微突破1 数列的奇偶项问题
(时间:30分钟,满分:45分)
一、单项选择题(每小题5分,共10分)
1.已知数列{an}满足a1=1,前n项和为Sn,an+1·an=2n(n∈N*),则S2 024=( )
A.22 024-1 B.3×21 012-1
C.3×21 012-2 D.3×21 012-3
2.已知等差数列{an}中,a3+a5=a4+7,a10=19,则数列{ancos nπ}的前2 025项和为( )
A.1 012 B.1 013
C.2 025 D.-2 025
二、填空题(5分)
3.已知数列{an}满足a1=0,an+1=则数列{an}的通项公式为 .
三、解答题(共30分)
4.(15分)(2025·山东潍坊统考)已知正项数列{an}满足a1=1,an+1(an+2)=2+5an+2(n∈N*).
(1)证明:数列{an+1}是等比数列,并求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=(-1)nlog4(an+1),数列{bn}的前n项和为Tn,求Tn.
5.(15分)(2025·河北衡水调研)已知数列{an}的前n项和为Sn=n2+4n(n∈N*).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若数列{cn}满足cn+1+cn=an,且不等式cn+2n2≥0对任意的n∈N*都成立,求c1的取值范围.
微突破1 数列的奇偶项问题
1.D 数列{an}中,a1=1,由an+1·an=2n得a2=2,an+2·an+1=2n+1,则有=2,因此数列{a2n-1}是以1为首项,2为公比的等比数列,数列{a2n}是以2为首项,2为公比的等比数列.则S2 024=(a1+a3+…+a2 023)+(a2+a4+…+a2 024)=+=3×21 012-3,故选D.
2.D 设数列{an}的公差为d,则解得所以an=2n-1.设bn=ancos nπ,所以b1+b2=a1cos π+a2cos 2π=a2-a1=2,b3+b4=a3cos 3π+a4cos 4π=a4-a3=2,…,所以数列{ancos nπ}的前2 025项和为(b1+b2)+(b3+b4)+…+(b2 023+b2 024)+b2 025=2×+(2×2 025-1)cos 2 025π=-2 025.故选D.
3.an= 解析:当n=2k,k∈N*时,a2k+1=a2k+2k ①,当n=2k-1,k∈N*时,a2k=a2k-1+2k ②.由①②得a2k+1-a2k-1=4k,k∈N*,所以a3-a1=4,a5-a3=8,…,a2k+1-a2k-1=4k,k∈N*,累加得a2k+1-a1=4+8+…+4k=2k2+2k,所以a2k+1=2k2+2k.令2k+1=n,k∈N*,则n≥3且n为奇数,an=,当n=1时,a1=0满足上式,所以当n为奇数时,an=,此时an+1=an+n+1=,所以当n为偶数时,an=.所以an=
4.解:(1)因为an+1(an+2)=2+5an+2=(2an+1)(an+2),an>0,
所以an+1=2an+1,
所以an+1+1=2(an+1),
所以数列{an+1}是首项为a1+1=2,公比为2的等比数列.
所以an+1=2n,即数列{an}的通项公式为an=2n-1.
(2)结合(1)知bn=(-1)nlog42n=(-1)n·,
所以当n为偶数时,Tn=(-+)+(-+)+…+(-+)=·=.
当n为奇数时,Tn=Tn+1-bn+1=-=-.
所以数列{bn}的前n项和Tn=
5.解:(1)由题意得,当n=1时,a1=S1=5;
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n2+4n-(n-1)2-4(n-1)=2n+3,
当n=1时,a1=5,适合上式,故数列{an}的通项公式为an=2n+3.
(2)由(1)知,cn+1+cn=2n+3,
当n=1时,c2+c1=5;
当n≥2时,cn+cn-1=2(n-1)+3,
两式相减得cn+1-cn-1=2(n≥2),
∴数列{c2n}是以c2为首项,公差为2的等差数列,
数列{c2n-1}是以c1为首项,公差为2的等差数列.
