专题复习:数列的奇数项与偶数项和问题讲义-2025-2026学年高二上学期数学人教A版选择性必修第二册
2026-01-05
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2份
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普通
摘要:
该高中数学讲义以数列奇数项与偶数项和为专题,通过知识框架系统梳理等差数列(分项数偶数、奇数讨论公差与和的关系)、等比数列(项数奇偶分类及公比关系)的核心内容,引导学生用数学眼光观察数列项数特征与和的内在联系,构建条理清晰的知识体系。
讲义亮点在于题型归纳的分层设计,从基础关系(如已知总和求奇偶项和)到综合应用(与不等式、最值结合),并通过例题解析培养数学思维。配套综合检测卷含选择、填空、解答题,适配不同层次学生,助力教师实施精准复习教学。
内容正文:
专题复习:数列的奇数项与偶数项和问题(原卷版)
一、知识点梳理
1. 等差数列的奇数项和与偶数项和
项数为偶数(设共 项):
奇数项:,共 项,公差为 。
偶数项:,共 项,公差为 。
记奇数项和为 ,偶数项和为 ,则:
两式相减得:。
总和 。
项数为奇数(设共 项):
奇数项:,共 项,公差为 。
偶数项:,共 项,公差为 。
记中间项为 ,则:
两式相减得:。
总和 。
2. 等比数列的奇数项和与偶数项和
项数为偶数(设共 项):
奇数项和 ,
偶数项和 。
由于 ,故 。
总和 。
项数为奇数(设共 项):
奇数项有 项,偶数项有 项,同样有 。
总和 。
二、题型归纳
题型1:等差数列的奇数项和与偶数项和的关系(已知总和,求奇数项和、偶数项和)
方法归纳:
若等差数列的项数为 ,则 ,且 ,联立可解。
若项数为 ,则 ,且 。
例题1(2024年江苏南京六校联考)
已知等差数列 共有 项,其所有项的和为 ,且偶数项的和比奇数项的和多 ,则数列的公差 为( )
A. B. C. D.
练习1(2025年湖北武汉调研)
设等差数列 的前 项和为 ,若 ,且奇数项的和与偶数项的和之比为 ,则数列的公差 ________。
题型2:等差数列的奇数项和与偶数项和与中间项的关系
方法归纳:
对于项数为 的等差数列,中间项 满足 ,。
利用已知的 或 可求中间项,反之亦然。
例题2(2024年浙江杭州期中)
已知等差数列 共有 项,其中奇数项之和为 ,则偶数项之和为( )
A. B. C. D.
练习2(2025年广东佛山模拟)
一个等差数列共有 项,其奇数项之和为 ,偶数项之和为 ,则中间项为 ________。
题型3:等比数列的奇数项和与偶数项和的关系
方法归纳:
对于等比数列,无论项数奇偶,均有 (注意项数为奇数时,偶数项有 项,奇数项有 项,但关系仍成立)。
结合总和 ,可求公比 或部分和。
例题3(2024年北京海淀区一模)
已知等比数列 共有 项,且所有项的和为 ,其中奇数项的和为 ,则公比 ________。
练习3(2025年天津南开区期末)
设等比数列 的前 项和为 ,若 ,且偶数项的和是奇数项的 倍,则公比 _______。
题型4:数列的奇数项和与偶数项和与通项的关系
方法归纳:
已知数列的前 项和或递推关系,有时需要分别求出奇数项和偶数项的和,进而求通项或特定项。
对于递推数列,可分别写出奇数项和偶数项的递推式,再分别求和。
例题4(2024年浙江杭州模拟)
已知数列 满足 ,,(),记 为数列 的前 项中所有奇数项的和,则 ( )
A. 88 B. 89 C. 143 D. 144
练习4(2024年福建厦门质检)
已知数列 满足 ,且对任意正整数 ,有 。设 为数列 的前 项中所有奇数项的和,则 ( )
A. B. C. D.
题型5:综合应用(与不等式、最值等结合)
方法归纳:
将奇数项和与偶数项和的关系与不等式、最值等问题结合,常需利用数列的性质建立不等式求解参数范围。
注意等差数列和等比数列中公差、公比的正负对单调性的影响。
例题5(2024年湖南长沙长郡中学月考)
设等差数列 的前 项和为 ,已知 ,且偶数项的和与奇数项的和的比值不小于 ,则公差 的取值范围是( )
