内容正文:
第47课时 强化拓展 子数列问题
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子数列问题是数列问题中的一种常见题型.将原数列转化为子数
列,一般适用于某个由几个有规律的数列组合而成的数列,在具体
求解时,要搞清楚子数列的项在原数列中的位置以及在子数列中的
位置,即项不变化,项数变化,它体现了转化与化归以及分类讨论、
函数与方程的思想,能很好地考查学生的逻辑思维能力.
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类型一 奇数项与偶数项问题
典例1 (2025·广东深圳高三模拟)已知等差数列 满足
, .
(1)求 ;
(2)若数列满足为数列的前 项
和,求 .
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解析 (1)设等差数列的公差为 .
因为, ,
则
解得
所以 .
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(2)由(1)可得,
则
.
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方法总结
数列中的奇、偶项问题的常见类型
(1)数列中连续两项的和或积的问题<m></m>或
<m></m>;
(2)含有<m></m>的类型;
(3)含有<m></m>,<m></m>的类型.
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(2023·新高考Ⅱ卷)已知为等差数列,
记,分别为数列,的前项和,, .
(1)求 的通项公式.
(2)证明:当时, .
练习
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解析 (1)设等差数列的公差为 .
因为 ,
所以,, ,
则解得, ,
则 ,
所以数列的通项公式为 .
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(2)由(1)知, ,
.
当为偶数时, ,
,
当时, ,
因此 .
当 为奇数时,
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,
当时,,因此 .
故当时, .
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类型二 公共项问题
典例2.改编题 (人A选修②PT改编)已知2,6,10, ,
190及2,8,14, ,200两个等差数列,将这两个等差数列的公
共项按从小到大的顺序组成一个新数列,则这个新数列的各项之和
为______.
解析 将2,6,10, ,190及2,8,14, ,200这两个等差数列
的公共项按从小到大的顺序组成一个新数列,2,14,26,38,
50, ,182是这两个数列的公共项,共有 项,也是
等差数列,它们的和为 .
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方法总结
若两个等差数列的公共项是等差数列,则其公差是这两个等差
数列公差的最小公倍数.若两个等比数列的公共项是等比数列,则其
公比是这两个等比数列公比的最小公倍数.
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(2025·福建漳州高三模拟)若将数列与 的公共项按从
小到大的顺序排列得到数列,则 ______.
解析 数列中的项为2,4,8,16,32,64,128,256, ,
经检验,数列中的奇数项都是数列 中的项,
即2,8,32,128, 可以写成 的形式,观察归纳可得
,
所以 .
练习
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类型三 增减项问题
典例3 已知等差数列和等比数列满足 ,
, .
(1)求数列和 的通项公式;
(2)若在数列中,去掉与数列 相同的项后,将剩下的所有
项按原来的顺序排列构成一个新数列,求数列 的前20项和.
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解析 (1)设的公差为,的公比为 ,
由题意知,, ,
故,,, ,
所以, ,
消去,得 ,
所以,,所以, .
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(2)由,令,解得 ,
且,, ,
所以的前20项中只有两项与 相同,即3和27.
因为,均不在数列 中,
所以的前20项和为 .
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方法总结
对于数列的中间插项或减项构成新数列的问题,我们要把握两
点:判断数列之间共插入(减少)了多少项(运用等差、等比数列
的求和公式或者项数公式判断);利用题目给出的条件确定它包含
了哪些项.
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已知正项数列的前项和为,且, .
(1)求 .
(2)在数列的每相邻两项,之间依次插入, ,
,,得到数列,,,,,,,, ,
, .求的前20项和 .
练习
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解析 (1)对任意的,因为 ,
所以当 时,
.
因为,所以,故 .
当时,满足 ,
所以, .
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(2)因为, ,
所以当时, ,
所以
所以数列 的前20项为1,1,2,1,2,2,1,2,2,2,1,2,2,2,2,1,2,2,2,2,
所以 的前20项是由6个1与14个2组成的.
故 .
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