内容正文:
专题06 数列中的绝对值和奇偶项问题
目录
解题知识必备 1
压轴题型讲练 2
题型一、数列绝对值求和 2
题型二、数列奇偶项问题 3
压轴能力测评(12题) 5
一、数列绝对值求和
1、对于首项小于0而公差大于0的等差数列加绝对值后得到的数列求和,设的前项和为 的前项和为,数列的第项小于0而从第项开始大于或等于0,于是有
2、对于首项大于0而公差小于0的等差数列加绝对值后得到的数列求和,设的前项和为 的前项和为,数列的第项大于0而从第项开始小于或等于0,于是有 。
二、数列奇偶项问题
1、项数问题
①数列项数是2n项,那么奇数和偶数分别是n项;
②数列项数是2n+1项,那么奇数为n+1项,偶数为n项;
③当项数是n项时,要分n为奇数和n为偶数;
2、常见类型
①,求的值;则
②,求的值
(1)n为奇数时,有个奇数项,有个偶数项,则
(2)n为偶数时,有个奇数项,有个偶数项,则
【题型一 数列绝对值求和】
一、单选题
1.(23-24高二上·浙江绍兴·期末)已知数列的通项公式为,前n项和为,则( )
A.数列为等差数列,公差为
B.数列为等差数列,公差为8
C.当时,数列的前n项和为
D.当时,数列的前n项和为
2.(2024·内蒙古包头·一模)已知等差数列中,,,设,则( )
A.245 B.263 C.281 D.290
二、解答题
3.(22-23高二上·河北邯郸·期末)已知等差数列的前项和为,再从条件:①,②,③中选择两个作为已知,并完成解答.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前10项的和.
4.(24-25高二上·江苏盐城·阶段练习)在等差数列中,的前项和为.
(1)求数列的通项公式;
(2)求取最大值时的值;
(3)设,求.
5.(23-24高三上·河南·期中)已知等差数列的公差为整数,,设其前n项和为,且是公差为的等差数列.
(1)求的通项公式;
(2)若,求数列的前n项和.
6.(23-24高二下·山东潍坊·期中)已知数列的前项和.
(1)求数列的通项公式,判断这个数列是否是等差数列,并说明理由;
(2)记数列的前项和为,若,求.
【题型二 数列奇偶项问题】
一、单选题
1.(22-23高二上·陕西西安·阶段练习)等差数列 共2n+1个项,且奇数项和为165,偶数项和为150,则n=( )
A.10 B.13 C.11 D.22
2.(23-24高三上·宁夏石嘴山·阶段练习)在数列中,,,,则的前20项和( )
A.621 B.622 C.1133 D.1134
3.(23-24高二下·湖北武汉·阶段练习)任取一个正整数,若是奇数,就将该数乘3再加上1;若是偶数,就将该数除以2.反复进行上述两种运算,经过有限次步骤后,必进入循环圈.这就是数学史上著名的“冰雹猜想”.比如取正整数,根据上述运算法则得出.递推关系如下:数列满足,若,则所有可能的取值集合是( )
A. B. C. D.
二、多选题
4.(23-24高二上·江苏镇江·阶段练习)大衍数列来源于《乾坤谱》中对易传“大衍之数五十”的推论,主要用于解释中国传统文化中的太极衍生原理,数列中的每一项都代表太极衍生过程.已知大衍数列满足,则( )
A. B.
C. D.数列的前项和为
三、填空题
5.(24-25高二上·全国·课堂例题)若等比数列共有奇数项,其首项为1,其偶数项和为170,奇数项和为341,则这个数列的公比为 ,项数为 .
6.(22-23高二下·全国·课后作业)等差数列共有项,所有的奇数项之和为,所有的偶数项之和为,则等于 .
7.(2024高二·全国·专题练习)等比数列共有2n项,其和为240,且奇数项的和比偶数项的和大80,则公比 .
四、解答题
8.(23-24高二下·重庆·阶段练习)已知是各项均为正数的等差数列,其前项和为,满足对任意的成立.
(1)求的通项公式;
(2)令,记为数列的前项和.证明:当时,.
9.(24-25高二上·江苏苏州·阶段练习)已知数列满足,且.
(1)设,证明:是等比数列;
(2)求数列的通项公式;
(3)设数列的前n项和为,求使得不等式成立的n的最小值.
10.(24-25高三上·内蒙古包头·开学考试)已知正项数列的前n项和为,且.
