第7章 素能培优(八) 子数列问题-【金版教程】2026年高考数学一轮复习创新方案全书Word(提升版)
子数列问题是近几年高考的重点和热点,常出现在解答题中.其一般方法是构造新数列,利用新数列的特征(等差、等比或其他特征)求解原数列.2023年新课标Ⅱ卷出现在第18题,考查了奇偶项问题,难度中等.
考向一 奇偶项问题
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)由已知,a1=1,a2=a1+1=2,a3=a2+2=4,a4=a3+1=5,
所以b1=a2=2,b2=a4=5,
因为a2n+1=a2n+2=a2n-1+1+2=a2n-1+3,即a2n+1-a2n-1=3,
所以数列{an}的奇数项构成以1为首项,3为公差的等差数列,
所以当n为奇数时,
an=1+×3=
,
因为a2n+2=a2n+1+1=a2n+2+1=a2n+3,即a2n+2-a2n=3,所以数列{an}的偶数项构成以2为首项,3为公差的等差数列,
所以当n为偶数时,an=2+×3=
,
而bn=a2n==3n-1,
所以bn=3n-1.
(2)由(1),知{an}的前20项和
S20=a1+a2+…+a20
=(a1+a3+…+a19)+(a2+a4+…+a20)
=10×1+×3+10×2+
×3
=300,
所以{an}的前20项和为300.
对于通项公式奇、偶项不同的数列{an}求Sn时,我们可以分别求出奇数项的和与偶数项的和,也可以先求出S2k,再利用S2k-1=S2k-a2k求S2k-1.
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(2025·山东潍坊模拟)设Sn是数列{an}的前n项和,已知a1=1,an+1=
(1)证明:{a2n-2}是等比数列;
(2)求满足S2n>0的所有正整数n.
解:(1)证明:由已知得a2n+2=a2n+1+2n+1=
(a2n-4n)+2n+1=
a2n+1,
所以a2n+2-2=(a2n-2),
其中a2=,a2-2=-
≠0,
所以{a2n-2}是以-为首项,
为公比的等比数列.
(2)由(1)知a2n-2=-·
,
所以a2n=-+2,
a2n-1=6-4n-,
所以a2n-1+a2n=8-4n-3·,
所以S2n=(a1+a2)+(a3+a4)+…+(a2n-1+a2n)
=8n-4(1+2+…+n)-3
=-2n2+6n-3+3×
=-2+
+3×
,
当n≥2时,{S2n}递减,其中S2=,S4=
,S6=-
,
所以满足S2n>0的所有正整数n为1,2.
考向二 公共项问题
(2025·河南安阳模拟)已知数列{an}为等差数列,数列{bn}为等比数列,且bn∈N*,若a1=b2=2,a1+a2+a3=b1+b2+b3+b4=15.
(1)求数列{an},{bn}的通项公式;
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