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新高考数学二轮复习培优训练专题19 数列中常见的求和问题(含解析)
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这是一份新高考数学二轮复习培优训练专题19 数列中常见的求和问题(含解析),共24页。
1、(2021年全国新高考Ⅰ卷数学试题)某校学生在研究民间剪纸艺术时,发现剪纸时经常会沿纸的某条对称轴把纸对折,规格为 SKIPIF 1 < 0 的长方形纸,对折1次共可以得到 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两种规格的图形,它们的面积之和 SKIPIF 1 < 0 ,对折2次共可以得到 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 三种规格的图形,它们的面积之和 SKIPIF 1 < 0 ,以此类推,则对折4次共可以得到不同规格图形的种数为______;如果对折 SKIPIF 1 < 0 次,那么 SKIPIF 1 < 0 ______ SKIPIF 1 < 0 .
【答案】 (1). 5 (2). SKIPIF 1 < 0
【解析】(1)由对折2次共可以得到 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 三种规格的图形,所以对着三次的结果有: SKIPIF 1 < 0 ,共4种不同规格(单位 SKIPIF 1 < 0 ;
故对折4次可得到如下规格: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,共5种不同规格;
(2)由于每次对着后的图形的面积都减小为原来的一半,故各次对着后的图形,不论规格如何,其面积成公比为 SKIPIF 1 < 0 的等比数列,首项为120 SKIPIF 1 < 0 ,第n次对折后的图形面积为 SKIPIF 1 < 0 ,对于第n此对折后的图形的规格形状种数,根据(1)的过程和结论,猜想为 SKIPIF 1 < 0 种(证明从略),故得猜想 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
两式作差得:
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
因此, SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0 ; SKIPIF 1 < 0 .
2、(2020年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ))设 SKIPIF 1 < 0 是公比不为1的等比数列, SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的等差中项.
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的公比;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 ,求数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和.
【解析】1)设 SKIPIF 1 < 0 的公比为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的等差中项,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ;
(2)设 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,①
SKIPIF 1 < 0 ,②
① SKIPIF 1 < 0 ②得, SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 .
3、(2020年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅲ))设等比数列{an}满足 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)求{an}的通项公式;
(2)记 SKIPIF 1 < 0 为数列{lg3an}的前n项和.若 SKIPIF 1 < 0 ,求m.
【解析】(1)设等比数列 SKIPIF 1 < 0 的公比为 SKIPIF 1 < 0 ,
根据题意,有 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)令 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
根据 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
整理得 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
4、(2020年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅲ))设数列{an}满足a1=3, SKIPIF 1 < 0 .
(1)计算a2,a3,猜想{an}的通项公式并加以证明;
(2)求数列{2nan}的前n项和Sn.
【解析】(1)由题意可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由数列 SKIPIF 1 < 0 的前三项可猜想数列 SKIPIF 1 < 0 是以 SKIPIF 1 < 0 为首项,2为公差的等差数列,即 SKIPIF 1 < 0 ,
证明如下:
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 成立;
假设 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 成立.
那么 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 也成立.
则对任意的 SKIPIF 1 < 0 ,都有 SKIPIF 1 < 0 成立;
(2)由(1)可知, SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,①
SKIPIF 1 < 0 ,②
由① SKIPIF 1 < 0 ②得: SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 .
5、【2021年乙卷文科】设 SKIPIF 1 < 0 是首项为1的等比数列,数列 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 .已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 成等差数列.
(1)求 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的通项公式;
(2)记 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 分别为 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的前n项和.证明: SKIPIF 1 < 0 .
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ;(2)证明见解析.
【解析】(1)因为 SKIPIF 1 < 0 是首项为1的等比数列且 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 成等差数列,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
(2)[方法一]:作差后利用错位相减法求和
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
设 SKIPIF 1 < 0 , ⑧
则 SKIPIF 1 < 0 . ⑨
由⑧-⑨得 SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0 .
因此 SKIPIF 1 < 0 .
故 SKIPIF 1 < 0 .
[方法二]【最优解】:公式法和错位相减求和法
证明:由(1)可得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,①
SKIPIF 1 < 0 ,②
① SKIPIF 1 < 0 ②得 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
[方法三]:构造裂项法
由(Ⅰ)知 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
通过等式左右两边系数比对易得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
则 SKIPIF 1 < 0 ,下同方法二.