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前2n项和.
一、单选题
1.(24-25高二上·全国·课后作业)已知一个等比数列的项数是偶数,其奇数项之和为1012,偶数项之和为2024,则这个数列的公比为( )
A.8 B. C.4 D.2
2.(22-23高二下·河南周口·期中)一个等差数列共100项,其和为80,奇数项和为30,则该数列的公差为( )
A. B.2 C. D.
3.(23-24高二下·江苏南京·开学考试)已知等比数列共有项,其和为,且奇数项的和比偶数项的和大80,则公比( )
A. B.2 C. D.
4.(2024·重庆·模拟预测)已知数列满足:,则( )
A.511 B.677 C.1021 D.2037
5.(23-24高二上·陕西榆林·阶段练习)已知等差数列的项数为其中奇数项之和为 偶数项之和为 则( )
A. B. C. D.
二、解答题
6.(23-24高二下·广东广州·期末)设数列 的前 项和为 ,已知,且成等差数列.
(1)求 的通项公式;
(2)设求数列 的前 项和 .
7.(23-24高二下·陕西宝鸡·阶段练习)已知数列满足,且.
(1)设,求数列的通项公式;
(2)求数列的前30项的和.
8.(23-24高二上·甘肃定西·阶段练习)已知等差数列的前项和为,与的等差中项为,.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
9.(23-24高二下·河南南阳·阶段练习)在递减等比数列中,,公比为,且,2是与的等比中项.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
10.(22-23高二上·陕西咸阳·阶段练习)已知数列满足,且当时,有.
(1)求证:数列为等差数列;
(2)令,求数列的前项和.
11.(23-24高二上·山东烟台·期末)已知为数列的前项和,且,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
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专题06 数列中的绝对值和奇偶项问题
目录
解题知识必备 1
压轴题型讲练 2
题型一、数列绝对值求和 2
题型二、数列奇偶项问题 6
压轴能力测评(12题) 13
一、数列绝对值求和
1、对于首项小于0而公差大于0的等差数列加绝对值后得到的数列求和,设的前项和为 的前项和为,数列的第项小于0而从第项开始大于或等于0,于是有
2、对于首项大于0而公差小于0的等差数列加绝对值后得到的数列求和,设的前项和为 的前项和为,数列的第项大于0而从第项开始小于或等于0,于是有 。
二、数列奇偶项问题
1、项数问题
①数列项数是2n项,那么奇数和偶数分别是n项;
②数列项数是2n+1项,那么奇数为n+1项,偶数为n项;
③当项数是n项时,要分n为奇数和n为偶数;
2、常见类型
①,求的值;则
②,求的值
(1)n为奇数时,有个奇数项,有个偶数项,则
(2)n为偶数时,有个奇数项,有个偶数项,则
【题型一 数列绝对值求和】
一、单选题
1.(23-24高二上·浙江绍兴·期末)已知数列的通项公式为,前n项和为,则( )
A.数列为等差数列,公差为
B.数列为等差数列,公差为8
C.当时,数列的前n项和为
D.当时,数列的前n项和为
【答案】D
【分析】首先判断数列是等差数列,从而求得,即可判断AB;写出数列的前n项和,并去绝对值,即可判断CD.
【详解】对于A,由,得,,
可知数列是首项为8,公差为的等差数列,
则,则,
所以,所以数列为等差数列,公差为,故A错误;
对于B,,
而,所以数列为等差数列,公差为9,故B错误;
对于CD,当时,;当时,;当时,;
所以
,故C错误,D正确.
故选:D
2.(2024·内蒙古包头·一模)已知等差数列中,,,设,则( )
A.245 B.263 C.281 D.290
【答案】C
【分析】根据给定条件,求出等差数列的公差及通项公式,判断正数、负数项,再求出.
【详解】等差数列中,由,,得公差,
则,显然当时,,当时,,
所以
.
故选:C
二、解答题
3.(22-23高二上·河北邯郸·期末)已知等差数列的前项和为,再从条件:①,②,③中选择两个作为已知,并完成解答.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前10项的和.
【答案】(1)
(2)68
【分析】(1)根据所选条件,求出等差数列的首项和公差,可求数列通项;
(2)由数列中各项的符号,利用分组求和求数列的前10项的和.
【详解】(1)设等差数列的公差为,
若选择①②,由①,②,
则等差数列首项,公差,
;
若选择①③,由①,③,则,公差,
所以等差数列首项,公差,
;
若选择②③,由②,③,得,
所以等差数列首项,公差,
;
(2)令,得,则前2项为负数,从第3项起为正数,
.
