数列求和之奇偶项的讨论【真题+模拟】

别妄想泡我
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2021年02月08日 15:16
最佳经验
本文由作者推荐

聊斋志异之陆判-

2021年2月8日发(作者:电视剧樱桃)


题型一:


数列奇数偶数项问题





1


n


n





1



n


< /p>


1


n





1



n

< p>
(


n



1


)




1



n


(


n



1


)



【真题再现】



1

、


(


2011


,山东,文


20


)


等比数列



a


n



中,


a


1


,


a

< p>
2


,


a


3


分别是下表第一、二、三行中的某一


个数,且


a


1


,


a


2

< p>
,


a


3


中的任何两个数不 在下表的同一列.




第一行



第二行



第三行



第一列



3


6


9


第二列



2


4


8


第三列



10


14


18


(Ⅰ)求数列

< p>


a


n



的通项公式;



(Ⅱ)若数列



b


n



满足 :


b


n



a< /p>


n



(



1)


n


ln


a


n


,求数列



b


n



的前


2


n


项和


S


2


n


.



解析:


(


I


)当


a

< p>
1



3


时,不合题意;< /p>



当


a


1



2


时,当且仅当


a


2



6,


a< /p>


3



18


时,符 合题意;



当


a


1



10


时,不合题意。

< p>


因此


a


1



2,


a


2



6,


a


3

< br>


18,



所以公式

< p>
q=3


,



故

< p>
a


n



2



3


n


1


.



(


II


)因为


b


n



a


n



(



1)


n


ln


a


n




2



3


n



1



(



1)


n


(2



3


n


< br>1


)



2



3


n



1



(



1)< /p>


n


[ln


2


< /p>


(


n



1)


ln


3]



2



3


n



1



(



1)


n


(ln


2

< p>


ln


3)


< p>
(



1)


n


n


ln


3,


所以

< p>



S


2


n



b


1


b


2



L



b


2


n< /p>



2(1



3< /p>



L



3


2


n



1

< p>
)



[



1



1


1



L



(



1)


](ln

2



ln3)


2

< br>n



|[


1



2



3



L



(< /p>



1)


2


n


2


n


]ln


3



1



3


2


n



2




n


ln


3



1


3



3


2


n



n


ln


3



1.


2


、< /p>


(


2011


,山东,理

< br>20


)



等比数列


{


a


n


}

< br>中,


a


1


,

a


2


,


a


3


分别是下表第一、二、三行中的某


一个数,且


a


1


,


a

2


,


a


3


中的任何两个数不在下表的同一列


.



第一行



第二行



第三行



(Ⅰ)求数列


{


a


n


}

的通项公式;



(Ⅱ)若数列


{< /p>


b


n


}


满足:< /p>


b


n



a


n



(


< p>
1)


n


ln


a

< p>
n


求数列


{


b

< p>
n


}


的前


n


项和


S


n


.


解析:


(


1


)


当


a


1


< br>3


时,


不合题意;


< p>
当


a


1



2


时,


当且仅当


a

< p>
2



6


,


a


3



18

< br>时,


符合题意;



< p>
当


a


1



10


时,不合题意;



因此



a


1< /p>



2


,


a


2



6


,

< p>
a


3



18


,所以公比



q



3





故



第一列



3


6


9


第二列



2


4


8


第三列



10


14


18


a


n



2


g


3


n



1



(


2


)因为



b


n



a


n



(



1)


n


ln


a


n





=2


g


3


n



1


+(


< br>1)


n


ln


(

< br>2


g


3


n



1


)


=2


g


3


+(



1 )


n



1


n< /p>



ln


2



(


n



1)ln< /p>


3




=2


g


3


n



1


+(



1)


n


(ln


2



ln


3)



(



1)


n


n

< p>
ln


3






所以


< /p>


n


S


n



2(1



3



…


+3


n-1


)






1



1



1



…


+(



1)



< br>(ln


2



ln


3)




