内容正文:
培优9 数列中的奇偶项问题
数 学
新高考专用
目 录
类型1 数列中连续两项和或积的问题(an+an+1= f(n)或an·an+1= f(n)型)
类型2 an=
类型3 递推式中含有(-1)n型
类型1 数列中连续两项和或积的问题(an+an+1= f(n)或an·an+1= f(n)型)
1.an+an+1=f (n)型:由an+an+1=f(n),得an+1+an+2=f(n+1),从而an+2-an=f(n+1)-f(n),特别地,当f(n)=
an+b(a≠0)时,an+2-an=a,则{an}的偶数项与奇数项分别构成一个公差为a的等差数列.
2.an·an+1=f (n)型:由an·an+1=f(n),得an+1·an+2=f(n+1),从而 = ,特别地,当f(n)=aqn时,
=q,则{an}的偶数项与奇数项分别构成一个公比为q的等比数列,其中a≠0,q≠0,1.
目 录
例 已知数列{an}满足:a1=1,an+an+1=3n+λ(n∈N*),λ∈R.
(1)证明:数列{a2n}是等差数列;
(2)是否存在λ使得数列{an}为等差数列?若存在,求λ的值及数列{an}的前n项和Sn;若不存
在,请说明理由.
思路导引
(1)
(2)假设存在,由an+an+1=3n+λ,a1=1,2a2=a1+a3,得λ= ,分n为奇数,n为偶数两种情况验证即
可.
目 录
解析 (1)证明:由an+an+1=3n+λ,得an+1+an+2=3n+3+λ,两式相减得an+2-an=3,
又a1+a2=3+λ,a1=1,则a2=2+λ,
故{a2n}是首项为2+λ,公差为3的等差数列.
(2)假设存在λ,使得数列{an}为等差数列,
由(1)可知,a1+a2=3+λ,a2+a3=6+λ,
又∵a1=1,∴a2=2+λ,a3=4,
由2a2=a1+a3可得2(2+λ)=1+4,解得λ= ,
当λ= 时,由(1)可知an+2-an=3,
目 录
当n为奇数时,an=a1+ ×3
=1+3 = ,
当n为偶数时,an=a2+ ×3
= +3 = ,
∴an= (n∈N*),
则{an}是首项为1,公差为 的等差数列,
∴Sn= = = .
目 录
类型2 an=
此类问题的常用解法:
1.按奇偶项分为两个数列分别求解,但要注意原数列项数分奇数和偶数讨论.
2.利用an= 转化为数列{an}的奇数项和偶数项求解.
目 录
例 (2025山东省实验中学诊断考试)已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=13,an+1=
(1)证明:数列{a2n-1-12}为等比数列;
(2)求数列{an}的前2n+1项和S2n+1.
解析 (1)证明:因为an+1=
所以当n≥2,n∈N*时,a2n-1-12=a2(n-1)+1-12=3a2n-2-12=3a(2n-3)+1-12=3(a2n-3-8)-12=3(a2n-3-12),即
=3,又n=1时,a1-12=13-12=1,
所以数列{a2n-1-12}是首项为1,公比为3的等比数列.
(2)由(1)知a2n-1-12=3n-1,所以a2n-1=3n-1+12,
目 录
又由an+1= 可得a2n-2=3n-2+4,n≥2,n∈N*,
所以S2n+1=a1+a2+a3+…+a2n+a2n+1=(a1+a3+…+a2n+1)+(a2+a4+…+a2n)
=[(30+12)+(31+12)+…+(3n+12)]+[(30+4)+(3+4)+…+(3n-1+4)]
=[30+3+…+3n+12(n+1)]+(30+3+…+3n-1+4n)= + +16n+12=2×3n+16n+11.
目 录
类型3 递推式中含有(-1)n型
对n分奇、偶进行讨论,转化为相邻两项和或差求解.当项数不确定时,要分奇数和
偶数讨论求解.
目 录
例 (高考真题精选)数列{an}满足an+1+(-1)nan=2n-1,则{an}的前60项和为_____________.
1 830
解析 由an+1+(-1)nan=2n-1可得a2n+1+a2n=4n-1,a2n-a2n-1=4n-3.
两式相减可得a2n-1+a2n+1=2,所以(a1+a3)+(a5+a7)+…+(a57+a59)=2×15=30.
由an+1+(-1)nan=2n-1可得a2n+1+a2n=4n-1,a2n+2-a2n+1=4n+1.两式相加得a2n+a2n+2=8n.所以(a2+a4)
+(a6+a8)+…+(a58+a60)=8+24+40+…+8×29= =1 800.所以a1+a2+…+a60=30+
1 800=1 830.
目 录
$