内容正文:
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集合搭桥连双列,计数为钥启新篇
——2026年天津卷第19题解法探究
主讲老师: 赵静 王蕊 冯适然
天津市宁河区芦台第一中学桥北学校
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1. 原题呈现;
2. 分步初探(讲解第1问、第2(i)问);
3. 多法探究(详解第2(ii)问,展示六种解法);
4. 溯源拓学(试题溯源+备考复习建议).
目录:
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1. 原题呈现
(2026年天津卷·19题)已知等差数列 与等比数列 满足.
(1)求数列,通项公式;
(2)记 ,记 为中的元素个数.
(i)求;
(ii)求 .
通项求解、集合计数、
奇偶分类、分段讨论、
换序求和、Abel变换
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2.分步初探(第1问)
因为,
所以即解得或(公比不能为0,舍去).
所以
已知等差数列 与等比数列 满足
.(1)求数列,通项公式;
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2.分步初探(第2(i)问)
思路3
递推法
思路2
通项代入
思路1
直接计数
中的正偶数有个中的项有个
借取整函数,推广到任意,
内,偶数有个,幂1个
建立递推式
相加求和
累加法
结果
偶数
奇数
无公共项!
“ 分别数,再相加 ”
(2)记 ,
记 为中的元素个数. (i)求;
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2.分步初探(第2(i)问)
(2)记 ,记 为 中的元素个数. (i)求;
解法1:直接计数
“ 分别数,再相加 ”
根据题意,集合中的元素由数列和中小于等于的项组成,
不超过的正偶数有个,所以数列中小于等于的项有 个;
解 得,,则中小于等于的项有 个.
所以.
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2.分步初探(第2(i)问)
解法2:通项代入
,解得
【取整函数】
:不超过
的最大整数
取整
偶数
,解得
奇数
无公共项,所以
令,则
.
“ 分别数,再相加 ”
;
①
取整
②
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2.分步初探(第2(i)问)
当时,,只有符合,所以.
即
递推式
“ 分别数,再相加 ”
解法3:递推法
在(]内,只有这项来自;有 个偶数来自.
所以
累加上式,得
所以
时,
验证:, 满足上式.
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3.多法探究(第2(ii)问)
(ii)求;
识别结构,分类拆解,
奇偶配对,规范求和.
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3.多法探究(第2(ii)问)
(ii)求;
当 为偶数时,中的项有个;
当 为奇数时,中的项有个.
再分类
先分段
当时,中 的项有个,
解法1:典型通法
又为奇数时,
奇偶并项,得到
看作常数
公差
项数
等差求和
第 1 段
第 2 段
第 n 段
等比求和
最终答案
先分段计数再奇偶并项
错位相减求和
3.多法探究(第2(ii)问)
解法2:并项优化
其中
通式
写出的对应项,相加得到通项
由第(i)问的解法可知.
当 时,有,
将所有的取值相邻配对,共组,如下:
奇数项通项
偶数项通项
变形
有2个变量
寻找相邻两项关系
看作常数
公差
等比求和
错位相减求和
由第(i)问中解法2可知
=
3.多法探究(第2(ii)问)
解法3: 取整拆分
奇偶并项求和
-1)]
错位相减
拓展(一):利用取整函数性质
=
解法4:整体递推
令
3.多法探究(第2(ii)问)
奇偶并项
.
等差数列
并项得
等差数列
,
累加上式,得
错位相减
=6
3.多法探究(第2(ii)问)
记 ,显然 为偶数,则
引入示性函数,定义
解法5:示性函数与换序求和
对 的奇偶性进行分类:
①若 为偶数(即 的项),设
则,
改变求和顺序,即
相邻两项配对
② 若 为奇数(即 的项),设
则
则
,
将 中所有元素的贡献求和
得
所以
将 代入,
偶数总贡献数
奇数总贡献数
3.多法探究(第2(ii)问)
解法6: Abel变换
由Abel变换可得
A
B
Abel变换又称分部求和法
设和是两个数列,且
, .
则
因此
.
在 中,当且仅当或时 ,
有,其余均为0.
综上
3.多法探究(第2(ii)问)
:奇偶配对相消
:分段,:常规展开
思路1:
区间分段+奇偶分类
思路4:
换序求和
思路3:
整体递推
思路2:
取整函数拆分
思路5:
Abel变换
法1:按分段,分段,相邻两项作和,求分段的和
法2:两两配对为组,利用,每组为线性公式
法3:代入
拆为
法4:构造展开新增区间的求和
法5:用示性函数展开,交换双重求和顺序
法6:交错部分和 用Abel变换分离
错位相减
:两两配对,等差
:区间上取定值,错位相减
累加法
内层交错求和
外层按奇偶分类
利用的稀疏求和
4.溯源拓学
P16,例4:已知等差数列 的首项 ,公差 ,在中每相邻两项之间都插人3个数,使它们和原数列的数一起构成一个新的等差数列
(1)求数列的通项公式.
(2)是不是数列的项? 若是,它是的第几项? 若不是,说明理由.
人教A版《选择性必修第二册》
“点问题” “计数问题”
(2)记 ,
记 为中的元素个数.
4.溯源拓学
19. 已知是等差数列,其前项和为是公比不为1 的等比数列,.
(1)求和 的通项公式;
(2)若从数列 的前 项中任取 项按从小到大排列,得到数列 ,再将余下的 项按从大到小排列,得到数列 .设数列 的前 项和为 ,求 和 ;
(3)设集合 将 的所有元素从小到大排列构成数列 ,记 为数列 的前 项和,
求证:.
天津市八所重点学校2026届高三毕业班联考
奇偶分类,位置分层
试题变式:
并项处理得
教学启示
套路训练:“求通项,求前n项和”
教材为根,分类为线
计数为桥,求和为核
一题多解,多解归一
经观察发现规律、
用具体认识抽象
双列定根明结构,集合计数架新桥。
奇偶分流寻路径,分段配对解纷扰。
取整递推开巧法,换序Abel见高招。
六法归一通本质,分类求和启思潮。
谢谢倾听,请批评指正!
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