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文檔簡介
2025北京高三(上)期末數(shù)學(xué)匯編
數(shù)列章節(jié)綜合
一、單選題
1.(2025北京海淀高三上期末)2023年,甲、乙兩公司的盈利規(guī)律如下:從2月份開始,甲公司每個(gè)月
盈利比前一個(gè)月多200萬元;乙公司每個(gè)月盈利比前一個(gè)月增加10%.記甲、乙兩公司在2023年第〃個(gè)月
的盈利分別為。⑺,62(?)(單位:萬元).已知2(1)=1200,2,(1)=1100,則0(〃)-Q(〃)最大時(shí),〃的值
為()
(參考數(shù)據(jù):lgl.1?0.0414,1g2*0.3010)
A.7B.8C.9D.10
2.(2025北京海淀高三上期末)己知等差數(shù)列{叫的前”項(xiàng)和為S“,生+3%=14,則Sf=()
A.7B.21C.28D.42
3.(2025北京通州高三上期末)已知數(shù)列{q,}的各項(xiàng)均為正數(shù),其前〃項(xiàng)和為S“,且4=確「2。向,下列
說法正確的是()
A.當(dāng)q=l時(shí),數(shù)列{〃“}為遞減數(shù)列
B.數(shù)列{%}不可能為等比數(shù)列
C.當(dāng)%>4,V?>2,都有
D.當(dāng)q=l時(shí),3meN*,^n>m,都有%,>4
4.(2025北京房山高三上期末)已知由正整數(shù)組成的集合A={q,%,/,,%)},S(A)表示集合A中所有
元素的和,E(A)表示集合A中偶數(shù)的個(gè)數(shù).若S(A)=2025.則E(A)的最小值為()
A.5B.7C.9D.10
5.(2025北京東城高三上期末)設(shè)等比數(shù)列{%}的公比為4,前〃項(xiàng)和為S,,,使S"有最小值的一組生和4
可以為()
A.a1>0,q<-1B.4>0,
C.%<0,0<”1D.%<0,4〉1
6.(2025北京豐臺(tái)高三上期末)各項(xiàng)均為正整數(shù)的數(shù)列2,3,4,a,b,20,30,40為遞增數(shù)列.從該數(shù)
列中任取4項(xiàng)構(gòu)成的遞增數(shù)列既不是等差數(shù)列也不是等比數(shù)列,則有序數(shù)對(duì)(。,3的個(gè)數(shù)為()
A.73B.75C.76D.78
7.(2025北京豐臺(tái)高三上期末)已知數(shù)列{%}的前“項(xiàng)和為S",且4=9,則S3=()
A.7B.13C.18D.63
8.(2025北京朝陽高三上期末)設(shè){《,}是無窮數(shù)列,若存在正整數(shù)上使得對(duì)任意〃eN*,均有
則稱{%,}是間隔遞減數(shù)列,其中左稱為數(shù)列{%}的間隔數(shù).給出下列三個(gè)結(jié)論:
①若4==,則{4}是間隔遞減數(shù)列;
n
②若1=〃.(-2)礴,則如}是間隔遞減數(shù)列;
③若氏=-;+sinn,則{%}是間隔遞減數(shù)列且{a,}的間隔數(shù)的最小值是4.
其中所有正確結(jié)論的序號(hào)是()
A.①B.①③C.②③D.①②③
9.(2025北京朝陽高三上期末)“三分損益法“是古代中國發(fā)明制定音律時(shí)所用的方法,現(xiàn)有一古琴是以一
根確定長度的琴弦為基準(zhǔn),第二根琴弦的長度是第一根琴弦長度的;,第三根琴弦的長度是第二根琴弦長
度的4"第四根琴弦的長度是第三根琴弦長度的2;,第五根琴弦的長度是第四根琴弦長度的4:琴弦越
333
短,發(fā)出的聲音音調(diào)越高,這五根琴弦發(fā)出的聲音按音調(diào)由低到高分別稱為“宮,商,角,徵,羽“,貝廣宮
“與“角”所對(duì)琴弦長度之比為()
A1639D81
4.藥BR.5Cr.§D.R
二、填空題
10.(2025北京昌平高三上期末)已知等差數(shù)列{4}與等比數(shù)列{々J是兩個(gè)無窮數(shù)列,且都不是常數(shù)歹U.給
出下列四個(gè)結(jié)論:
①數(shù)歹!){。"也,}不是等比數(shù)列;
②若{%}與{£}都是遞增數(shù)列,則數(shù)列{?!?用}是遞增數(shù)列;
③對(duì)任意的〃eN*,b?,bn+i,bn+2不是等差數(shù)列;
④存在數(shù)列{4},對(duì)任意的,4/eN*,且使得<,為,可不能構(gòu)成等比數(shù)列.