当n为偶数时,cn=c2+2×(-1)=n+3-c1;
当n为奇数时,cn=c1+2×(-1)=n-1+c1,
∴cn=k∈N*.
∵对任意的n∈N*,都有cn+2n2≥0成立,
①当n为奇数时,n≥1,cn+2n2=n-1+c1+2n2≥0恒成立,
即-c1≤2n2+n-1对n为奇数恒成立,
当n=1时,(2n2+n-1)min=2,
∴-c1≤2,即c1≥-2;
②当n为偶数时,n≥2,
cn+2n2=n+3-c1+2n2≥0恒成立,
即c1≤2n2+n+3对n为偶数恒成立,
当n=2时,(2n2+n+3)min=13,∴c1≤13.
综上所述,c1的取值范围是[-2,13].
1 / 1微突破1 数列的奇偶项问题
【备考指南】 数列的奇偶项问题主要考查学生的综合运用能力与探究问题能力,考查形式既有小题,也有解答题,解决此类问题的难点在于搞清数列中奇数项和偶数项各自的首项、项数、公差、公比等,特别注意分类讨论思想在解题中的灵活运用.
1.等差数列中,若项数为偶数2n,则S2n=n(an+an+1);S偶-S奇=nd;=.若项数为奇数2n-1,则S2n-1=(2n-1)an;S奇-S偶=an;=.
1.设Sn为等差数列{an}的前n项和,若公差d=,且S100=145,则a1+a3+a5+…+a97+a99=( )
A.60 B.70
C.75 D.85
2.等比数列中,若项数为2n,则=q;若项数为2n+1,则=q.
2.已知一个项数为偶数的等比数列{an}的所有项之和为所有奇数项之和的3倍,前2项之积为8,则a1=( )
A.2 B.-2
C.-1 D.2或-2
3.当题目条件中出现(-1)n时,需按照n的奇偶性分类求解.
3.已知数列{an}满足an=(-1)n·(2n-1),n∈N*,则其前n项和Sn=( )
A.(-1)n-1·n B.(-1)n·n
C. D.(-1)n+1·n
4.由cn=求S2n,则S2n=(a1+a3+…+a2n-1)+(b2+b4+…+b2n).
4.已知数列{an},{bn},其中{an}是各项均为正数的等比数列,满足3a1+a2=18,=9a1a5,则{an}的通项公式为 ;若bn=则数列{bn}的前2n项和S2n= .
【思维建模】 常见奇偶项数列的类型
(1)cn=型;
(2)含有(-1)n型;
(3)含有三角函数型;
(4)数列中连续两项和或积问题:an+an+1=f(n)或an·an+1=f(n);
(5)含有{a2n},{a2n-1}的问题.
【通性通法】 由cn=求Sn的策略
(1)当n为偶数时,有个奇数项,个偶数项,则Sn=(a1+a3+…+an-1)+(b2+b4+…+bn);
(2)当n为奇数时,有个奇数项,个偶数项,则Sn=(a1+a3+…+an)+(b2+b4+…+bn-1).也可由Sn=Sn-1+an求解,其中Sn-1可由(1)直接得到.
【例1】 (2023·新高考Ⅱ卷18题)已知{an}为等差数列,bn=记Sn,Tn分别为数列{an},{bn}的前n项和,S4=32,T3=16.
(1)求{an}的通项公式;
(2)证明:当n>5时,Tn>Sn.
【通性通法】 (1)若an·an-1=qn,则an+1·an=qn+1,相除得=q.当n为奇数时,数列为以a1为首项,q为公比的等比数列;当n为偶数时,数列为以a2为首项,q为公比的等比数列;
(2)若an+an-1=dn,则an+1+an=d(n+1),相减得an+1-an-1=d.当n为奇数时,数列为以a1为首项,d为公差的等差数列;当n为偶数时,数列为以a2为首项,d为公差的等差数列.
【例2】 在数列{an}中,已知a1=1,an·an+1=()n,记Sn为{an}的前n项和,bn=a2n+a2n-1.
