内容正文:
专题二 数列
强基专题1 数列中的奇、偶项问题
环节1
1
类型1 条件明确奇、偶项型
【典例1】 (2021·新高考Ⅰ卷)已知数列{an}满足a1=1,an+1=
(1)记bn=a2n,写出b1,b2,并求数列{bn}的通项公式;
(2)求{an}的前20项和.
[解] (1)因为bn=a2n,且a1=1,an+1=
所以b1=a2=a1+1=2,b2=a4=a3+1=a2+2+1=5.
因为bn=a2n,所以bn+1=a2n+2=a2n+1+1=a2n+1+1=a2n+2+1=a2n+3,
所以bn+1-bn=a2n+3-a2n=3,
所以数列{bn}是以2为首项,3为公差的等差数列,bn=2+3(n-1)=3n-1,n∈N*.
强基专题1 数列中的奇、偶项问题
(2)因为an+1=
所以k∈N*时,a2k=a2k-1+1=a2k-1+1,
即a2k=a2k-1+1, ①
a2k+1=a2k+2, ②
a2k+2=a2k+1+1=a2k+1+1,即a2k+2=a2k+1+1, ③
所以①+②得a2k+1=a2k-1+3,即a2k+1-a2k-1=3,
所以数列{an}的奇数项是以1为首项,3为公差的等差数列;
②+③得a2k+2=a2k+3,即a2k+2-a2k=3,
又a2=2,所以数列{an}的偶数项是以2为首项,3为公差的等差数列.
所以数列{an}的前20项和S20=(a1+a3+a5+…+a19)+(a2+a4+a6+…+a20)
=10+×3+20+×3=300.
求解此类问题的关键是理解递推关系,求解时可适当注意原数列中奇、偶项间的内在联系.
强基专题1 数列中的奇、偶项问题
[跟进训练]
1.(2023·江苏南通基底大联考)设数列{an}的前n项和为Sn,已知Sn=2an-n+1.
(1)证明:数列是等比数列;
(2)若数列{bn}满足b1=a2,bn+1=求数列{bn}的前14项的和.
[解] (1)证明:因为Sn=2an-n+1,①
则Sn+1=2an+1-(n+1)+1,②
②-①,得an+1=2an+1-2an-1,即an+1=2an+1,
∴an+1+1=2(an+1),即=2.
令Sn=2an-n+1中n=1,得S1=a1=2a1-1+1,解得a1=0,则a1+1=1,
∴数列是首项为1,公比为2的等比数列.
强基专题1 数列中的奇、偶项问题
(2)由(1)知an+1=2n-1,则an=2n-1-1,
∴bn+1=且b1=a2=22-1-1=1,
∴当n为偶数时,bn+1=2n-1-1-bn,即bn+bn+1=2n-1-1,
∴b1+b2+…+b14=b1+(b2+b3)+(b4+b5)+…+(b12+b13)+b14
=1+21-1+23-1+…+211-1+212-1
=1+-6+212-1==6 820.
类型2 形如an·an+1 =f (n) 型
【典例2】 在数列{an}中,已知a1=1,an·an+1=,记Sn为{an}的前n项和,bn=a2n+a2n-1,n∈N*.
(1)判断数列{bn}是不是等比数列,并写出其通项公式;
(2)求数列{an}的通项公式;
(3)求Sn.
强基专题1 数列中的奇、偶项问题
[解] (1)因为an·an+1=,所以an+1·an+2=,所以,
即an+2=an.因为bn=a2n+a2n-1,所以,
所以数列{bn}是公比为的等比数列.
因为a1=1,a1·a2=,所以a2=,b1=a1+a2=,所以bn=,n∈N*.
(2)由(1)可知an+2=an,所以a1,a3,a5,…,a2n-1是以a1=1为首项,为公比的等比数列;a2,a4,a6,…,a2n是以a2=为首项,为公比的等比数列,
所以a2n-1=,a2n=,所以an=
(3)因为S2n=(a1+a3+…+a2n-1)+(a2+a4+…+a2n)
==3-,
又S2n-1=S2n-a2n=3-=3-,
所以Sn=
an+1·an=f (n),于是an+1·an+2=f (n+1),从而.特别地,若f (n)=a·qn(a,q为非零常数),则=q,即数列{an}的奇数项和偶数项分别构成一个公比为q的等比数列.
强基专题1 数列中的奇、偶项问题
[跟进训练]
2.已知数列{an}满足a1=3,anan+1=9×22n-1,n∈N*,则数列{an}的通项公式为an=________.
3×2n-1 [由 anan+1=9×22n-1,得 an+1an+2=9×22n+1,
以上两式相比,得=4,由a1a2=9×21,a1=3得a2=6,
所以数列是首项为3,公比为4的等比数列,a2n-1=3×22n-2,
数列是首项为6,公比为4的等比数列,a2n=6×22n-2=3×22n-1,
综上,数