其中所有正確結(jié)論的序號(hào)是.
11.(2025北京昌平高三上期末)已知數(shù)列{4}的前〃項(xiàng)和為期,S.=2a,「K〃eN*),則%=.
12.(2025北京石景山高三上期末)首項(xiàng)為正數(shù)的數(shù)列{%}滿足。用=〃4+3),給出下列四個(gè)結(jié)論:
①存在力和/,使得{4}是等比數(shù)列;
②若4=[且是奇數(shù),則。“為奇數(shù);
③若彳=:且%>3,則存在"使得巴V3;
④若北畤且1<%<3,則{4}是遞減數(shù)列.
其中所有正確結(jié)論的序號(hào)是.
13.(2025北京西城高三上期末)已知無窮數(shù)列{4}滿足--5=123,).給出下列四個(gè)結(jié)論:
2an
①存在q,使得集合{"“"〈O"eN*}中有無窮多個(gè)元素;
②存在4,使得集合?<2,〃eN*}中有有限個(gè)元素;
③對(duì)于任意的q,集合?<O,"WN*}中至多有一個(gè)元素;
④當(dāng)q=1時(shí),集合{“,〈%+i<2,〃eN*}=N*.
其中所有正確結(jié)論的序號(hào)是.
14.(2025北京房山高三上期末)《九章算術(shù)》是我國古代的優(yōu)秀數(shù)學(xué)著作,內(nèi)容涉及方程、幾何、數(shù)列、
面積、體積的計(jì)算等多方面.《九章算術(shù)》中有如下問題:“今有女子善織,日自倍,五日五尺,問日織幾
何?’'意思是:"一女子善于織布,每天織的布都是前一天的2倍,已知她5天共織布5尺,問這女子每天
分別織布多少?”由以上條件,該女子第5天織布一尺;若要織布50尺,該女子所需的天數(shù)至少為一.
15.(2025北京東城高三上期末)大衍數(shù)列來源于《乾坤譜》,主要用于解釋中國傳統(tǒng)文化中的太極衍生原
理.大衍數(shù)列{%}中,對(duì)于笈=1,2,3,L,數(shù)列為I,是公差為4的等差數(shù)列,且{4}也是等差數(shù)
列.已知4|=0,%=4,%=24,則4=;{4}的前9項(xiàng)和等于.
三、解答題
16.(2025北京海淀高三上期末)已知{為}為各項(xiàng)均為整數(shù)的無窮遞增數(shù)列,且q=1.對(duì)于{%}中的任意
一項(xiàng)處(左23),在{4}中都存在兩項(xiàng)%力(,</),使得4=勿「q或4=".
ai
(1)若%=3,a5=25,寫出&的所有可能值;
⑵若冊(cè)=2025.
①當(dāng)?shù)?3時(shí),求加的最大值;
②當(dāng)g=2時(shí),求"2的最小值.
17.(2025北京石景山高三上期末)項(xiàng)數(shù)為優(yōu)(加22)的數(shù)列{q}滿足如下兩個(gè)性質(zhì),則稱{4}為一個(gè)滿足
“絕對(duì)值2關(guān)聯(lián)”的機(jī)階數(shù)列;
①WXlT£ql=機(jī)t(其中=《+42++金);
i=li=li=l
②I4區(qū);I(i=1,2,,m).
(1)判斷數(shù)列2是2否2為一個(gè)滿足“絕對(duì)值(2關(guān)聯(lián)”的5階數(shù)列?是否為一個(gè)滿足“絕對(duì)值1關(guān)聯(lián)”的5
階數(shù)列?說明理由;
(2)若數(shù)列{%}為一個(gè)滿足“絕對(duì)值2關(guān)聯(lián)”的6階數(shù)列,證明:%的最小值為之;
0
(3)若數(shù)列{為}為一個(gè)滿足“絕對(duì)值4關(guān)聯(lián)”的2k+l(keN,)階數(shù)列,求4的最小值.
18.(2025北京通州高三上期末)定義:若正整數(shù)加能表示成〃?=〃+必+廿(。,人為正整數(shù)且“Hb)的形
式,則稱加為“T型數(shù)”,也稱加具有“T結(jié)構(gòu)”.若數(shù)列{4}中的項(xiàng)均為“T型數(shù)”,則稱數(shù)列{4}為“T型數(shù)
列”.