(1)判断数列{bn}是否为等比数列,并写出其通项公式;
(2)求数列{an}的通项公式;
(3)求Sn.
【训练1】 (2025·陕西安康模拟)已知Sn为等差数列{an}的前n项和,a2+2a3=13,S6=36.
(1)求{an}的通项公式;
(2)若数列{bn}满足bn=(-1)nan+[(-1)n+1]2n,求{bn}的前2n项和T2n.
【瓶颈突破】 对于递推关系分奇偶不同的数列,可以利用a2n,a2n-1及a2n-1,a2n-2,推导出偶数项递推关系,求出偶数项的通项公式,通过a2n,a2n-1的关系再推出奇数项的通项公式.求Sn时,可以先把a2n+a2n-1看作一项,求出S2k,再求S2k-1=S2k-a2k.
【训练2】 已知数列{an},a1=1,an+1=
(1)是否存在实数λ,使得数列{a2n-λ}是等比数列?若存在,求出λ的值;若不存在,请说明理由;
(2)若Sn是数列{an}的前n项和,求满足Sn>0的所有正整数n.
微突破1 数列的奇偶项问题
【基础·回扣】
1.A 2.D 3.B 4.an=3n 2n2+n-+
【典例·讲解】
【例1】 解:(1)设等差数列{an}的首项为a1,公差为d.
因为bn=且S4=32,T3=16,
所以
解得
所以{an}的通项公式为an=5+2(n-1)=2n+3.
(2)证明:由(1)可知,Sn===n2+4n.
由an=2n+3,得bn=
若n为偶数,则
Tn=(b1+b3+…+bn-1)+(b2+b4+…+bn)=(a1-6+a3-6+…+an-1-6)+(2a2+2a4+…+2an)=(5+9+…+2n+1-3n)+2(7+11+…+2n+3)=-3n+2×=n2+n.
所以当n>5时,Tn-Sn=n2+n-(n2+4n)=n2-n=n(n-1)>0,
即Tn>Sn.
若n为奇数,则n-1为偶数,则
Tn=Tn-1+bn=(n-1)2+(n-1)+2n+3-6=n2+n-5.
所以当n>5时,
Tn-Sn=n2+n-5-(n2+4n)=n2-n-5=(n2-3n-10)=(n+2)(n-5)>0,即Tn>Sn.
综上可得,当n>5时,Tn>Sn.
【例2】 解:(1)∵an·an+1=()n,
∴an+1·an+2=()n+1,
∴=,即an+2=an,
∴===.
∵a1=1,a1·a2=,∴a2=,
∵b1=a2+a1=+1=,
∴数列{bn}是以为首项,为公比的等比数列,
∴数列{bn}的通项公式为bn=·()n-1=.
(2)由(1)可知an+2=an,且a1=1,a2=,
∴数列{a2n}是以为首项,为公比的等比数列,数列{a2n-1}是以1为首项,为公比的等比数列,
∴当n为奇数时,an=(;
当n为偶数时,an=(,
∴数列{an}的通项公式为an=
(3)①当n=2k时,S2k=(a1+a3+…+a2k-1)+(a2+a4+…+a2k)=3-.
②当n=2k-1时,S2k-1=S2k-a2k=3--=3-.
∴Sn=
【训练1】 解:(1)设等差数列{an}的公差为d,
由a2+2a3=13,S6=36,
得解得
所以{an}的通项公式为an=2n-1.
(2)由(1)得bn=(-1)n(2n-1)+[(-1)n+1]2n,
当n为奇数时,bn=(-1)n(2n-1)+[(-1)n+1]·2n=-(2n-1),
当n为偶数时,bn=(-1)n(2n-1)+[(-1)n+1]·2n=(2n-1)+2n+1,
所以T2n=(a2-a1)+(a4-a3)+…+(a2n-a2n-1)+(23+25+…+22n+1)=2n+=+2n.
