(2n-1)an=n.
(1)求{an}的通项公式;
(2)已知cn=,k∈N*,求数列{cn}的前20项和.
解:
9.[2023·安徽马鞍山模拟]已知数列{an},a1=3,a2=5,数列{bn}为等比数列,满足bn+1=an+1bn-anbn,且b2,2a4,b5成等差数列.
(1)求数列{an}和{bn}的通项公式;
(2)记数列{cn}满足:cn=,求数列{cn}的前2n项和T2n.
解:
10.[2023·新课标Ⅱ卷]已知{an}为等差数列,bn=.记Sn,Tn分别为数列{an},{bn}的前n项和,S4=32,T3=16.
(1)求{an}的通项公式;
(2)证明:当n>5时,Tn>Sn.
解:
1.解析:因为a1=1,
an+1=
所以a2=1+(-2)1=-1,a3=-1+23,
a4=-1+23+(-2)3=-1,a5=-1+25,
a6=a5+(-2)5=-1,a7=-1+27,
a8=-1,a9=-1+29,
a10=-1,a11=-1+211,
a12=-1,a13=-1+213=8 191,
可以看出:偶数项为常数列,可看作是以1为公比的等比数列,
奇数项不是等差数列,
S10=a1+a2+a3+a4+a5+a6+a7+a8+a9+a10
=1+(-1)+(-1+23)+(-1)+(-1+25)+(-1)+(-1+27)+(-1)+(-1+29)+(-1)
=1+9×(-1)+(23+25+27+29)
=-8+=672,故选BC.
答案:BC
2.解析:对A,a2=a1+2=4,a3=2a2=8,a4=a3+4=12,则a5=2a4=24,故A正确;
对B,由题意,b1=a2=4,
当n≥2时,bn=a2n=a2n-1+()2n=2a2n-2+2n=2bn-1+2n,
所以-=1,则是以1为公差,=2为首项的等差数列.
则=2+(n-1)=n+1,则bn=(n+1)·2n,故B错误;
对C,Tn=b1+b2+…+bn,即Tn=2×21+3×22+4×23+…+(n+1)×2n,
所以2Tn=2×22+3×23+…+n×2n+(n+1)×2n+1,
两式相减得-Tn=4+(22+23+…+2n)-(n+1)×2n+1
=4+-(n+1)×2n+1=-n×2n+1,
所以Tn=n·2n+1,故C正确;
对D,S2n=(a1+a3+…+a2n-1)+(a2+a4+…+a2n)
=[a2-()2]+[a4-()4]+…+[a2n-()2n]+(a2+a4+…+a2n)
=2(a2+a4+…+a2n)-(2+22+…+2n)=2(b1+b2+…+bn)-
=2Tn+2-2n+1=2n×2n+1+2-2n+1=(2n-1)2n+1+2,故D正确.故选ACD.
答案:ACD
3.解析:由题可知,当n为奇数时,an+1-an=1,
当n为偶数时,an+1-an=2,
所以an+2-an=3,
即{an}隔项成等差数列,其中奇数项以a1=1为首项,以3为公差;偶数项以a2=2为首项,以3为公差,
所以S2n=S奇+S偶=na1+d+na2+d
=n+×3+2n+×3=3n2.
答案:3n2
4.解析:当a1=3时,a2=10,a3=5