⑴寫出7,14,21,28這四個(gè)數(shù)中的“T型數(shù)”;
(2)若{%}為等差數(shù)列,且。2=5,%=14,求證{叫中任意一項(xiàng)均不為“T型數(shù)”;
⑶若數(shù)列{。“},但}均為“T型數(shù)列”,設(shè)。,=。也,求證數(shù)列匕,}為“T型數(shù)列”.
19.(2025北京房山高三上期末)已知{%}和物/都是無窮數(shù)列.若存在正數(shù)A,對(duì)任意的weN*,均有
\an-bn\<A,則稱數(shù)列⑷與也}具有關(guān)系尸⑷.
(1)分別判斷下列題目中的兩個(gè)數(shù)列是否具有關(guān)系P⑴,直接寫出結(jié)論;
①%=2",bn=n+2,〃wN*;
②c,=g「,〃eN*.
weN*,試判斷數(shù)列{%}與他}是否具有關(guān)系P(A).如果是,求出A的最小
值,如果不是,說明理由;
(3)已知{4}是公差為d的等差數(shù)列,若存在數(shù)歹!J{是}滿足:{我}與{4}具有關(guān)系尸(1),且仇-4,
4-4,…,仇01-中至少有100個(gè)正數(shù),求d的取值范圍.
20.(2025北京東城高三上期末)己知有窮正整數(shù)數(shù)列4:%滿足:fl,e{1,2,,力,
且當(dāng)?shù)抖?jeN*,l尊/時(shí),總有。尸。八定義數(shù)列耳:耳,L,%,其中4=4,
4=!,一"7'"丁<即化=2,3,㈤.當(dāng)。:=根時(shí),稱數(shù)列4具有性質(zhì)「(〃?).
>ak,
(D判斷下列數(shù)列是否具有性質(zhì)P(l);
①4,3,2,1;②1,2,3,5,4.
(2)已知數(shù)列&具有性質(zhì)尸(加),求加的最小值;
(3)是否存在數(shù)列4具有性質(zhì)尸七」,且。:+@+1+。:=2025?若存在,請(qǐng)找到使“最小的一個(gè)數(shù)列
4;若不存在,請(qǐng)說明理由.
21.(2025北京豐臺(tái)高三上期末)給定數(shù)列A:%,a2,生,明和序列。:(,右,…,9,其中
Tt=[dti,dt2,dt3,dtA)(?=1,2,,s)滿足:①處w{-1,3}(7=1,2,3,4);②4」++4,3+4,4=°.對(duì)數(shù)歹(JA進(jìn)
行如下s次變換:將A的第1項(xiàng),第2項(xiàng),第3項(xiàng),第4項(xiàng)分別加4」,4二,4.3,44后得到的數(shù)列記作
4(A);將((A)的第1項(xiàng),第2項(xiàng),第3項(xiàng),第4項(xiàng)分別加以」,“2,2,4,3,4,4后得到的數(shù)列記作
也⑷;……;以此類推,得到數(shù)列4也(A),簡記為。⑷.
⑴已知數(shù)列A:7,8,4,4,寫出一個(gè)序列。:7],“,使得。(A)為5,6,6,6;
(2)對(duì)數(shù)列44,6,7,8,是否存在序列。:7],T2,Ts,使得。(A)中恰有三項(xiàng)相等?若存在,寫
出一個(gè)序列。,若不存在,說明理由;
⑶對(duì)數(shù)列A:3,7,14,m,若存在序列O:Tx,T2,<(s(10),使得。(A)中恰有三項(xiàng)相等,求機(jī)
的所有取值.
22.(2025北京朝陽高三上期末)己知無窮數(shù)列{%,},給定正整數(shù)機(jī),若數(shù)列{4}滿足以下兩個(gè)性質(zhì),則
a;+2m,a?<2m,
稱{%}為匕,數(shù)列:①qeN*;②%+i=(q
.,*2.
、乙
(1)已知{g}和低}分別為2數(shù)列和乙數(shù)列,且卬=84=10,求明和如
(2)已知正整數(shù)數(shù)列{4}是匕數(shù)列.
(i)無窮數(shù)列{&}滿足c“=,且能為奇數(shù),其中d“eN,證明:對(duì)于任意的weN*,%<2";
(ii)求滿足條件的機(jī),并寫出與加對(duì)應(yīng)的所有可能取值.