< br>


1



2



3



…


+ (



1)


n




ln


3


n< /p>



1



3


n


n


n


< p>
ln


3



3


n



ln


3



1






所以


< /p>


当


n


为偶数时,


S


n



2


< /p>


1



3


2


2


1



3

< p>
n


n



1


S


n



2



(ln


2


ln


3)


(



n


)ln

3


1



3


2










当


n


为奇数时,



n



1



3


n



ln


3



ln


2



1


2



n


n


3


< br>ln


3



1



2



综上所述,



S


n





3


n



n



1


ln


3



ln


2



1




2


n


为偶数



n


为奇数


3


、


(


2014


,山东,文


19


)


在 等差数列


{


a


n


}


中,已知公差


d



2


,


a


2

是


a


1


与


a


4


的等比中项


.

< br>(I)求数列


{


a


n

< p>
}


的通项公式;



n


(


II


)设


b


n



a


n


(


n



1)

< p>
,记


T


n




b


1


< br>b


2



b


3



b


4



…



(



1)


b


n


,求


T


n


.


2



解析:


( Ⅰ)由题意知:



a


n



为等差数列,设


a


n



a


1


< p>


n



1



d


,


a


2


为


a


1


与


a


4


的等 比中


2


项



a


2



a


1



a


4


且


a


1



0


,


即



a

< br>1



d



2



a


1



a


1



3


d



,



d



2



解


得


:


a

< br>1



2



a


n



2



(


n



1


)



2



2


n



(Ⅱ)由



(Ⅰ)知:


a


n



2

n


,


b


n



a


n


(


n< /p>



1


)



n


(


n


< p>
1


)



2


①


当


n


为偶数时:

< p>


T


n





1


2





2



3



< /p>



3



4





< p>


n



n



1



2




1



3




4< /p>




3



5




< p>



n





n


1





n



1



< /p>



2



2



4



2

< p>


6



2





n



2




2




2< /p>



4



6





< p>
n




2



n



n

n


2



2


n


2




2< /p>



2


2


T


n




< p>
1



2





2


3





3



4



< /p>





n



n



1

< p>




②


当


n


为奇数时:


< p>


2




1



3



4




3



5



< /p>






n



1


< p>




n



2



n




n



n



1


< /p>





2



2



4

< p>


2



6



2






n



1




2< /p>



n



n



1



< p>
2




2



4



6






n



1


< /p>




n



n



1


< p>


2



n



1



n


1


n


2



2


n



1< /p>


2



2




n



n

< p>


1





2


2


n


2



2


n



1



,< /p>


n


为奇数



< /p>


2


T




2


综上:


n




n



2

< p>
n


,


n


为偶数

< p>



2


4


、


(


2014


,山东,理


19


)


已知等差数列


{


a


n


}


的 公差为


2


,前


n


项和为


S


n


,且

S


1


,


S


2


,


S


4


成等


比数列.



(1)

求数列


{


a


n

}


的通项公式;



(2)


令


b


n


=


(


-


1)


n


-


1


4


n

,求数列


{


b


n

< br>}


的前


n


项和

< br>T


n


.



a


n


a


n


+


1


2×1


解析



(1)


因为


S


1


=


a


1


,< /p>


S


2


=


2


a


1


+


2

< p>
×2


=


2


a


1


+


2


,

< br>


4×3


S


4

< br>=


4


a


1


+


2


×2


=


4


a


1


+


12


,



由题意,得


(2


a


1


+


2)


2


=


a


1


(4


a


1


+< /p>


12)


,解得


a


1


=


1


,


< /p>


所以


a


n


=


2


n


-


1.



(2)


b


n


=


(


-


1)


n


-


1


4


n


4


n


-

< br>=


(


-


1)

n


1



a


n


a


n


+


1< /p>


2


n


-


1


2


n


+


1

< p>
1


1


-


=


(


-


1)


n

< br>1


(


+


)


.



2


n


-


1


2


n


+


1


当


n


为偶数时,



1


1


1


1


1


1


1


1


2


n


T


n


=


(1


+


3


)


-


(

3


+


5


)


+


…


+


(


+< /p>


)


-


(


+


)


=


1


-

< p>
=


.