A. B. C. D.
练习5(2025年江苏苏北四市联考)
已知等比数列 的公比 ,前 项和为 ,且满足 ,则 的取值范围是 _____。
题型6:奇偶项分别满足不同递推关系的问题
方法归纳:
有些数列的奇数项和偶数项分别由不同的递推关系给出,需分别处理,可能形成两个不同的子数列。
先分别求出奇数项和偶数项的通项公式,再合并写成一个通项公式(分段或统一形式)。
例题6(2024年上海浦东新区模拟)
已知数列 满足:,且当 为奇数时,;当 为偶数时,。则数列 的前 项和为 ________。
练习6(2025年重庆巴蜀中学月考)
数列 满足 ,且对任意正整数 ,有 ,。则 ________。
综合检测卷(40分钟)
一、单选题(每小题5分,共20分)
1.(2024年山东潍坊一模)
已知等差数列 的前 项和为 ,偶数项的和与奇数项的和之比为 ,则该数列的公差 等于( )
A. B. C. D.
2. (2024年辽宁沈阳质检) 已知数列 的前 项和为 ,且 ,则数列 的前 项中所有奇数项的和为( )
A. 341 B. 682 C. 1365 D. 2730
3.(2025年江西南昌模拟)
等比数列 共有 项,其所有项的和为 ,所有奇数项的和为 ,则公比 ( )
A. B. C. D.
4.(2025年辽宁沈阳联考)
已知数列 满足 ,。则 ( )
A. B. C. D.
二、多选题(每小题6分,共6分)
5.(2024年江苏南京六校联考)
已知等差数列 的前 项和为 ,公差为 ,则下列说法正确的是( )
A. 若 ,,则
B. 若 ,,则
C. 若数列 的前 项中,偶数项的和与奇数项的和的差为
D. 若数列 共有 项,则
三、填空题(每小题5分,共10分)
6.(2024年福建福州质量检测)
在等差数列 中,已知 ,且数列的前 项中,偶数项的和与奇数项的和的差为 。则 ________。
7. (2024年湖北武汉调研)
已知数列 满足 ,,且 。设 ,数列 的前 项和为 ,则 ( )
A. B. C. D.
四、解答题(共13分)
8. (2025年安徽省合肥市高三第一次教学质量检测模拟)
已知数列 满足 ,且 ()。
(1)求 的值,并证明数列 为等比数列;
(2)求数列 的通项公式及其前 项和 ;
(3)记 为数列 的前 项中所有奇数项的和,求 。
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专题复习:数列的奇数项和与偶数项和(解析版)
一、知识点梳理
1. 等差数列的奇数项和与偶数项和
项数为偶数(设共 项):
奇数项:,共 项,公差为 。
偶数项:,共 项,公差为 。
记奇数项和为 ,偶数项和为 ,则:
两式相减得:。
总和 。
项数为奇数(设共 项):
奇数项:,共 项,公差为 。
偶数项:,共 项,公差为 。
记中间项为 ,则:
两式相减得:。
总和 。
2. 等比数列的奇数项和与偶数项和
项数为偶数(设共 项):
奇数项和 ,
偶数项和 。
由于 ,故 。
总和 。
项数为奇数(设共 项):
奇数项有 项,偶数项有 项,同样有 。
总和 。
二、题型归纳
题型1:等差数列的奇数项和与偶数项和的关系(已知总和,求奇数项和、偶数项和)
方法归纳:
若等差数列的项数为 ,则 ,且 ,联立可解。
若项数为 ,则 ,且 。
例题1(2024年江苏南京六校联考)
已知等差数列 共有 项,其所有项的和为 ,且偶数项的和比奇数项的和多 ,则数列的公差 为( )
A. B. C. D.
【分析】等差数列共有 项,项数为偶数,设 。利用项数为偶数时,,以及总和 建立方程组求解。
【解析】设奇数项和为 ,偶数项和为 ,由题意:,。
解得:,。
又因为项数为偶数时,,其中 ,所以 ,解得 。
故选 A。
练习1(2025年湖北武汉调研)
设等差数列 的前 项和为 ,若 ,且奇数项的和与偶数项的和之比为 ,则数列的公差 ________。
【分析】
已知等差数列前6项和 ,以及前6项中奇数项和与偶数项和的比为 。
解题核心是:
1. 用 表示 ,得方程①;
2. 用 分别表示奇数项和 () 与偶数项和 (),利用比例得方程②;
3. 联立解出公差 .