參考答案
1.B
【分析】根據(jù)給定條件,利用等差數(shù)列、等比數(shù)列求出QS),。2(")及2(")-2(〃),再構(gòu)造數(shù)列并判斷單
調(diào)性得解.
,1
【詳解】依題意,1200+200("-1)=1000+200",22(n)=U00x(l+10%)'-=1000x1.1%
貝!j21(M)-Qi(ri)=1000(1+0.2n-1.V),令=1+0.2〃一1.1",
貝1]叫+1_町=0.2-1.l"x0.1=0.1(2-l.r'),2>1.To〃lgl.l<lg207.2705,
lgl.10.0414
因此當(dāng)時(shí),wn+l>wn.當(dāng)〃上8時(shí),w?+1<wn,即唳最大,
所以當(dāng)2(")-2(〃)最大時(shí),〃=8.
故選:B
【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:求出QS)-2(")的表達(dá)式,再構(gòu)造數(shù)列作差判斷單調(diào)性求出最大值點(diǎn).
2.B
【分析】根據(jù)給定條件,利用等差數(shù)列通項(xiàng)公式及前〃項(xiàng)和公式求解即可.
【詳解】設(shè)等差數(shù)列{?!埃墓顬閐,由q+3%=14,
得q+d+3(q+3d)=2(G+q+5d)=2(q+?6)=14,解得ai+a6=7,
所以$6=幽"=21.
故選:B
3.C
【分析】本題通過給定的數(shù)列遞推式,寫出項(xiàng),分析數(shù)列的單調(diào)性、常數(shù)列情況、分類討論,逐個(gè)判定即
可.
【詳解】對(duì)于選項(xiàng)A,當(dāng)q=l時(shí),可得1=0;-2a2,即a;-2a2-1=。.
因?yàn)閿?shù)列(??}的各項(xiàng)均為正數(shù),解這個(gè)方程a2=拉手=1+72.
再由。2=—2a§,即(1+5/2)=d—2%,
解得%=2±J號(hào)[豆=]+收二方.
%=1,%=1+0>1,Oj=1+72+72>1+A/2,
可以發(fā)現(xiàn)4</<%,所以數(shù)列{%}不為遞減數(shù)列,所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤.
由a“=a“+i(。用-2),因?yàn)??!?gt;0,見+]>0,得出a“+]-2>0,即。用>2.
又由a?=*]一2%解出an+1=1+A/a?+l(?eN+).
由M+l+1>推出+1>a?-l,進(jìn)一步得到an(an-3)<0,
結(jié)合q>0得出%<3,
從而得至1]。<%<3時(shí),an+l>an;
同理得到%=3時(shí),4+1=4;?!?gt;3時(shí),an+1<an.
當(dāng)%>3時(shí),由-2%變形為%+l=(a同-I)?,得出見+1>4,進(jìn)而得到(。用-1)?>4,推出
4+1-1>2,即a“+]>3,所以見>3時(shí),an+1>3;同理0<a.<3時(shí),0<%<3.
對(duì)于選項(xiàng)B,?!?3時(shí),a?+1=an,為等比數(shù)列,所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤.
對(duì)于選項(xiàng)C,當(dāng)4>3時(shí),根據(jù)前面分析的單調(diào)性。用<?!埃詾?gt;3在〃eN+時(shí)恒成立且{%}單調(diào)遞減.
當(dāng)外>4時(shí),因?yàn)閱握{(diào)遞減且>3,所以3<%<%恒成立,進(jìn)而所以選項(xiàng)C正確.
對(duì)于選項(xiàng)D,當(dāng)0<?!?lt;3時(shí),%<3且%>?!?
當(dāng)q=l時(shí),因?yàn)閿?shù)列單調(diào)遞增且4,<3,所以不存在〃eN+使4>4,所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
故選:C.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:由—因?yàn)?。?gt;0,%+1>0,得出?!?1-2>。,即%>2.由
而開+1>%推出斤進(jìn)一步得到4,(%-3)<0,分類討論得到數(shù)列單調(diào)性是關(guān)鍵.
4.B
【分析】先排除有5個(gè)偶數(shù)不可能,再找一個(gè)有7個(gè)偶數(shù)的實(shí)例后可得正確的選項(xiàng).
【詳解】45個(gè)正奇數(shù)的和不小于1+3+5++(2x45-1)=2025,
因?yàn)锳中有50個(gè)不同的正整數(shù),故A中不可能有不超過5個(gè)不同的偶數(shù).