4.(24-25高二上·江苏盐城·阶段练习)在等差数列中,的前项和为.
(1)求数列的通项公式;
(2)求取最大值时的值;
(3)设,求.
【答案】(1)
(2)6
(3)
【分析】(1)求出等差数列的公差和首项,即可求得通项公式;
(2)利用等差数列的前n项和公式,即可求得答案;
(3)判断数列的项的正负情况,讨论n的取值,结合等差数列的前n项和公式,即可求得答案.
【详解】(1)由题意知在等差数列中,,设公差为d,
则,则,
故,故通项公式.
(2)结合(1)可得,
当时,取最大值.
(3),
由,得,
即时有,时有,
若,,
若时,
,
综合上述.
5.(23-24高三上·河南·期中)已知等差数列的公差为整数,,设其前n项和为,且是公差为的等差数列.
(1)求的通项公式;
(2)若,求数列的前n项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据等差数列的性质即可求解公差,进而可求解,
(2)分情况,即可根据等差数列求和公式求解.
【详解】(1)设的公差为d,依题意得,
所以,即,
化简得,解得或(舍去),
故,
(2)依题意,.
当时,,故;
当时,,
故.
故
6.(23-24高二下·山东潍坊·期中)已知数列的前项和.
(1)求数列的通项公式,判断这个数列是否是等差数列,并说明理由;
(2)记数列的前项和为,若,求.
【答案】(1),数列是等差数列,理由见解答
(2)
【分析】(1)当时,求得,当时,利用,可求得,进而可得数列是等差数列;
(2)令,解得且,分与两种情况计算可得的值.
【详解】(1)当时,,
当时,有,
又因为,所以当时,也成立,
因此数列的通项公式为,
数列是等差数列,理由如下:
因为,
所以数列是等差数列;
(2)令,解得且,
当时,,
可得;
所以,又因为,所以,
当时,,
可得
,
令,解得或(舍去),
所以.
【题型二 数列奇偶项问题】
一、单选题
1.(22-23高二上·陕西西安·阶段练习)等差数列 共2n+1个项,且奇数项和为165,偶数项和为150,则n=( )
A.10 B.13 C.11 D.22
【答案】A
【分析】结合等差数列前项和公式求得正确答案.
【详解】等差数列 共2n+1个项,
其中奇数项有个,偶数项有个,
设等差数列的公差为,
奇数项和
①,
偶数项和
②,
①-②得,
则.
故选:A
2.(23-24高三上·宁夏石嘴山·阶段练习)在数列中,,,,则的前20项和( )
A.621 B.622 C.1133 D.1134
【答案】C
【分析】设,.根据已知可推得为等差数列,为等比数列,求出的表达式.然后分组,根据等差数列以及等比数列前项和公式求解,即可得出答案.
【详解】设,,则,.
由已知可得,
,即,
所以为以2为首项,2为公差的等差数列,.
,即,
所以为以1为首项,2为公比的等比数列,.
所以,的前20项和.
故选:C.
3.(23-24高二下·湖北武汉·阶段练习)任取一个正整数,若是奇数,就将该数乘3再加上1;若是偶数,就将该数除以2.反复进行上述两种运算,经过有限次步骤后,必进入循环圈.这就是数学史上著名的“冰雹猜想”.比如取正整数,根据上述运算法则得出.递推关系如下:数列满足,若,则所有可能的取值集合是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据,且,逆向推理求解.
【详解】解:因为,且,
则,则,则或;
当时,则,或,或;
当时,则或(舍去),
当时,则,或,
所以所有可能的取值集合是,
故选:D
二、多选题
4.(23-24高二上·江苏镇江·阶段练习)大衍数列来源于《乾坤谱》中对易传“大衍之数五十”的推论,主要用于解释中国传统文化中的太极衍生原理,数列中的每一项都代表太极衍生过程.已知大衍数列满足,则( )
A. B.
C. D.数列的前项和为
【答案】AC
【分析】分为奇数或偶数即可判断A选项;直接由递推公式求出即可判断B选项;分为奇数或偶数结合累加法即可判断C选项;由分组求和法即可判断D选项.
