已知数列 $\left\{ {a_n} \right\}$ 的前 $n$ 项和 ${S_n} = \dfrac{{{n^2} + n}}{2} $,$n \in {{\mathbb{N}}^ * }$.
【难度】
【出处】
2014年高考湖南卷(文)
【标注】
  1. 求数列 $\left\{ {a_n} \right\}$ 的通项公式;
    标注
    答案
    ${a_n} = n$.
    解析
    本题考查由前 $n$ 项和公式求通项公式的方法,利用当 $n\geqslant2$ 时,$a_n=S_n-S_{n-1}$ 求解,并注意验证 $n=1$ 时是否符合即可.当 $n = 1$ 时,可得\[{a_1} = {S_1} = 1;\]当 $n \geqslant 2$ 时,可得\[ {a_n}\overset{\left[a\right]}= {S_n} - {S_{n - 1}} = \dfrac{{{n^2} + n}}{2} - \dfrac{{{{\left( {n - 1} \right)}^2} + \left( {n - 1} \right)}}{2} = n. \](推导中用到[a])
    检验知,$ n=1 $ 时也符合.
    故数列 $\left\{ {a_n} \right\}$ 的通项公式为 ${a_n} = n$.
  2. 设 ${b_n} = {2^{a_n}} + {\left( { - 1} \right)^n}{a_n}$,求数列 $\left\{ {b_n} \right\}$ 的前 $2n$ 项和.
    标注
    答案
    ${T_{2n}} = {2^{2 n + 1}} + n - 2$.
    解析
    本题考查数列求和问题,根据 $b_n$ 的形式,采取分组求和是本题的关键.由(1)可得\[{b_n} = {2^n} + {\left( { - 1} \right)^n}n.\]记数列 $\left\{ {b_n} \right\}$ 的前 $2n$ 项和为 ${T_{2n}}$,则\[ {T_{2n}} = \left( {{2^1} + {2^2} + \cdots + {2^{2n}}} \right) + \left( { - 1 + 2 - 3 + 4 - \cdots + 2n} \right). \]记\[ \begin{split}&A = {2^1} + {2^2} + \cdots + {2^{2n}},\\&B = - 1 + 2 - 3 + 4 - \cdots + 2n ,\end{split} \]则\[ \begin{split} A &\overset{\left[a\right]}= \dfrac{{2\left(1 - {2^{2 n }}\right)}}{1 - 2} = {2^{2n + 1}} - 2, \\
    B & = \left( - 1 + 2\right) + \left( - 3 + 4\right) + \cdots + \left[ { - \left(2n - 1\right) + 2n} \right] = n.
    \end{split} \](推导中用到[a])
    故数列 $\left\{ {b_n} \right\}$ 的前 $2n$ 项和\[{T_{2n}}= {2^{2 n + 1}} + n - 2.\]
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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