取A={1,3,5,,2x43-1,18,20,22,24,26,28,38},
則A中共有元素個(gè)數(shù)為43+7=50,
這50個(gè)數(shù)的和為43?+18x6+=x2+38=1849+108+68=2025,
故E(A)的最小值為7.
故選:B.
【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:對(duì)于組合最值問題,我們一般先找到一個(gè)范圍,再驗(yàn)證臨界值存在即可.
5.B
【分析】根據(jù)給定條件,利用并項(xiàng)求和推理判斷A;利用等比數(shù)列前〃項(xiàng)和公式推理判斷B;利用負(fù)數(shù)和
的意義判斷CD.
【詳解】對(duì)于A,q>0,q<-l,%“一1+%“=42(1+幻,數(shù)列{%-+%J是首項(xiàng)為4(1+4)<。,
公比為才>1的遞減等比數(shù)列,因此S2“<0,隨著〃的增大$2“逐漸減小,無最小值,A不是;
對(duì)于B,>0,-l<^<0,Sx=ax>(l+q)=S2,
2
當(dāng)“23時(shí),S“一S,=/H(l-q")-(1一/)]=誓_(1_廣2)>0,即5">星,
l-q1-q
因此對(duì)任意正整數(shù)",S.NS?恒成立,S”有最小值,B是;
對(duì)于CD,q<0,0<“<1或q<O,q>l,an<0,因此S“<0,隨著"的增大S"逐漸減小,無最小值,CD
不是.
故選:B
6.B
【分析】先由題意確定a,b的可能取值,然后采用分類討論的方法計(jì)算可能的取法數(shù),進(jìn)而排除不符合
題意的取法,即可求得答案.
【詳解】由題意可知。的取值可從6,7,8,9,11,12,13,14,15,16,17,18中選?。╝=5或10時(shí),任取4項(xiàng)可構(gòu)成
等差數(shù)列,不合題意),
6的取值可從7,8,9,11,12,13,14,15,16,17,18,19中選?。?=1。時(shí),任取4項(xiàng)可構(gòu)成等差數(shù)歹!J,不合題意),,
且需滿足。<匕,
當(dāng)a=6時(shí),。的取法有12種;當(dāng)。=7時(shí),》的取法有11種;
當(dāng)。=8時(shí),b的取法有10種;當(dāng)。=9時(shí),b的取法有9種;
當(dāng)。=11時(shí),b的取法有8種,依次類推,當(dāng)a=18時(shí),6的取法有1種;
貝卜。力)的可能取法有12+11+…+2+1=1202+1)=78(種),
2
其中當(dāng)。=6/=8時(shí),2,4,6,8成等差數(shù)列,不合題意;
當(dāng)。=8,6=16時(shí),2,4,8,16成等比數(shù)列,不合題意;
當(dāng)a=8力=14時(shí),2,8,14,20成等差數(shù)列,不合題意;
故滿足題意的(。㈤的取法有78-3=75(種),
故選:B
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:解答的關(guān)鍵要由題意確定6的可能取值,然后采用分類討論的方法計(jì)算可能取法
數(shù),進(jìn)而排除不符合題意的取法.
7.A
【分析】根據(jù)題意判斷得數(shù)列{%}為等比數(shù)列,進(jìn)而得到其基本量,從而利用等比數(shù)列的求和公式即可得
解.
【詳解】因?yàn)?-3%,%=9工0,
所以數(shù)列{%}為等比數(shù)列,公比4=-3,
又03Hoix(―3)2=9al=9,解得%=1,
卜[1-(-3)1
所以S3==7,
1-(-3)
故選:A
8.B
【分析】利用數(shù)列的單調(diào)性可判斷①;利用間隔遞減數(shù)列的定義可判斷②;取左=6,結(jié)合間隔遞減數(shù)列的
定義可判斷出數(shù)列{%}為間隔遞減數(shù)列,再由間隔等差數(shù)列的定義可求得左的最小值,可判斷③.