【详解】对于A,当为奇数时,为偶数,则,,可得;
当为偶数时,为奇数,则,,可得,A正确;
对于B,,B错误;
对于C,当为奇数且时,,
累加可得
,时也符合;
当为偶数且时,,
累加可得
;
则,C正确;
对于D,设数列的前项和为,则,
又,,D错误.
故选:AC.
三、填空题
5.(24-25高二上·全国·课堂例题)若等比数列共有奇数项,其首项为1,其偶数项和为170,奇数项和为341,则这个数列的公比为 ,项数为 .
【答案】 2 9
【分析】利用等比数列奇数项和与偶数项和的关系,及前n项和公式列式计算即可得解.
【详解】在等比数列中,由,得,解得,
设这个数列共有项,则,解得,所以这个等比数列的项数为9.
故答案为:2;9
6.(22-23高二下·全国·课后作业)等差数列共有项,所有的奇数项之和为,所有的偶数项之和为,则等于 .
【答案】
【分析】利用等差数列的基本性质以及等差数列的求和公式可得出,即可求得的值.
【详解】因为等差数列共有项,
所有奇数项之和为,
所有偶数项之和为,
所以,,解得.
故答案为:.
7.(2024高二·全国·专题练习)等比数列共有2n项,其和为240,且奇数项的和比偶数项的和大80,则公比 .
【答案】/
【分析】结合题意列方程组分别求出,,再由等比数列的性质求出结果即可.
【详解】设等比数列的奇数项的和、偶数项的和分别为,.
由题意可得
解得
所以.
故答案为:.
四、解答题
8.(23-24高二下·重庆·阶段练习)已知是各项均为正数的等差数列,其前项和为,满足对任意的成立.
(1)求的通项公式;
(2)令,记为数列的前项和.证明:当时,.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)根据得到首项和公差,得到通项公式;
(2)在(1)基础上,得到,先得到当为偶数时,,作差法得到当且为偶数时,,再考虑当为奇数时,,作差法得到当且为奇数时,
,从而证明出结论.
【详解】(1)当时,,解得或0,
是各项均为正数的等差数列,故,
①,
当时,②,
则①-②得,
故,
因为,所以,则,
则的公差为1,则,
经检验,满足要求,故通项公式为;
(2),,
,
当为偶数时,
,
当且为偶数时,,
故;
当为奇数时,,
当且为奇数时,
,
综上,当时,.
9.(24-25高二上·江苏苏州·阶段练习)已知数列满足,且.
(1)设,证明:是等比数列;
(2)求数列的通项公式;
(3)设数列的前n项和为,求使得不等式成立的n的最小值.
【答案】(1)证明见解析;
(2);
(3)20.
【分析】(1)由已知条件,用表示出,得出,再用表示出,得出,联立得出,通过构造得出,检验,即可得出证得结论.
(2)由(1)求出,再求出即可求出数列的通项公式.
(3)由(2)的结论,探讨数列的单调性,再计算判断即得.
【详解】(1)由,得,,,
则,又,于是,解得,
又,则,解得,
因此,整理得,即,
由,得,则,,
所以数列是以2为首项,2为公比的等比数列.
(2)由(1)知,,即,,,
所以数列的通项公式是.
(3)由(2)知,,则,
,,因此数列是递增数列,
而,,
所以使得不等式成立的n的最小值是20.
【点睛】关键点睛:涉及求数列最大项问题,探讨数列的单调性是解题的关键,可以借助作差或作商的方法判断单调性作答.
10.(24-25高三上·内蒙古包头·开学考试)已知正项数列的前n项和为,且.
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前2n项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用 来求得的通项公式.
(2)利用分组求和法、裂项求和法等求和方法来求得数列的前2n项和.
【详解】(1)依题意,,,
当时,,解得,(舍去).
当时,由得,
两式相减得,
即,由于,
所以,所以数列是首项为,
公差为的等差数列,所以(也符合).
(2)由(1)得,
所以
.
一、单选题
1.(24-25高二上·全国·课后作业)已知一个等比数列的项数是偶数,其奇数项之和为1012,偶数项之和为2024,则这个数列的公比为( )
A.8 B. C.4 D.2
【答案】D
【分析】根据题意结合等比数列的性质运算求解.
【详解】由题意可知:,
所以.
故选:D.
2.(22-23高二下·河南周口·期中)一个等差数列共100项,其和为80,奇数项和为30,则该数列的公差为( )
A. B.2 C. D.
【答案】D
【分析】
根据等差数列的项的关系及和的性质列式求解即可.