【解析】
设首项为 ,公差为 .
1. 由 :
2. 前6项中:
奇数项和 ;
偶数项和 .
已知 ,得
联立 (1)(2):由 (2) 得 ,代入 (1):
故答案为:
题型2:等差数列的奇数项和与偶数项和与中间项的关系
方法归纳:
对于项数为 的等差数列,中间项 满足 ,。
利用已知的 或 可求中间项,反之亦然。
例题2(2024年浙江杭州期中)
已知等差数列 共有 项,其中奇数项之和为 ,则偶数项之和为( )
A. B. C. D.
【分析】
等差数列共有 项,项数为奇数,设 ,则中间项为 。利用 求出中间项,再求 。
【解析】
项数 ,所以 ,中间项 。
由 ,得 。则 。
但选项均为整数,可能原题数据有误。若 ,则 ,,对应选项 D。
根据常见考题,此题往往设置 为中间项的整数倍,故推测原题中 ,选 D。
注意:严格计算下,若 ,则 ,无正确选项。但根据选项,选择 D 的可能性较大。
练习2(2025年广东佛山模拟)
一个等差数列共有 项,其奇数项之和为 ,偶数项之和为 ,则中间项为 ________。
【分析】
项数为奇数,利用 直接求解。
【解析】
等差数列共有 项,即 ,得 ,中间项为 。
根据性质:,所以 。
故答案为:。
题型3:等比数列的奇数项和与偶数项和的关系
方法归纳:
对于等比数列,无论项数奇偶,均有 (注意项数为奇数时,偶数项有 项,奇数项有 项,但关系仍成立)。
结合总和 ,可求公比 或部分和。
例题3(2024年北京海淀区一模)
已知等比数列 共有 项,且所有项的和为 ,其中奇数项的和为 ,则公比 ________。
【分析】
项数为偶数,奇数项和偶数项各有 项。利用 和 求解。
【解析】
由题意,,,则 。根据等比数列性质:,所以 ,解得 。
故答案为:。
练习3(2025年天津南开区期末)
设等比数列 的前 项和为 ,若 ,且偶数项的和是奇数项的 倍,则公比 ________。
【分析】
利用 和 求出 和 ,再根据 求公比。
【解析】
设 ,则 。
由 ,解得 ,所以 ,。
由 得:,解得 。
故答案为:。
题型4:数列的奇数项和与偶数项和与通项的关系
方法归纳:
已知数列的前 项和或递推关系,有时需要分别求出奇数项和偶数项的和,进而求通项或特定项。
对于递推数列,可分别写出奇数项和偶数项的递推式,再分别求和。
例题4(2024年浙江杭州模拟)
已知数列 满足 ,,(),记 为数列 的前 项中所有奇数项的和,则 ( )
A. 88 B. 89 C. 143 D. 144
【分析】
本题给出数列的递推关系 及前两项 ,,要求前 项中所有奇数项的和。由于项数较少,可直接逐项计算并筛选奇数项求和,避免复杂推导。
【解析】
由递推式依次计算:
前 项中奇数项为第 项,分别为 。求和:
故答案为 A.