9,、
【詳解】對(duì)于①,因?yàn)?=2,則數(shù)列%}為單調(diào)遞減數(shù)列,即。用<%對(duì)任意“eN*恒成立,
n
此時(shí),k=l,滿足題中條件,①對(duì);
對(duì)于②,若2-,假設(shè)數(shù)列{%}是間隔遞減數(shù)列,
則存在八N*,使得%+?<",,即("+左)?(一2)"+z<〃.(一2)向,
若“為奇數(shù),貝U有(〃+月可得(-2)*<T
JL\K
因?yàn)椤?<1,顯然當(dāng)人為奇數(shù)時(shí),合乎題意;
n+k
當(dāng)人為偶數(shù)時(shí),(-2y24,不等式(-2)"不成立,故人為奇數(shù);
Yl\K,
若"為偶數(shù),貝U有(〃+月?(一2)*>〃,可得(-2)*>T
ll~rK,
當(dāng)人為奇數(shù)時(shí),(-2)”〉一^不成立,
故假設(shè)不成立,即數(shù)列{%}不是間隔遞減數(shù)列,②錯(cuò);
對(duì)于③,若?!?一耳+sin及,
n+6./八〃.
因?yàn)闉?6———Fsin(〃+6)+/—sin〃=sin(n+6)-sinn-3<2-3<0
貝!Ian+6<an'所以,數(shù)列{q}是間隔遞減數(shù)列,
假設(shè)存在正整數(shù)左,使得4”上<%,即-3+sin(〃+A)<\+sin〃,
可得萬>sin(〃+2)-sin〃,
由于sin(〃+左)—sin幾<1一(一1)=2,當(dāng)且僅當(dāng)sin(〃+左)=1且sin九=一1時(shí),等號(hào)成立,
3冗
當(dāng)sin〃=—l時(shí),n=—+277m(/neZ),這與〃為正整數(shù)矛盾,
故sin(〃+左)-sin”<2,所以,|->2,解得人“,
所以,若a“=-]+sin〃,則{%}是間隔遞減數(shù)列且{4}的間隔數(shù)的最小值是4,③對(duì).
故選:B.
【點(diǎn)睛】結(jié)論點(diǎn)睛:利用參變量分離法求解數(shù)列不等式恒(能)成立,可根據(jù)以下原則進(jìn)行求解:
(1)\fnwN*,晨;
(2)V〃eN*,根2(o〃?N(a“)1Mx;
(3)mneN*,mW(a")1mx;
(4)mzeN*,〃叱q,o機(jī)"為"『
9.D
【分析】設(shè)基準(zhǔn)琴弦的長度為1,則根據(jù)“三分損益法”得到的另外四根琴弦的長度,并把五根琴弦的長度
從大到小排列,從而可求出“宮”和“角”對(duì)應(yīng)的琴弦長度之比.
【詳解】設(shè)基準(zhǔn)琴弦的長度為1,則根據(jù)“三分損益法”得到的另外四根琴弦的長度依次為,
五根琴弦的長度從大到小依次為L,,粵,金粵,
9ol327
所以“宮”與”角對(duì)應(yīng)的琴弦長度分別為1和黑,其長度之比為萼.
8164
故選:D.
10.①③④
【分析】通過分析每個(gè)結(jié)論,利用等差數(shù)列和等比數(shù)列的通項(xiàng)公式及相關(guān)性質(zhì),結(jié)合特殊例子來判斷其正
確性.
【詳解】結(jié)論①,設(shè)等差數(shù)列{為}的公差為/(d*O),首項(xiàng)為4,等比數(shù)列{媼的公比為4(#1),首
項(xiàng)為伉.
假設(shè)他“泡]是等比數(shù)列,則(J?gy=%。?an+2-bn+2.
a?=%+("-l)d,bn=如"T
nn+x
an+l=ai+nd,bn+i=bxq,q.=q+("+l)d,bn+2=b}q
辦刖”的平方不等于(%+(”-1)辦如i0+(〃+1)辦甌"I所以數(shù)列{?他,}不是等比數(shù)列,結(jié)論
①正確.
結(jié)論②,例如。“=2〃-1是遞增等差數(shù)列,是遞增等比數(shù)列.
(門丫-口3
,afy=-1,a2b2=--,a2b2<afy,所以{。/2}不是遞增數(shù)列,結(jié)論②錯(cuò)誤.
結(jié)論③,假設(shè)%也M也+2是等差數(shù)列,則26向=噂+/+2.
bn=刖a,bn+1=如",bn+2=如用
2bd.=b4i,化簡得2g=1+/,即(4-1)2=0,q=l,這與他,}不是常數(shù)列矛盾,所以對(duì)任意的
neN*也也卅b“+2不是等差數(shù)列,結(jié)論③正確.