【详解】
设等差数列的公差为,则由条件可知:
数列的奇数项之和为,①
偶数项之和为,②
由②-①,得,所以,即该数列的公差为.
故选:D.
3.(23-24高二下·江苏南京·开学考试)已知等比数列共有项,其和为,且奇数项的和比偶数项的和大80,则公比( )
A. B.2 C. D.
【答案】B
【分析】设奇数项和为,偶数项和为,再根据题意利用等比数列性质求解即可.
【详解】设等比数列的奇数项和为,偶数项和为,则,解得,
而奇数项与偶数项的项数相同,所以公比.
故选:B
4.(2024·重庆·模拟预测)已知数列满足:,则( )
A.511 B.677 C.1021 D.2037
【答案】B
【分析】由题意可得,,结合所给条件计算即可得.
【详解】
.
故选:B.
5.(23-24高二上·陕西榆林·阶段练习)已知等差数列的项数为其中奇数项之和为 偶数项之和为 则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据等差数列的性质,知等差数列的奇数项、偶数项分别成等差数列,故奇数项、偶数项的和直接代入等差数列的前项和公式,结合等差中项的性质化简即可.
【详解】项数为的中奇数项共有项,
其和为
项数为的中偶数项共有项, 其和为
所以解得
故选: A.
二、解答题
6.(23-24高二下·广东广州·期末)设数列 的前 项和为 ,已知,且成等差数列.
(1)求 的通项公式;
(2)设求数列 的前 项和 .
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题意可知,结合由求解得;
(2)根据(1)得到,再结合分组求和、裂项相消和等差数列求和计算得到.
【详解】(1)因为成等差数列,所以.
当时,,因为,所以,
当时,,两式相减得
,
所以数列是以2为首项,2为公差的等差数列,
因此.
(2)由(1)可得
数列 的前 项和
.
7.(23-24高二下·陕西宝鸡·阶段练习)已知数列满足,且.
(1)设,求数列的通项公式;
(2)求数列的前30项的和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题意要得,,所以得,从而可得数列是以2为首项,2为公比的等比数列,进而可求出数列的通项公式;
(2)由(1)得,然后利用分组求和法可求得数列的前30项的和.
【详解】(1)因为,所以,
因为,
所以,
所以,
又,所以,所以,
又,所以,
所以,
所以数列是以2为首项,2为公比的等比数列,
所以,即;
(2)由(1)可知,
所以
.
8.(23-24高二上·甘肃定西·阶段练习)已知等差数列的前项和为,与的等差中项为,.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用条件,列出关于首项和公差的方程组,即可求解;
(2)根据(1)的结果,分和两种情况,去绝对值,再求.
【详解】(1)设等差数列的首项为,公差为,
由题意可知,,,
所以,解得:,,
所以;
(2)由(1)可知,,,当时,,
所以当时,
,
当时,
,
,
,
所以.
9.(23-24高二下·河南南阳·阶段练习)在递减等比数列中,,公比为,且,2是与的等比中项.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题意,由条件可得,从而求得,,即可求得,再由等比数列的通项公式,即可得到结果;
(2)根据题意,由(1)可得,然后分与,结合等差数列的前项和公式,代入计算,即可得到结果.
【详解】(1)在等比数列中,,且,
所以,,即,则,
因为2是与的等比中项,所以,,
因为数列是递减数列,则,则,所以,,,
所以,,
所以,;
(2)因为,
当时,,.
当时,,
.
综上所述,.
10.(22-23高二上·陕西咸阳·阶段练习)已知数列满足,且当时,有.
(1)求证:数列为等差数列;
(2)令,求数列的前项和.
【答案】(1)证明见解析;
(2)
【分析】(1)由题可知,从而数列为等差数列;
(2)根据的奇偶性可得,从而可得.
【详解】(1)证明:由题易知数列的各项都不为0,
当时,,
∴.
∴数列是首项,公差的等差数列.
(2)由(1)得,
∴.
,
,
…
,其中.
∴当为偶数时,;
当为奇数时,为偶数,
∴.
11.(23-24高二上·山东烟台·期末)已知为数列的前项和,且,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用数列递推式求数列的通项公式,结合累乘法求解;
(2)分,两种情况,利用等差数列的求和公式求解.
【详解】(1)由,
得(),
两式相减得,
即(),
所以当时,,
经检验也符合上式,
故;
(2)由题意,
记,则数列的前项和,
所以,当时,,
当时,,
综上,
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