1、数列数列中的奇偶项问题专题综述 数列的奇偶项是指数列中的奇数项与偶数项, 按奇偶项分类求和是数列求和的一种重要的方法.数列中的奇偶项问题考查的方向大致有:等差、等比数列中的奇偶项和的问题;数列中连续两项和或积问题;含有的问题;通项公式分奇、偶项有不同表达式问题;已知条件明确的奇偶项或含有三角函数问题.上述问题中都有“暗示”,出现奇偶、等,需要对分奇偶讨论,寻找奇数项、偶数项之间的关系,求出通项公式或求和,再进行下一步的求解.本专题针对常见的题型进行探究,提供一般的解题思路.专题探究探究1:或型递推公式为或的形式,这与使用累加法或累乘法求通项公式的形式类似,即与,通常考查求通项公式或数列求和.答
2、题思路:1.求通项公式:构造隔项等差数列:两式相减得;构造隔项等比数列:两式相除得2.求前项和:求出通项公式,再求和;或者为,可直接并项求和. (2021山东省烟台市模拟)已知数列的前项和为(1)求数列的通项公式;(2)若数列满足,且不等式对任意的都成立,求的取值范围.【审题视点】是的形式,两式相减,寻找间隔两项之间的关系. 【思维引导】第(1)问由求;第(2)问,由,寻找间隔两项之间的关系,分奇偶项求的通项公式,转化为函数的恒成立问题,分离参数构造函数求最值.【规范解析】解:(1)由题意得 由求, “三步骤”:,验证当时,当时,当时,分别得出奇数项和偶数项的关系,再用由递推公式分别求奇偶通项
3、的通项公式(2)由(1)知, 所以:当时,;当时,-得 ,数列是以为首项,公差为2的等差数列,数列是以为首项,公差为2的等差数列当为偶数时,;当为奇数时,数列恒成立问题:转化为函数恒成立问题,分离参数、构造函数求最值.但分奇偶讨论时,要注意:取奇数时最小值为1,取偶数时最小值为2又对任意的都有成立,i)当为奇数时,恒成立,即对为奇数时恒成立,当时,即;ii)当为偶数时,恒成立,即对为偶数时恒成立,当时, 综上所述,的取值范围是【探究总结】分奇偶求通项公式,将原有的数列分为2个数列,要分清原数列中的项在新数列中为第几项,或将转化为或表示,求出通项公式.数列是一种特殊的函数,数列问题中经常出现恒成
4、立问题,解题思路与函数的恒成立问题一致,但要注意的取值.(2021山东省泰安市一模)在数列中,已知,记为的前项和,(1)判断数列是否为等比数列,并写出其通项公式;(2)求数列的通项公式;(3)求探究2:型形如的结构,可分为两种情况:一种是邻项等差、等比数列,如已知;另一种是数列与其他数列的关系,如.答题思路:1.邻项等差、邻项等比数列形将用或替代:当时,;当时,构造出以为首项、2为公比的等比数列,求出的通项公式,在求出.2.数列与其他数列的关系:求出其他数列的通项公式,再求出的通项公式. (2021福建省福州市模拟)已知数列,(1)是否存在实数,使得数列是等比数列?若存在,求出的值;若不存在,
5、请说明理由(2)若是数列的前项和,求满足的所有正整数.【审题视点】由递推公式得出与的关系,转化为研究偶数项组成的新数列;求和时要分奇偶.【思维引导】第(1)问,研究数列,要导出与的递推关系,求通项公式;第(2)问,利用的通项公式,求出的通项公式,讨论奇偶求和.【规范解析】解:(1)由题意得 由题干条件,推导所研究数列相邻两项的递推公式故又,存在,即当时,数列是以为首项,为公比的等比数列.(2)由(1)知,型的数列,可先求出偶数项(奇数项)的通项公式,利用已知关系再求出奇数项或偶数项的通项公式当时,分奇偶求和问题,可以先求出的和,再求出的值当时,与在时均单调递减,与在时均单调递减,又满足的所有正
6、整数为1和2.【探究总结】对于递推关系分奇偶不同的数列,可以利用及,推导出偶数项递推关系,求出偶数项的通项公式,通过的关系再推出奇数项的通项公式.求Sn时,可以先把看做一项,求出,再求.(2021天津市高三期中)已知数列的前项和为,满足(1)求数列的通项公式;(2),求数列的前项和;探究3:含有型数列的递推公式和通项公式中会含有,都需要讨论的奇偶,使转化为1或-1.答题思路:1.递推公式中有:寻找间隔两项之间的关系如为奇数时,;为偶数时,得到相邻两个奇数项或偶数项的关系;若求数列前项的和,本质上是考查分组求和.2.通项公式中含有:等差数列的通项公式乘以,用并项求和法求数列前项的和;如,前20项
7、的和等比数列的通项公式中含有,其前项和可写成分段的形式,可求最值如等比数列的通项公式为,则其前项和,求的取值范围:分奇偶,讨论求的最值.裂项相消法求和如,求和时通过实现正负交替.(2021湖北省武汉市模拟) 已知数列的各项为正,且,是公比为的等比数列.再从:数列的前项和满足;数列是公差不为0的等差数列,且,成等比数列这两个条件中任选一个,解答下列问题.(1)求数列,的通项公式;(2)令,设的前项和为若对恒成立,求实数的取值范围.【审题视点】数列的通项公式,中有,求前项和要讨论奇偶;且分别为等差、等比数列,求和时需利用分组求和.【思维引导】分别求出表示出,恒成立不等式中含有,分奇偶讨论求最值.【
8、规范解析】解:(1)若选,当时,当时,两式相减得:,舍或,即数列是首项为2,公差为2的等差数列,若选,设等差数列的公差为则,得或舍去,又的公比为,(2)由(1)得当为偶数时,分奇偶求和问题,可以先求出的和,再求出的值当为奇数时,对恒成立,分奇偶讨论,注意取奇数时最小值为1,取偶数时最小值为2,当为偶数时, 恒成立,当时,;当为奇数时, 恒成立,当时, , 综上所述:实数的取值范围为【探究总结】含有的数列求和时,要综合利用好分组求和、并项求和、裂项相消法求和等方法,求出的前项和要分奇偶表示.求参数时,要分奇偶,构造关于的函数,注意取最值时,的值.(2021江苏省南京市模拟)设为数列的前项和,则数
9、列的前7项和为_.专题升华有关数列奇偶项的问题是高考中经常涉及的问题,解决此类问题的难点在于搞清数列奇数项和偶数项的首项、项数、公差(比)等,涉及求通项公式,求和、求最值、求参数的取值范围等.常见的方法有: 1.对于通项公式分奇、偶不同的数列求时,我们可以分别求出奇数项的和与偶数项的和,也可以把看作一项,求出,再求;2.此类问题多涉及到求和,为了避免讨论,可以用替换作为偶数的,用替换作为奇数的,可大大减轻思维及运算的难度;3.此类问题本质上都是数列分组求和.【答案详解】变式训练1 【解答】解:(1),即 数列是以为首项,为公比的等比数列,(2)由(1)可知,且,数列是以为首项,为公比的等比数列,数列是以1为首项,为公比的等比数列,当为奇数时,;当为偶数时,(3)当时,当时, 变式训练2 【解答】解:由题意得 当时,即当时,由得数列是以为首项,为公比的等比数列,即(2)由(1)知当为偶数时,当为奇数时,.变式训练3 【解析】解:,当时,即,当时,i)当为偶数时,此时为奇数,为奇数时,;ii)当为奇数时,即,此时为偶数,为偶数,故当为奇数时,当为偶数时,数列的前7项和为故答案为:
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