[方法四]:导函数法
设 SKIPIF 1 < 0 ,
由于 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 .
又 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,下同方法二.
6、【2021年新高考1卷】已知数列 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
(1)记 SKIPIF 1 < 0 ,写出 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,并求数列 SKIPIF 1 < 0 的通项公式;
(2)求 SKIPIF 1 < 0 的前20项和.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;(2) SKIPIF 1 < 0 .
【解析】解:(1)[方法一]【最优解】:
显然 SKIPIF 1 < 0 为偶数,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 是以2为首项,3为公差的等差数列,
于是 SKIPIF 1 < 0 .
[方法二]:奇偶分类讨论
由题意知 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
由 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 为奇数)及 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 为偶数)可知,
数列从第一项起,
若 SKIPIF 1 < 0 为奇数,则其后一项减去该项的差为1,
若 SKIPIF 1 < 0 为偶数,则其后一项减去该项的差为2.
所以 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
[方法三]:累加法
由题意知数列 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0 ,数列 SKIPIF 1 < 0 的通项公式 SKIPIF 1 < 0 .
(2)[方法一]:奇偶分类讨论
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 .
[方法二]:分组求和
由题意知数列 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
所以数列 SKIPIF 1 < 0 的奇数项是以1为首项,3为公差的等差数列;
同理,由 SKIPIF 1 < 0 知数列 SKIPIF 1 < 0 的偶数项是以2为首项,3为公差的等差数列.
从而数列 SKIPIF 1 < 0 的前20项和为:
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
题组一、利用周期性(规律性求和)
1-1、(2022·江苏宿迁·高三期末)记 SKIPIF 1 < 0 表示不超过实数 SKIPIF 1 < 0 的最大整数,记 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的值为( )
A.5479B.5485C.5475D.5482
【答案】B
【解析】由题意可知,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ;
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ;
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ;
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
故选:B
2、(2022·湖南郴州·高三期末)高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号.设 SKIPIF 1 < 0 ,用 SKIPIF 1 < 0 表示不超过x的最大整数,则 SKIPIF 1 < 0 称为高斯函数.已知数列 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 数列 SKIPIF 1 < 0 的前n项和为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A.4950B.4953C.4956D.4959
【答案】C
【解析】由 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,
根据累加法可得 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ;当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ;当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ;当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
因此 SKIPIF 1 < 0 .
故选:C.
题组二、裂项相消求和
2-1、(2022·河北张家口·高三期末)已知 SKIPIF 1 < 0 是数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和, SKIPIF 1 < 0 .
(1)求数列 SKIPIF 1 < 0 的通项公式;
(2)求数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和 SKIPIF 1 < 0 .
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【解析】
(1)当 SKIPIF 1 < 0 时,由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 .
当 SKIPIF 1 < 0 时,有 SKIPIF 1 < 0 ,符合上式.
综上, SKIPIF 1 < 0 .
(2)由(1)得, SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 .
2-2、(2022·河北深州市中学高三期末)已知数列 SKIPIF 1 < 0 的前n项和为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)求数列 SKIPIF 1 < 0 的通项公式;
(2)设 SKIPIF 1 < 0 ,若数列 SKIPIF 1 < 0 的前n项和为 SKIPIF 1 < 0 ,证明: SKIPIF 1 < 0 .
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;(2)证明见解析;
【解析】
【分析】解:(1)因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 是首项为3,公比为3的等比数列,即 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由(1)知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
2-3、(2022·河北唐山·高三期末)已知 SKIPIF 1 < 0 是数列 SKIPIF 1 < 0 的前n项和, SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 .
(1)证明: SKIPIF 1 < 0 为常数列;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 ,求数列 SKIPIF 1 < 0 的前n项和 SKIPIF 1 < 0 .
【解析】
【分析】
(1)由已知得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,利用 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的关系化简可得 SKIPIF 1 < 0 化简即可得出结果.
(2)由(1)可得 SKIPIF 1 < 0 ,化简可知 SKIPIF 1 < 0 ,通过裂项求和可得出结果.
(1)
由已知得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 时,由 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,两式相减得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0
于是 SKIPIF 1 < 0 为常数列.