結(jié)論④,”“=0+6%
則ap=y/2+y/3p,aq=-Jl+4iq,ar=j2+y/3r(p<q<r,p,^,reN*),
若%,超,為能構(gòu)成等比數(shù)列,貝l|a;=(百+用/=apar=(后+石夕)(應(yīng)+
化簡得3^+2帆=3/+(。+廠)?,所以=",解得P=q=L與題干矛盾,所以結(jié)論④正確.
2q-p+r
故答案為:①③④.
11.2〃-i
【分析】根據(jù)3=24-1可得:當(dāng)”=1時(shí)%=1,當(dāng)“22時(shí),S,T=2a,i-l,根據(jù)4,=5“-5"_|(〃22)消去
S“即可得到江=2,根據(jù)等比數(shù)列的通項(xiàng)公式即可求解.
an-\
【詳解】S〃=2。,-K/N*)①,
「?當(dāng)〃=1時(shí),$=2%-1=%,解得“1=1;
當(dāng)〃22時(shí),S〃T=2%_]—1②,
①■②得%=2%-2%—1,而%=1w0,故%w。,「.—=2.
an-l
數(shù)列{?!埃鞘醉?xiàng)為q=1,公比為2的等比數(shù)列,
.??數(shù)列他”}的通項(xiàng)公式為?!?2力.
故答案為:2",
12.①②④
【分析】對(duì)于①取出一個(gè)特殊數(shù)列即可;對(duì)于②只需證明6為奇數(shù)時(shí),出也為奇數(shù),以此類推得到冊(cè)為奇
數(shù);對(duì)于③化簡等式,由%>3,證明%>3,以此類推得到%>3;對(duì)于④由作差法得到
=聞+3A,再由二次函數(shù)的性質(zhì)得到Ae(0。且1<<3時(shí)函數(shù)〃%)<。得到函數(shù)是遞減函
數(shù),再由1<%<3時(shí)得至口<%<%,同理可證1<%<3即可得到結(jié)論.
【詳解】對(duì)于①,當(dāng)卬=1"=;時(shí),4=1,此時(shí){凡}是等比數(shù)列,①正確;
對(duì)于②,設(shè)q=2左+1,優(yōu)eN),貝g=&(4:+3)=:[(2左+1)一+31=%。+%+1,
當(dāng)人為偶數(shù)時(shí)廿+左為偶數(shù),即%=/+%+1為奇數(shù);
當(dāng)上為奇數(shù)時(shí)/+左為偶數(shù),即/+笈+1為奇數(shù);
即當(dāng)生為奇數(shù)時(shí),出也為奇數(shù),同理氏也為奇數(shù),所以②正確;
對(duì)于③,因?yàn)?=:,則a向=4+之,當(dāng)%>3時(shí),劣=《+3>上+3=3,
4444444
?3=^-+->-+->3,同理4>3,故不存在〃使得a“V3,③錯(cuò)誤;
4444
對(duì)于④,%+1-%=4(屋+3)-〃,=4。;一?!?34,令函數(shù)/(〃“)=4a;~an+3Z,
因?yàn)镹e(0,;],函數(shù)7(%)是開口向上的二次函數(shù),則函數(shù)/(凡)在[1,3]的最大值在端點(diǎn)處取得,
即_f(l)=4X_l或/(3)=124-3,又因?yàn)?e(0,;],所以/(1)=4X_1VO,/(3)=122-3<0,
即當(dāng)4?1,3)時(shí),/(a?)<0,即%--am=/(4)<0,
又因?yàn)楫?dāng)qe(l,3)時(shí),a2=^+->-+-=l,
4444
所以當(dāng)%e(l,3)時(shí),\<a2<al,即%e(l,3),貝同理可得a“?1,3),
所以此時(shí){%}是遞減數(shù)列,④正確.
故答案為:①②④
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛,本題是數(shù)列的綜合型題目,通過遞推公式找到函數(shù)的一些性質(zhì),需要結(jié)合數(shù)列的函數(shù)
思想來完成證明.
13.②③④
51
【分析】通過分析數(shù)列的遞推公式。用=7-一,結(jié)合邏輯推理,數(shù)學(xué)歸納等對(duì)不同的結(jié)論分別進(jìn)行討論,
判斷其正確性.
【詳解】分析結(jié)論①,假設(shè)存在6使得集合{”|a“<O,weN*}中有無窮多個(gè)元素.
,51551
當(dāng)。時(shí),%+1=彳>3.那么。"+2=不,
2a“22%
5012515221
因?yàn)?+1>彳,所以0<——<4,則4+2=3------->Z-7=777>2-
2an+152an+l2510
這意味著一旦4<0,后面的項(xiàng)不可能再無限次地小于0,所以①錯(cuò)誤.
