Question

已知數列{a_n}中，a₁=1，a_n+1=

1 3 an+n，n為奇數 an-3n，n為偶數

（I）證明數列{a_2n-

3

2

}是等比數列；
（II）若S_n是數列{a_n}的前n項和，求S_2n．

Answer 1

考點：數列遞推式,數列的求和

專題：等差數列與等比數列

分析：（Ⅰ）設b_n=a_2n-

3

2

，則b1=a2-

3

2

=-

1

6

，

bn+1

bn

=

a2n+2- 3 2

a2n- 3 2

=

1

3

，由此能證明數列{a2n-

3

2

}是以-

1

6

為首項，

1

3

為公比的等比數列．
（Ⅱ）由b_n=a_2n-

3

2

=-

1

6

•（

1

3

）^n-1=-

1

2

•（

1

3

）ⁿ，得a2n=-

1

2

•(

1

3

)n+

3

2

，從而a_2n-1+a_2n=-2•（

1

3

）ⁿ-6n+9，由此能求出S_2n．

解答： （Ⅰ）證明：設b_n=a_2n-

3

2

，則b1=a2-

3

2

=（

1

3

a1+1）-

3

2

=-

1

6

，

bn+1

bn

=

a2n+2- 3 2

a2n- 3 2

=

1 3 (a2n-6n)+(2n+1)- 3 2

a2n- 3 2

=

1 3 a2n- 1 2

a2n- 3 2

=

1

3

，
∴數列{a2n-

3

2

}是以-

1

6

為首項，

1

3

為公比的等比數列．
（Ⅱ）解：由（Ⅰ）得b_n=a_2n-

3

2

=-

1

6

•（

1

3

）^n-1=-

1

2

•（

1

3

）ⁿ，
∴a2n=-

1

2

•(

1

3

)n+

3

2

，
由a_2n=

1

3

a2n-1-3（2n-1），
得a_2n-1=3a_2n-3（2n-1）=-

1

2

•（

1

3

）^n-1-6n+

15

2

，
∴a_2n-1+a_2n=-

1

2

•[（

1

3

）^n-1+（

1

3

）ⁿ]-6n+9
=-2•（

1

3

）ⁿ-6n+9，
S_2n=（a₁+a₂）+（a₃+a₄）+…+（a_2n-1+a_2n）
=-2[

1

3

+(

1

3

)2+…+(

1

3

)n]-6（1+2+3+…+n）+9n
=(

1

3

)n-1-3n2+6n
=（

1

3

）ⁿ-3（n-1）²+2．

點評：本題考查等比數列的證明，考查數列的前2n項和的求法，是中檔題，解題時要認真審題，注意構造法、等比數列性質、分組求和法的合理運用．