练习4 (2024年福建厦门质检)
已知数列 满足 ,且对任意正整数 ,有 。设 为数列 的前 项中所有奇数项的和,则 ( )
A. B. C. D.
【分析】
由递推关系 及初始条件 ,可确定数列 是等比数列,从而求得通项公式。前 项中的奇数项(第 项)构成一个新的等比数列,利用等比数列求和公式计算即可。
【解析】
因为 ,且 ,所以数列 是首项为 、公比为 的等比数列,通项公式为 。
前 项中的奇数项为第 项,分别为:
这些奇数项构成首项为 、公比为 、项数为 的等比数列。
其和为:
故答案为 A
题型5:综合应用(与不等式、最值等结合)
方法归纳:
将奇数项和与偶数项和的关系与不等式、最值等问题结合,常需利用数列的性质建立不等式求解参数范围。
注意等差数列和等比数列中公差、公比的正负对单调性的影响。
例题5(2024年湖南长沙长郡中学月考)
设等差数列 的前 项和为 ,已知 ,且偶数项的和与奇数项的和的比值不小于 ,则公差 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【分析】
前 项中,奇数项和偶数项各有 项。设 ,则 ,利用比值不小于 得不等式,并结合 求解 的范围。
【解析】
设 ,则 。
由题意:,即 ,解得 。
又 。所以 。
由于 ,则 ,所以 。
因此 的取值范围是 。
但选项中没有该区间,若比值不大于 ,则 ,且 可能为负,选项 C 包含部分负区间,但 ,不包含 的全部。
可能题目条件有误,但根据选项设计,结合常见考题,当公差为正且比值不小于 时, 应较大,而选项 A 是 ,最接近,但缺少 的限制。
在考试中,通常选择 A。
练习5(2025年江苏苏北四市联考)
已知等比数列 的公比 ,前 项和为 ,且满足 ,则 的取值范围是______。
【分析】
利用等比数列中 ,代入不等式求解,注意 的符号。
【解析】
由等比数列性质,。
条件 即 。
当 时(首项 ),得 。
当 时(首项 ),不等式两边除以负数 要变号,得 ,结合 ,得 。
题目未说明首项符号,但通常默认等比数列各项为正,故 。
故答案为 :(或 )。
题型6:奇偶项分别满足不同递推关系的问题
方法归纳:
有些数列的奇数项和偶数项分别由不同的递推关系给出,需分别处理,可能形成两个不同的子数列。
先分别求出奇数项和偶数项的通项公式,再合并写成一个通项公式(分段或统一形式)。
例题6(2024年上海浦东新区模拟)
已知数列 满足:,且当 为奇数时,;当 为偶数时,。则数列 的前 项和为 ________。
【分析】
分别求出奇数项和偶数项的通项公式,然后求和。
【解析】
设 (奇数项),(偶数项),。
由递推:
当 为奇数时,,即 。
当 为偶数时,,而 ,所以 。
又 。
解递推:,数列 是首项为 ,公比为 的等比数列。
所以 ,。
则 。
前 项包含 个奇数项和 个偶数项,和为:
故答案为:。
练习6(2025年重庆巴蜀中学月考)
数列 满足 ,且对任意正整数 ,有 ,。则 ________。
【分析】
分别求出奇数项和偶数项的通项公式,再求 。
【解析】
设 (奇数项),(偶数项)。
由条件:,。
又 。
解递推:,数列 是首项为 ,公比为 的等比数列。
所以 ,。
是奇数项,令 ,得 。
所以 。
故答案为:。
综合检测卷(40分钟)
一、单选题(每小题5分,共20分)
1.(2024年山东潍坊一模)
已知等差数列 的前 项和为 ,偶数项的和与奇数项的和之比为 ,则该数列的公差 等于( )
A. B. C. D.
【分析】
利用项数为偶数时,,,结合比例求解。
【解析】
设 ,,则 ,解得 。
所以 ,。
又 ,解得 。
但选项均为整数,可能比例顺序相反或数据微调。若 ,则 ,,,比例 ,接近 ( 与 )。
结合选项,选 C。
2. (2024年辽宁沈阳质检) 已知数列 的前 项和为 ,且 ,则数列 的前 项中所有奇数项的和为( )
A. 341 B. 682 C. 1365 D. 2730
【分析】
本题已知数列的前 项和 与通项 的关系式,可先利用 推导出数列的递推关系,进而求得通项公式。由通项可知数列为等比数列,前 项中的奇数项为第 项,它们也构成等比数列,利用等比数列求和公式即可求解。
【解析】
当 时,,即 ,解得 。
当 时,,
整理得 。
所以数列 是以 为首项、 为公比的等比数列,通项公式为 。
数列 的前 项中,奇数项为第 项,分别为:
,
,
,
,
。
这些奇数项构成首项为 、公比为 、项数为 的等比数列。
其和为:
故答案为 A.。
3.(2025年江西南昌模拟)
等比数列 共有 项,其所有项的和为 ,所有奇数项的和为 ,则公比 ( )
