数列{an}满足a1=0，a2=2，an+2=(1+cos2nπ2)an+4sin2nπ2，n=1，2，3，…，（I）求a3，a4，并求数列{an}的通项公式；（II）设Sk=a1+a3+…+a2k-1，Tk=a2+a4+…+a2k，Wk=2Sk2+Tk(k∈N*)，-数学试题及答案

1、试题题目：数列{an}满足a1=0，a2=2，an+2=(1+cos2nπ2)an+4sin2nπ2，n=1，2，..

发布人：繁体字网（www.fantiz5.com）发布时间：2016-01-30 07:30:00

试题原文

数列{a_n}满足a₁=0，a₂=2，an+2=(1+cos2

nπ

2

)an+4sin2

nπ

2

，n=1，2，3，…，
（I）求a₃，a₄，并求数列{a_n}的通项公式；
（II）设S_k=a₁+a₃+…+a_2k-1，T_k=a₂+a₄+…+a_2k，Wk=

2Sk

2+Tk

(k∈N*)，求使W_k＞1的所有k的值，并说明理由．

试题来源：湖南试题题型：解答题试题难度：中档适用学段：高中考察重点：数列求和的其他方法（倒序相加，错位相减，裂项相加等）

2、试题答案：该试题的参考答案和解析内容如下：

（I）因为a₁=0，a₂=2，所以a3=(1+cos2

π

2

)a1+4sin2

π

2

=a1+4=4，a₄=（1+cos²π）a₂+4sin²π=2a₂=4，一般地，当n=2k-1（k∈N^*）时，a2k+1=[1+cos2

(2k-1)π

2

]a2k-1+4sin2

2k-1

2

π=a2k-1+4，
即a_2k+1-a_2k-1=4．所以数列{a_2k-1}是首项为0、公差为4的等差数列，
因此a_2k-1=4（k-1）．
当n=2k（k∈N^*）时，a2k+2=[1+cos2

2kπ

2

]a2k+4sin2

2k

2

π=2a2k，
所以数列{a_2k}是首项为2、公比为2的等比数列，因此a_2k=2^k．
故数列{a_n}的通项公式为an=

2(n-1)，n=2k-1(k∈N*)

2

n

2

，n=2k(k∈N*)

（II）由（I）知，S_k=a₁+a₃++a_2k-1=0+4++4（k-1）=2k（k-1），T_k=a₂+a₄++a_2k=2+2²+2^k=2^k+1-2，Wk=

2Sk

2+Tk

=

k(k-1)

2k-1

.
于是W₁=0，W₂=1，W3=

3

2

，W4=

3

2

，W5=

5

4

，W6=

15

16

．
下面证明：当k≥6时，W_k＜1．事实上，当k≥6时，Wk+1-Wk=

(k+1)k

2k

-

k(k-1)

2k-1

=

k(3-k)

2k

＜0，
即W_k+1＜W_k．
又W₆＜1，所以当k≥6时，W_k＜1．
故满足W_k＞1的所有k的值为3，4，5．

3、扩展分析：该试题重点查考的考点详细输入如下：

经过对同学们试题原文答题和答案批改分析后，可以看出该题目“数列{an}满足a1=0，a2=2，an+2=(1+cos2nπ2)an+4sin2nπ2，n=1，2，..”的主要目的是检查您对于考点“高中数列求和的其他方法（倒序相加，错位相减，裂项相加等）”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看：“高中数列求和的其他方法（倒序相加，错位相减，裂项相加等）”。

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