【训练2】 解:(1)由题意得a2n+2=+2n+1=(a2n-6n)+2n+1,
∴a2n+2=a2n+1,故a2n+2-=(a2n-),
又a2=+1=,∴a2-=-,
即存在λ=,使得数列{a2n-λ}是以-为首项,为公比的等比数列.
(2)由(1)知a2n-=-()n-1=-,∴a2n=-,
∵a2n=a2n-1+2n-1,得a2n-1=3a2n-3(2n-1),
∴a2n+a2n-1=4a2n-6n+3=--6n+9.
①当n=2k时,S2k=(a1+a2)+(a3+a4)+…+(a2k-1+a2k)=-2(++…+)+
=-3k2+6k-1;
②当n=2k-1时,S2k-1=S2k-a2k=·-3k2+6k-.
∵与-3k2+6k在k∈N*时均单调递减,
∴S2k与S2k-1在k∈N*时均单调递减.
又S1=1,S2=,S3=-,S4=-,
∴满足Sn>0的所有正整数n为1和2.
1 / 2(共41张PPT)
微突破1 数列的奇偶项问题
备考指南
数列的奇偶项问题主要考查学生的综合运用能力与探究问题能力,考查形式既有小题,也有解答题,解决此类问题的难点在于搞清数列中奇数项和偶数项各自的首项、项数、公差、公比等,特别注意分类讨论思想在解题中的灵活运用.
基础·回扣 诊断自测 知识回扣
一
典例·讲解 典例精析 强技提能
二
课后·训练 巩固强化 综合测评
三
目录 /
CONTENTS
基础·回扣
诊断自测 知识回扣
1. 设Sn为等差数列{an}的前n项和,若公差d= ,且S100=145,则a1+
a3+a5+…+a97+a99=( )
A. 60 B. 70
C. 75 D. 85
√
等差数列中,若项数为偶数2n,则S2n=n(an+an+1);S偶-S奇=nd; = .若项数为奇数2n-1,则S2n-1=(2n-1)an;S奇-S偶=an; = .
解析: 设P=a1+a3+a5+…+a97+a99,Q=a2+a4+a6+…+a98+
a100,因为数列{an}是等差数列,且公差d= ,S100=145,所以
解得P=60,Q=85,所以a1+a3+a5+…+a97+
a99=60.故选A.
2. 已知一个项数为偶数的等比数列{an}的所有项之和为所有奇数项之和的
3倍,前2项之积为8,则a1=( )
A. 2 B. -2
C. -1 D. 2或-2
√
等比数列中,若项数为2n,则 =q;
若项数为2n+1,则 =q.
解析: 设公比为q,数列共有2n项,则{a2n-1}满足首项为a1,公比为
q2,项数为n,设所有奇数项之和为Tn,因为所有项之和是奇数项之和的3
倍,所以q≠1,所以Tn=a1+a3+…+a2n-1= ,S2n=
,故满足 = =3,解得q=2,又a1·a2= ·q
=8,所以a1=±2.故选D.
3. 已知数列{an}满足an=(-1)n·(2n-1),n∈N*,则其前n项和Sn
=( )
A. (-1)n-1·n B. (-1)n·n
C. D. (-1)n+1·n
√
当题目条件中出现(-1)n时,
需按照n的奇偶性分类求解.
解析: ∵an=(-1)n·(2n-1),∴Sn=-1+3-5+7+…+(-
1)n(2n-1),当n为偶数时,Sn= =n;当n为奇数时,Sn
= -(2n-1)=-n.综上所述,Sn=(-1)n·n(n∈N*).
由cn= 求S2n,则S2n=(a1+a3+…+a2n-1)+(b2+b4+…+b2n).
