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Algebra · real student question

等差数列满足 u3 + u5 - u6 = 6 且 u8 + u4 = 52。求 S = u2 + u4 + u6 + ... + u2020。

Question

等差数列 (un)(u_n) 满足 {u3+u5−u6=6u8+u4=52\begin{cases}u_3+u_5-u_6=6\\ u_8+u_4=52\end{cases} 求 S=u2+u4+u6+⋯+u2020S=u_2+u_4+u_6+\cdots+u_{2020}。

A. 51051105105110 B. 51015105101510 C. 51050105105010 D. 51051015105101

Step-by-step solution

  1. 先把每个条件都用 u1u_1 和 dd 表示。 由 uk=u1+(k−1)du_k=u_1+(k-1)d: u3+u5−u6=(u1+2d)+(u1+4d)−(u1+5d)=u1+d=6u_3+u_5-u_6=(u_1+2d)+(u_1+4d)-(u_1+5d)=u_1+d=6 u8+u4=(u1+7d)+(u1+3d)=2u1+10d=52 ⟹ u1+5d=26u_8+u_4=(u_1+7d)+(u_1+3d)=2u_1+10d=52\ \Longrightarrow\ u_1+5d=26

  2. 解这个二元一次方程组。 第二式减第一式得 4d=204d=20,于是 d=5,u1=6−5=1d=5,\qquad u_1=6-5=1

  3. 刻画偶数项构成的子数列。 u2k=1+(2k−1)⋅5=10k−4u_{2k}=1+(2k-1)\cdot 5=10k-4,它本身就是一个等差数列,首项 u2=6u_2=6,公差为 1010。

  4. 数一数有多少项。 下标依次是 2,4,…,20202,4,\dots,2020,也就是 k=1k=1 到 k=1010k=1010,所以共 10101010 项,末项 u2020=10(1010)−4=10096u_{2020}=10(1010)-4=10096。

  5. 套等差数列求和公式。 S=10102(u2+u2020)=505 (6+10096)=505⋅10102=5101510S=\frac{1010}{2}\left(u_2+u_{2020}\right)=505\,(6+10096)=505\cdot 10102=5101510

  6. 直接累加确认。 用 Python 把这 10101010 项全部加起来同样得到 51015105101510,所以选 B。

Answer

S=505(6+10096)=5101510S=505(6+10096)=5101510

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