内容正文:
培优10 衍生数列问题
数 学
新高考专用
目 录
类型1 数列中的去项、插项问题
类型2 数列中的公共项问题
类型1 数列中的去项、插项问题
解决插项、去项问题的关键是要弄清楚插入或去掉的项数,同时还要分析这些项
的特征,以及这些项与原数列各项之间的关系,然后利用分组或并项法求和.
目 录
例1 (2024广东广州华南师大附中一模)在数列{an}中的相邻两项an与an+1(n∈N*)之间
分别插入一个首项为an- ,公差为- 的等差数列的前n项,记构成的新数列为{bn},若an=
,则{bn}的前65项的和为 ( )
A.- B.-13 C.- D.-14
A
目 录
解析 依题意知数列{bn}为a1,a1-1,a2,a2- ,a2-1,a3,a3- ,a3- ,a3-1,…,an,an- ,an- ,an- ,…,an
- ,an-1,an+1,…,
设an及其后面插入n项的和为Sn,则Sn=(n+1)an- × =2- = (3-n),
所以数列{Sn}是以1为首项,- 为公差的等差数列.所以{bn}的前65项({an}中的前10项与
插入的55项)的和为S1+S2+…+S10= =- ,故选A.
目 录
例2 记等差数列{an}的前n项和为Sn,公差为d,等比数列{bn}的公比为q(q>0),已知a1=b2=
4,q= d,S9=9b4.
(1)求{an},{bn}的通项公式;
(2)将{an},{bn}中相同的项剔除后,两个数列中余下的项按从小到大的顺序排列,构成数
列{cn},求{cn}的前100项和.
目 录
解析 (1)由S9=9b4,得9a1+ d=9×b2q2,因为a1=b2=4,所以1+d=q2.结合q= d,可得1+ q=
q2,(2q+1)(q-2)=0,由q>0,解得q=2,则d=3,所以数列{an}的通项公式为an=4+3(n-1)=3n+1,
数列{bn}的通项公式为bn=4×2n-2=2n.
(2)由(1)可知,当n=100时,a100=301.
因为bn=2n,所以b1=2,b2=4,b3=8,b4=16,b5=32,b6=64,b7=128,b8=256,b9=512>301,
令2=3n+1,解得n= ,令4=3n+1,解得n=1,令8=3n+1,解得n= ,令16=3n+1,解得n=5,令32=
3n+1,解得n= ,令64=3n+1,解得n=21,令128=3n+1,解得n= ,令256=3n+1,解得n=85,
所以数列{an}的前100项中与数列{bn}中相同的项共有4项,即4,16,64,256,即为{bn}的前
目 录
8项中的偶数项.将{an},{bn}中相同的项剔除后,两个数列中余下的项按从小到大的顺序
排列构成数列{cn},则{cn}的前100项为数列{an}的前100项中剔除与数列{bn}相同的4项
后剩余的96项与{bn}的前8项中剔除与数列{an}相同的4项后剩余的4项,
所以{cn}的前100项和为 + -2×(4+16+64+256)=15 080.
目 录
类型2 数列中的公共项问题
数列公共项问题是指在给定数列中,找出满足特定条件的公共项或多项.解决数列
公共项问题的关键是观察数列的规律.在找到数列规律后,可以利用相应的数学公式进
行计算.
目 录
例 (2024广东珠海一中期末)将数列{2n-1}与数列{n2-1}的公共项从小到大排列得到
新数列{an},则 =_________.
解析 显然2n-1是奇数,故两个数列的公共项必为奇数,对于数列{n2-1},当n为奇数时,
设n=2k-1(k∈N*),则n2-1=(2k-1)2-1=4k·(k-1)为偶数;当n为偶数时,设n=2k(k∈N*),则n2-1=
4k2-1为奇数.故an=4n2-1, = = ,∴ + +…+ = - + - +…+
- = = ,∴ + +…+ = .
目 录
$