(2)
由(1)得 SKIPIF 1 < 0 .
则 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 .
题组三、分组求和
3-1、(2022·山东莱西·高三期末)已知数列 SKIPIF 1 < 0 的前n项和为 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为等差数列;数列 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)求数列 SKIPIF 1 < 0 的前n项和 SKIPIF 1 < 0 ;
【解析】(1)
解:因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为等差数列,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,两式相减得 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,所以数列 SKIPIF 1 < 0 是以2为公比的等比数列,
又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ;
3-2、(2022·山东青岛·高三期末)给定数列 SKIPIF 1 < 0 ,若满足 SKIPIF 1 < 0 ,对于任意的 SKIPIF 1 < 0 ,都有 SKIPIF 1 < 0 ,则称 SKIPIF 1 < 0 为“指数型数列”.
(1)已知数列 SKIPIF 1 < 0 的通项公式为 SKIPIF 1 < 0 ,证明: SKIPIF 1 < 0 为“指数型数列”;
(2)若数列 SKIPIF 1 < 0 满足: SKIPIF 1 < 0 ;
(I)判断 SKIPIF 1 < 0 是否为“指数型数列”,若是给出证明,若不是说明理由;
(Ⅱ)若 SKIPIF 1 < 0 ,求数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和 SKIPIF 1 < 0 .
【解析】
【分析】
(1)由新定义直接验证即可证明
(2)(I)由题意可得 SKIPIF 1 < 0 ,先求出 SKIPIF 1 < 0 的通项公式,再由新定义直接验证即可.
(Ⅱ)由题意可得 SKIPIF 1 < 0 ,由分组求和即可得出答案.
(1)
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 为“指数型数列”
(2)
(I)将 SKIPIF 1 < 0 两边同除 SKIPIF 1 < 0
得: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 是以 SKIPIF 1 < 0 为首项,公比为 SKIPIF 1 < 0 的等比数列
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 是“指数型数列”
(Ⅱ)因为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
3-3、(2022·山东临沂·高三期末)设数列 SKIPIF 1 < 0 的前n项和为 SKIPIF 1 < 0 ,且满足 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)求数列的通 SKIPIF 1 < 0 项公式:
(2)若 SKIPIF 1 < 0 ,求数列 SKIPIF 1 < 0 的前n项和 SKIPIF 1 < 0 .
【解析】
【分析】
(1)根据 SKIPIF 1 < 0 化简条件可得数列为等差数列,再由 SKIPIF 1 < 0 求出首项即可得出等差数列的通项公式;
(2)根据等差、等比数列的求和公式利用分组求和即可求解.
(1)
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 是以2为公差的等差数列,
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
(2)
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 .
题组四、错位相减
4-1、(2022·湖北·恩施土家族苗族高中高三期末)已知 SKIPIF 1 < 0 是公差为1的等差数列,且 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 成等比数列.
(Ⅰ)求 SKIPIF 1 < 0 的通项公式;
(Ⅱ)求数列 SKIPIF 1 < 0 的前n项和.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 .(2) SKIPIF 1 < 0 .
【解析】
【分析】
(1)根据等差数列通项公式和等比中项定义,求得首项和公差,进而求得 SKIPIF 1 < 0 的通项公式.
(2)数列 SKIPIF 1 < 0 可以看成等差数列与等比数列的乘积,因而前n项和可用错位相减法求解.
【详解】
(1)由题意得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的通项公式为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)设数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和为 SKIPIF 1 < 0 ,则
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,两式相减得 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
4-2、(2020年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ))设 SKIPIF 1 < 0 是公比不为1的等比数列, SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的等差中项.
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的公比;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 ,求数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和.
【解析】1)设 SKIPIF 1 < 0 的公比为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的等差中项,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ;
(2)设 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,①
SKIPIF 1 < 0 ,②
① SKIPIF 1 < 0 ②得, SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 .
4-3、(2022·广东汕尾·高三期末)已知等比数列 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的等差中项.
(1)求数列 SKIPIF 1 < 0 的通项公式;
(2)记 SKIPIF 1 < 0 ,求数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和 SKIPIF 1 < 0 .