2


n


-


3


2

n


-


1


2


n


-


1


2


n< /p>


+


1


2


n


+


1


2


n

< p>
+


1


当


n


为奇数时,



2


n

< p>
+


2


1


1


1


1


1


1

1


1


T


n


=


(1


+


3


)


-


(


3


+


5


)


+


…


-


(


+


)


+


(


+


)

< br>=


1


+


=


.



2


n


-


3


2


n


-


1


2


n


-


1


2


n


+


1


2


n


+

< br>1


2


n


+


1




所以


T


=



2


n< /p>




2


n


+


1


,


n

< p>
为偶数


.


n


2

< p>
n


+


2


,


n


为奇数,


2


n


+


1



< br>2


n


+


1


+


-


1


(


或


T


n


=


2


n


+


1



【模拟题库】



n

-


1


)



1


、


(


2016


届济宁一模,理


19


)


已知等差数列



a


n



的前


n


项和为


S< /p>


n


,且


a


1



2,


S


5



30


.


数


列



b


n



的前


n


项和为

< p>
T


n


,且


T


n



2


n

< br>


1


.


(

I


)求数列



a

< br>n



、



b


n



的通项公式;



(


II


)设


c


n




1



n



a


n


b


n< /p>



ln


S


n



,求数列



c< /p>


n



的前


n


项和


.


解析:


(


Ⅰ


)记等差数列


{a

< br>n


}


的公差为


d


,



依题意,


S


5


=5a


1


+


又


∵


a


1

< br>=2


,



∴

d=


=2


,



d=30


,



∴


数列


{a


n


}


的通项公式


a


n

=2n


;



∵

T


n


=2


n


﹣


1


,



∴


T


n


﹣


1


=2


n


﹣


1


﹣


1


(


n≥2


),



两式相减得:


b


n


=2


n


﹣


1


,



又


∵


b


1


=T


1


=2


1


﹣


1=1


满足上式,



∴


数列


{b


n


}


的通项公式


b


n


=2


n


﹣


1


;



(


Ⅱ


)由 (


I


)可知


a


n


b


n


=n•2


n


,


S


n


= 2•


=n


(


n+1

),



∴


c


n


=


(﹣


1


)


n


(


a


n< /p>


b


n


+lnS


n


)


=n


(﹣


2


)


n


+


(﹣< /p>


1


)


n


[lnn +ln


(


n+1


)

]


,



记数列

{


(﹣


1


)


n


a


n


b


n


}


的前


n


项和 为


A


n


,数列


{


(﹣


1


)


n


lnS


n


}


的 前


n


项和为


B


n


,



则


A< /p>


n


=1•


(﹣


2


)


1


+2•


( ﹣


2


)


2


+3 •


(﹣


2


)


3


+…+n•


(﹣


2

)


n


,



﹣


2A


n


=1•


(﹣


2


)


2


+2•


(﹣


2


)


3


+…+


(


n


﹣


1


)


•


( ﹣


2


)


n


+n •


(﹣


2


)


n +1


,



错位相减得:


3A


n


=


(﹣


2


)


1


+

(﹣


2


)


2


+


(﹣


2


)


3


+…+


(﹣


2


)


n


﹣


n•


(﹣


2


)


n+1



=


•


(﹣


2


)


n+1


,



•


(﹣


2


)< /p>


n+1


;



﹣< /p>


n•


(﹣


2


)< /p>


n+1



=


﹣< /p>


﹣


∴


A


n


=


﹣


﹣


当

< p>
n


为偶数时,


B


n


=


﹣(


ln1+ln2


)


+


(


ln2+ln3


)﹣(


ln3+ln4


)


+ …+[lnn+ln


(


n+1


)


]


=ln


(


n+1


)﹣


ln1


=ln

< br>(


n+1


),



当


n


为奇数时,


B

< p>
n


=


﹣(


ln1+ln2


)


+


(


ln2 +ln3


)﹣(


ln3+ln4


)


+…


﹣


[lnn+ln

(


n+1


)


]

< br>=


﹣


ln


(

n+1


)﹣


ln1

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