4. 已知数列{an},{bn},其中{an}是各项均为正数的等比数列,满足3a1
+a2=18, =9a1a5,则{an}的通项公式为 ;若bn=
则数列{bn}的前2n项和S2n= 2n2+n- +
.
an=3n
2n2+n- +
解析:设等比数列{an}的公比为q,因为 =9a1a5=9 ,所以a4=
3a3,所以q= =3,所以3a1+a2=6a1=18,所以a1=3,所以an=a1qn
-1=3n.当n是奇数时,bn=an=3n,当n是偶数时,bn=2log3an-1=2n
-1,所以bn= 所以S2n=(b1+b3+…+b2n-1)+
(b2+b4+…+b2n)=(3+33+35+…+32n-1)+[3+7+11+…+
(4n-1)]= + = +n(2n+1)=2n2
+n- + .
【思维建模】 常见奇偶项数列的类型
(1)cn= 型;
(2)含有(-1)n型;
(3)含有三角函数型;
(4)数列中连续两项和或积问题:an+an+1=f(n)或an·an+1=f
(n);
(5)含有{a2n},{a2n-1}的问题.
典例·讲解
典例精析 强技提能
【例1】 (2023·新高考Ⅱ卷18题)已知{an}为等差数列,bn=
记Sn,Tn分别为数列{an},{bn}的前n项和,S4=
32,T3=16.
(1)求{an}的通项公式;
解: 设等差数列{an}的首项为a1,公差为d.
因为bn= 且S4=32,T3=16,
所以
解得
所以{an}的通项公式为an=5+2(n-1)=2n+3.
(2)证明:当n>5时,Tn>Sn.
【通性通法】 由cn= 求Sn的策略
(1)当n为偶数时,有 个奇数项, 个偶数项,则Sn=(a1+a3+…+
an-1)+(b2+b4+…+bn);
(2)当n为奇数时,有 个奇数项, 个偶数项,则Sn=(a1+a3
+…+an)+(b2+b4+…+bn-1).也可由Sn=Sn-1+an求解,其中Sn-
1可由(1)直接得到.
解: 证明:由(1)可知,Sn= = =n2+4n.
由an=2n+3,得bn=
若n为偶数,则
Tn=(b1+b3+…+bn-1)+(b2+b4+…+bn)=(a1-6+a3-6
+…+an-1-6)+(2a2+2a4+…+2an)=(5+9+…+2n+1-
3n)+2(7+11+…+2n+3)= -3n+
2× = n2+ n.
所以当n>5时,Tn-Sn= n2+ n-(n2+4n)= n2- n= n(n-
1)>0,即Tn>Sn.
若n为奇数,则n-1为偶数,则
Tn=Tn-1+bn= (n-1)2+ (n-1)+2n+3-6= n2+ n-5.
所以当n>5时,
Tn-Sn= n2+ n-5-(n2+4n)= n2- n-5= (n2-3n-10)=
(n+2)(n-5)>0,即Tn>Sn.
综上可得,当n>5时,Tn>Sn.
【例2】 在数列{an}中,已知a1=1,an·an+1=( )n,记Sn为{an}的
前n项和,bn=a2n+a2n-1.
(1)判断数列{bn}是否为等比数列,并写出其通项公式;
∴数列{bn}的通项公式为bn= ·( )n-1= .
【通性通法】 (1)若an·an-1=qn,则an+1·an=qn+1,相除得 =
q.当n为奇数时,数列为以a1为首项,q为公比的等比数列;当n为偶数
时,数列为以a2为首项,q为公比的等比数列;
(2)若an+an-1=dn,则an+1+an=d(n+1),相减得an+1-an-1=
d.当n为奇数时,数列为以a1为首项,d为公差的等差数列;当n为偶数
时,数列为以a2为首项,d为公差的等差数列.
解: ∵an·an+1=( )n,∴an+1·an+2=( )n+1,
∴ = ,即an+2= an,∴ = = = .
∵a1=1,a1·a2= ,∴a2= ,
∵b1=a2+a1= +1= ,
∴数列{bn}是以 为首项, 为公比的等比数列,
(2)求数列{an}的通项公式;
解: 由(1)可知an+2= an,且a1=1,a2= ,
∴数列{a2n}是以 为首项, 为公比的等比数列,数列{a2n-1}是以1为首
项, 为公比的等比数列,
∴当n为奇数时,an=( ;
当n为偶数时,an=( ,
∴数列{an}的通项公式为an=
(3)求Sn.