【解析】
【分析】
(1)结合等比数列性质,将 SKIPIF 1 < 0 全部代换为与 SKIPIF 1 < 0 有关的形式,结合等差中项性质化简即可求解;
(2)结合(1)可得 SKIPIF 1 < 0 ,由错位相减法可求 SKIPIF 1 < 0 .
(1)
设等比数列 SKIPIF 1 < 0 的公比为q,
SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ;
(2)
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ①,
SKIPIF 1 < 0 ②,
①-②得: SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 .
题组五、奇偶项
5-1、(2022·山东烟台·高三期末)已知数列 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)记 SKIPIF 1 < 0 ,证明:数列 SKIPIF 1 < 0 为等比数列,并求 SKIPIF 1 < 0 的通项公式;
(2)求数列 SKIPIF 1 < 0 的前2n项和 SKIPIF 1 < 0 .
【解析】(1)
依题意, SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
而 SKIPIF 1 < 0 ,
所以数列 SKIPIF 1 < 0 是以1为首项, SKIPIF 1 < 0 为公比的等比数列, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(2)由(1)知, SKIPIF 1 < 0 ,则有 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
于是有 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
因此, SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
5-2、(2022·江苏新高考基地学校第一次大联考期中)
(10分)已知等差数列eq {a\s\d(n)}满足eq a\s\d(n)+a\s\d(n+1)=4n,n∈N*.
(1)求eq {a\s\d(n)}的通项公式;
(2)设eq b\s\d(1)=1,b\s\d(n+1)=\B\lc\{(\a\al(a\s\d(n),n为奇数,,-b\s\d(n)+2\s\up6(n),n为偶数,))求数列eq {b\s\d(n)}的前2n项和eq S\s\d(2n).
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;(2) SKIPIF 1 < 0 .
【解析】
【分析】(1)设等差数列 SKIPIF 1 < 0 的公差为 SKIPIF 1 < 0 ,由已知可得 SKIPIF 1 < 0 与已知条件两式相减可得 SKIPIF 1 < 0 求得 SKIPIF 1 < 0 的值,再由 SKIPIF 1 < 0 求得 SKIPIF 1 < 0 的值,利用等差数列的通项公式可得 SKIPIF 1 < 0 的通项公式;
(2)当 SKIPIF 1 < 0 为奇数时, SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 为偶数时, SKIPIF 1 < 0 ,再利用分组并项求和以及等比数列求和公式即可求解.
【小问1详解】
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
设等差数列 SKIPIF 1 < 0 的公差为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
【小问2详解】
当 SKIPIF 1 < 0 为奇数时, SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 为偶数时, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 .
5-3、(2022·江苏南通海安市期中)
已知数列eq {a\s\d(n)}满足a1=1,an+1=EQ \B\lc\{(\a\al(\l(2a\S\DO(n),n为奇数,),\l(a\S\DO(n)+3,n为偶数.)))
(1)从下面两个条件中选一个,写出b1,b2,并求数列eq {b\s\d(n)}的通项公式;
①bn=a2n-1+3;②bn=a2n+1-a2n-1.
(2)求数列eq {a\s\d(n)}的前n项和为Sn.
【答案】(1)所选条件见解析,;;
(2).
【解析】
【分析】(1)分为奇数和为偶数进行讨论,分别构造数列即可求出结果.
(2)分为奇数和为偶数进行讨论,然后结合等比数列的求和公式以及分组求和即可求出结果.
【小问1详解】
当奇数时,,则,且,则,即,
当为偶数时,,则,且,,则,即,
若选①,则,则;
若选②,则,则,
【小问2详解】
当为偶数时,
当为奇数时,
.
1、(2022·江苏如东·高三期末)已知数列{an}的各项均为正数,其前n页和为Sn,且a1=2, SKIPIF 1 < 0 .
(1)证明:数列 SKIPIF 1 < 0 是等比数列;
(2)求数列 SKIPIF 1 < 0 的前n项和.
【解析】
【分析】(1)由条件可得 SKIPIF 1 < 0 ,从而可得 SKIPIF 1 < 0 ,即证结论.
(2)由(1)可得 SKIPIF 1 < 0 ,从而求出 SKIPIF 1 < 0 ,则可得 SKIPIF 1 < 0 ,由裂项相消法可求和.