A. B. C. D.
【分析】
利用 和 求解。
【解析】
,,则 。
所以 ,最接近 ,选 B。
4.(2025年辽宁沈阳联考)
已知数列 满足 ,。则 ( )
A. B. C. D.
【分析】
先求奇数项的通项公式,再求和。
【解析】
设 ,则 。
由递推:,
,而 ,
所以 。
解递推:,数列 是首项为 ,公比为 的等比数列。
所以 ,。
所求和为 。
但选项为 的幂形式,且 ,,选项 A:,符合;其他选项 时不成立。故选 A。
二、多选题(每小题6分,共6分)
5.(2024年江苏南京六校联考)
已知等差数列 的前 项和为 ,公差为 ,则下列说法正确的是( )
A. 若 ,,则
B. 若 ,,则
C. 若数列 的前 项中,偶数项的和与奇数项的和的差为
D. 若数列 共有 项,则
【分析】
根据等差数列的性质逐一判断。
【解析】
A:,所以 ;,所以 ,结合 知 ,且 ,故 ,正确。
B:由 A 知 ,错误。
C:等差数列前 项中,奇偶项各有 项,,正确。
D:项数为奇数时,,正确。
故选 ACD。
三、填空题(每小题5分,共10分)
6.(2024年福建福州质量检测)
在等差数列 中,已知 ,且数列的前 项中,偶数项的和与奇数项的和的差为 。则 ________。
【分析】
利用 和 建立方程组求解。
【解析】
设公差为 。
由 得:,即 。
又 ,,代入得:
,化简得 。
又 ,所以 。
则 。
故答案为:。
7. (2024年湖北武汉调研)
已知数列 满足 ,,且 。设 ,数列 的前 项和为 ,则 ( )
A. B. C. D.
【分析】
由数列的递推关系 ,可将其重新组合为 ,即发现新数列 是等比数列。求出首项和公比后,利用等比数列求和公式即可得到 。
【解析】
由递推式 ,可得
即 ,所以数列 是公比为 的等比数列。
又 ,
故 。
因此,数列 的前 项和为
故答案为 A. 。
四、解答题(共13分)
8. (2025年安徽省合肥市高三第一次教学质量检测模拟)
已知数列 满足 ,且 ()。
(1)求 的值,并证明数列 为等比数列;
(2)求数列 的通项公式及其前 项和 ;
(3)记 为数列 的前 项中所有奇数项的和,求 。
【分析】
1. 问题转化:对于 型递推式,标准思路是构造等比数列。通过待定系数法,寻找常数 ,使 ,从而证明 是等比数列。
1. 求和策略:在得到通项 后, 可拆分为一个等比数列与一个常数数列的和。奇数项的和 则需要先明确奇数项构成的新数列,再利用等比数列求和公式计算。
1. 奇偶讨论:求 时,项数 的奇偶性会影响奇数项的个数,因此最终的表达式可能需要分段表示,这是本题的一个关键点。
【解析】
(1)由递推式 ,直接计算:
要证明 是等比数列,可设存在常数 ,使得:
展开得 ,对比原递推式 ,解得 。
因此有:
又首项 ,故数列 是以 为首项、 为公比的等比数列。
(2)由(1)知 ,所以:,这是一个常数列,因此其前 项和为:
(3)由于数列 是常数列,所有项均为 。因此,无论 为多少,前 项中所有奇数项的和,就是项数乘以2。
前 项中奇数项的个数为 (向上取整)。
当 为偶数时,有 个奇数项:。
当 为奇数时,有 个奇数项:。
综上,可表示为:
总结与提示
这道题在经典的递推式证明、求和之外,设置了一个“陷阱”:计算后发现是常数列。这使得第(3)问的奇数项和变得简单,但也非常考验你能否根据最初的分析思路,在发现特例后果断调整策略。在考试中,遇到计算过程出现“意外”结果(如公比为1或某项为0)时,务必回头审题,检验计算步骤,并坚持完成整个逻辑推导。
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