解: ①当n=2k时,S2k=(a1+a3+…+a2k-1)+(a2+a4+…+
a2k)=3- .
②当n=2k-1时,S2k-1=S2k-a2k=3- - =3- .
∴Sn=
【训练1】 (2025·陕西安康模拟)已知Sn为等差数列{an}的前n项和,
a2+2a3=13,S6=36.
(1)求{an}的通项公式;
解: 设等差数列{an}的公差为d,
由a2+2a3=13,S6=36,得 解得
所以{an}的通项公式为an=2n-1.
(2)若数列{bn}满足bn=(-1)nan+[(-1)n+1]2n,求{bn}的前2n
项和T2n.
解: 由(1)得bn=(-1)n(2n-1)+[(-1)n+1]2n,
当n为奇数时,bn=(-1)n(2n-1)+[(-1)n+1]·2n=-(2n-
1),
当n为偶数时,bn=(-1)n(2n-1)+[(-1)n+1]·2n=(2n-1)
+2n+1,
所以T2n=(a2-a1)+(a4-a3)+…+(a2n-a2n-1)+(23+25+…
+22n+1)=2n+ = +2n.
【训练2】 已知数列{an},a1=1,an+1=
(1)是否存在实数λ,使得数列{a2n-λ}是等比数列?若存在,求出λ
的值;若不存在,请说明理由;
解: 由题意得a2n+2= a2n+1+2n+1= (a2n-6n)+2n+1,
∴a2n+2= a2n+1,故a2n+2- = (a2n- ),
又a2= +1= ,∴a2- =- ,
即存在λ= ,使得数列{a2n-λ}是以- 为首项, 为公比的等比数列.
(2)若Sn是数列{an}的前n项和,求满足Sn>0的所有正整数n.
【瓶颈突破】 对于递推关系分奇偶不同的数列,可以利用a2n,a2n-1及
a2n-1,a2n-2,推导出偶数项递推关系,求出偶数项的通项公式,通过
a2n,a2n-1的关系再推出奇数项的通项公式.求Sn时,可以先把a2n+a2n-1
看作一项,求出S2k,再求S2k-1=S2k-a2k.
解: 由(1)知a2n- =- ( )n-1=- ,
∴a2n= - ,
∵a2n= a2n-1+2n-1,得a2n-1=3a2n-3(2n-1),
∴a2n+a2n-1=4a2n-6n+3=- -6n+9.
①当n=2k时,S2k=(a1+a2)+(a3+a4)+…+(a2k-1+a2k)
=-2( + +…+ )+
= -3k2+6k-1;
②当n=2k-1时,S2k-1=S2k-a2k= · -3k2+6k- .
∵ 与-3k2+6k在k∈N*时均单调递减,
∴S2k与S2k-1在k∈N*时均单调递减.
又S1=1,S2= ,S3=- ,S4=- ,
∴满足Sn>0的所有正整数n为1和2.
课后·训练
巩固强化 综合测评
(时间:30分钟,满分:45分)
一、单项选择题(每小题5分,共10分)
1. 已知数列{an}满足a1=1,前n项和为Sn,an+1·an=2n(n∈N*),则
S2 024=( )
A. 22 024-1 B. 3×21 012-1
C. 3×21 012-2 D. 3×21 012-3
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√
解析: 数列{an}中,a1=1,由an+1·an=2n得a2=2,an+2·an+1=2n+
1,则有 =2,因此数列{a2n-1}是以1为首项,2为公比的等比数列,数
列{a2n}是以2为首项,2为公比的等比数列.则S2 024=(a1+a3+…+a2
023)+(a2+a4+…+a2 024)= + =3×21 012-3,故
选D.