(1)
由 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0
数列 SKIPIF 1 < 0 是以4为首项,2为公比的等比数列
(2)
由(1)数列 SKIPIF 1 < 0 是以4为首项,2为公比的等比数列
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0
则 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0
即 SKIPIF 1 < 0
设数列 SKIPIF 1 < 0 的前n项和 SKIPIF 1 < 0
则 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
2、(2022·广东汕尾·高三期末)已知等比数列 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的等差中项.
(1)求数列 SKIPIF 1 < 0 的通项公式;
(2)记 SKIPIF 1 < 0 ,求数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和 SKIPIF 1 < 0 .
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】
(1)结合等比数列性质,将 SKIPIF 1 < 0 全部代换为与 SKIPIF 1 < 0 有关的形式,结合等差中项性质化简即可求解;
(2)结合(1)可得 SKIPIF 1 < 0 ,由错位相减法可求 SKIPIF 1 < 0 .
(1)
设等比数列 SKIPIF 1 < 0 的公比为q,
SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ;
(2)
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ①,
SKIPIF 1 < 0 ②,
①-②得: SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 .
3、.(2022·江苏南通市区期中)(本题满分10分)已知数列eq {a\s\d(n)}是公比为正数的等比数列,且eq a\s\d(1)=2,a\s\d(3)=a\s\d(2)+4.
(1)求数列eq {a\s\d(n)}的通项公式;
(2)若eq b\s\d(n)=lg\s\d(2)a\s\d(n),求数列eq {a\s\d(n)+b\s\d(n)}的前n项和Sn.
【解析】
(1)根据题意,设eq {a\s\d(n)}公比为q,且q>0,
∵a1=2,a3=a2+4,∴2q2=2q+4,即q2-q-2=0,
解得q=2或q=-1(舍去),∴eq a\s\d(n)=2\s\up6(n).
(2)根据题意,得eq b\s\d(n)=lg\s\d(2)2\s\up6(n)=n,故eq a\s\d(n)+b\s\d(n)=2\s\up6(n)+n,
因此Sn=(1+2+…+n)+(21+22+…+2n)=EQ \F(n(n+1),2)+EQ \F(2\b\bc\((\l(1-2\S(n))),1-2)eq =\f(n\s\up6(2)+n,2)+2\s\up6(n+1)-2.
所以Sneq =\f(n\s\up6(2)+n,2)+2\s\up6(n+1)-2.
4、(2022·广东·铁一中学高三期末)已知数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求数列 SKIPIF 1 < 0 的通项公式;
(2)数列 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 表示不超过 SKIPIF 1 < 0 的最大整数,求 SKIPIF 1 < 0 的前1000项和 SKIPIF 1 < 0 .
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;(2) SKIPIF 1 < 0 .
【解析】
【分析】
(1)利用 SKIPIF 1 < 0 可求出;
(2)根据数列特点采用分组求和法求解.
【详解】
(1)当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
将 SKIPIF 1 < 0 代入上式验证显然适合,所以 SKIPIF 1 < 0 .
(2)因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
5、(2022·河北保定·高三期末)在数列 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 ,且数列 SKIPIF 1 < 0 是公差为2的等差数列.
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的通项公式;
(2)设 SKIPIF 1 < 0 ,求数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和 SKIPIF 1 < 0 .
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】
(1)根据数列 SKIPIF 1 < 0 是公差为2的等差数列写出通项公式即可;
(2)由 SKIPIF 1 < 0 ,利用裂项相消法求和即可.
(1)
因为数列 SKIPIF 1 < 0 是公差为2的等差数列,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 .
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
故 SKIPIF 1 < 0 .
(2)
因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 .
6、(2022·山东临沂·高三期末)设数列 SKIPIF 1 < 0 的前n项和为 SKIPIF 1 < 0 ,且满足 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)求数列的通 SKIPIF 1 < 0 项公式:
(2)若 SKIPIF 1 < 0 ,求数列 SKIPIF 1 < 0 的前n项和 SKIPIF 1 < 0 .
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】
(1)根据 SKIPIF 1 < 0 化简条件可得数列为等差数列,再由 SKIPIF 1 < 0 求出首项即可得出等差数列的通项公式;
(2)根据等差、等比数列的求和公式利用分组求和即可求解.
(1)
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 是以2为公差的等差数列,
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
(2)
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 .
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