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2. 已知等差数列{an}中,a3+a5=a4+7,a10=19,则数列{an cos nπ}的
前2 025项和为( )
A. 1 012 B. 1 013
C. 2 025 D. -2 025
√
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3
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5
解析: 设数列{an}的公差为d,则 解得
所以an=2n-1.设bn=an cos nπ,所以b1+b2=a1 cos π+a2 cos
2π=a2-a1=2,b3+b4=a3 cos 3π+a4 cos 4π=a4-a3=2,…,所以数列
{an cos nπ}的前2 025项和为(b1+b2)+(b3+b4)+…+(b2 023+b2
024)+b2 025=2× +(2×2 025-1) cos 2 025π=-2 025.故选D.
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二、填空题(5分)
3. 已知数列{an}满足a1=0,an+1= 则数列{an}
的通项公式为 .
an=
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5
解析:当n=2k,k∈N*时,a2k+1=a2k+2k ①,当n=2k-1,k∈N*
时,a2k=a2k-1+2k ②.由①②得a2k+1-a2k-1=4k,k∈N*,所以a3-
a1=4,a5-a3=8,…,a2k+1-a2k-1=4k,k∈N*,累加得a2k+1-a1=4
+8+…+4k=2k2+2k,所以a2k+1=2k2+2k.令2k+1=n,k∈N*,则
n≥3且n为奇数,an= ,当n=1时,a1=0满足上式,所以当n为奇
数时,an= ,此时an+1=an+n+1= ,所以当n为偶数时,
an= .所以an=
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三、解答题(共30分)
4. (15分)(2025·山东潍坊统考)已知正项数列{an}满足a1=1,an+1
(an+2)=2 +5an+2(n∈N*).
(1)证明:数列{an+1}是等比数列,并求数列{an}的通项公式;
解: 因为an+1(an+2)=2 +5an+2=(2an+1)(an+2),
an>0,
所以an+1=2an+1,
所以an+1+1=2(an+1),
所以数列{an+1}是首项为a1+1=2,公比为2的等比数列.
所以an+1=2n,即数列{an}的通项公式为an=2n-1.
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(2)设bn=(-1)nlog4(an+1),数列{bn}的前n项和为Tn,求Tn.
解: 结合(1)知bn=(-1)nlog42n=(-1)n· ,
所以当n为偶数时,Tn=(- + )+(- + )+…+(- + )
= · = .
当n为奇数时,Tn=Tn+1-bn+1= - =- .
所以数列{bn}的前n项和Tn=
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5. (15分)(2025·河北衡水调研)已知数列{an}的前n项和为Sn=n2+
4n(n∈N*).
(1)求数列{an}的通项公式;
解: 由题意得,当n=1时,a1=S1=5;
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n2+4n-(n-1)2-4(n-1)=2n+3,
当n=1时,a1=5,适合上式,故数列{an}的通项公式为an=2n+3.
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(2)若数列{cn}满足cn+1+cn=an,且不等式cn+2n2≥0对任意的n∈N*
都成立,求c1的取值范围.
解: 由(1)知,cn+1+cn=2n+3,当n=1时,c2+c1=5;
当n≥2时,cn+cn-1=2(n-1)+3,
两式相减得cn+1-cn-1=2(n≥2),
∴数列{c2n}是以c2为首项,公差为2的等差数列,
数列{c2n-1}是以c1为首项,公差为2的等差数列.
当n为偶数时,cn=c2+2×( -1)=n+3-c1;
当n为奇数时,cn=c1+2×( -1)=n-1+c1,
∴cn= k∈N*.
∵对任意的n∈N*,都有cn+2n2≥0成立,
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①当n为奇数时,n≥1,cn+2n2=n-1+c1+2n2≥0恒成立,
即-c1≤2n2+n-1对n为奇数恒成立,
当n=1时,(2n2+n-1)min=2,
∴-c1≤2,即c1≥-2;
②当n为偶数时,n≥2,
cn+2n2=n+3-c1+2n2≥0恒成立,
即c1≤2n2+n+3对n为偶数恒成立,
当n=2时,(2n2+n+3)min=13,∴c1≤13.
综上所述,c1的取值范围是[-2,13].
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THANKS
演示完毕 感谢观看