分析結(jié)論②,假設(shè)存在《使得集合{“I%<2,”eN*}中有有限個(gè)元素.
51八115151c
由4+i=J-----,當(dāng)4>2時(shí),0<一<不,an+1=--------->---=2.
2a,an22ali22
如果q>2,那么數(shù)列{為}從第二項(xiàng)起都大于2,即集合{〃1%<2,〃€>}*}中只有有限個(gè)元素,所以②正確.
515
分析結(jié)論③,假設(shè)”=左時(shí)見<0,則4M=不一一>-.
51,5八12515221
a>-=>2
k+i=T-------,因?yàn)椋?1>彳,所以0<------<三,ak+2=、--------o77n-
2ak+l2%]52ak+l2510
所以對(duì)于任意的4,集合{"l%<0,〃wN*}中至多有一個(gè)元素,③正確.
分析結(jié)論④,當(dāng)%=1時(shí),5一1=39,521?15643
222362-n-22
通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)鳳<。向<2恒成立.
用數(shù)學(xué)歸納法證明:
先證明"為<2,
當(dāng)〃=1時(shí),146=1<2,
3,51c
假設(shè)當(dāng)孔=左時(shí),1工以<2成立,則不4%”=不一一<2,
乙2ak
所以1K%<2成立,
再證明<。用
3
當(dāng)〃=1時(shí),4=1,“2=萬,1=%<。2<2成立.
假設(shè)當(dāng)”=%時(shí),144<%+I<2成立.
,515111a,^.-a.八一一
則《+2-幺+1=不(z弓)=-------=------->°,所以4+1<4+2.
a
2k+i2akakak+iaQ+i
所以當(dāng)月=左+1時(shí)也成立,
所以4<。用<2恒成立,
所以當(dāng)4=1時(shí),集合{〃|?!?lt;%+i<2,〃eN*}=N*,④正確.
故正確結(jié)論的序號(hào)是②③④.
故答案為:②③④
14.當(dāng)2"9
3131
【分析】由題意可得該女子每天織布的尺數(shù)構(gòu)成一個(gè)等比數(shù)列,且數(shù)列的公比為2,由題意求出數(shù)列的首
項(xiàng)后可得第5天織布的尺數(shù);再令$=,"2");50,求出〃,即可得出答案.
"-1-2一
【詳解】由題意可得該女子每天織布的尺數(shù)構(gòu)成一個(gè)等比數(shù)列,且數(shù)列的公比為2,前5項(xiàng)的和為5,
設(shè)首項(xiàng)為q,前”項(xiàng)和為S”,
則由題意得$5=4(1-25)=31%=5,=1,
51-231
4
.,??5=|j-x2=|y,即該女子第5天所織布的尺數(shù)為.
令S=五°一2)>50,解得:2">311,所以〃29.
“-―1^2—-
所以若要織布50尺,該女子所需的天數(shù)至少為9.
故答案為:胃;9.
15.12140
【分析】設(shè)等差數(shù)列{4}的公差為d,利用太極衍生原理由d依次表示生,的,進(jìn)而求出以生;再求出生
即可求出前9項(xiàng)和.
【詳解】設(shè)等差數(shù)列{4}的公差為d,依題意,對(duì)%,生成等差數(shù)列,公差4=?二?=2,
由〃3,〃4,〃5成公差為“2的等差數(shù)列,得%=。3+24=4+2(2+d)=8+2d,
由成公差為&的等差數(shù)列,得%=%+2&=8+2d+2(2+2d)=12+6d,
而%=24,即12+6d=24,解得d=2,%=12;
Z=4+3d=8,由成公差為U的等差數(shù)列,得〃9=%+2%=4。,
所以{%,}的前9項(xiàng)和$9=4+5愛+%+%昔+%+%愛+%+生姜+的
3333
——+2(%+q+ciq)+—cig——x0+2(4+12+24)+5x40—140.
故答案為:12;140
16.(1)%的所有可能值為7,9,15,17.
(2)①1013;②加的最小值為7.
【分析】(1)求出色=5或%=9,再分類討論即可;
(2)首先分析得當(dāng)%=2〃-1時(shí)符合題意且機(jī)=1013,再利用反證法證明即可;
(3)首先證明相=7時(shí)存在符合條件的{%},再證明即可.
2
【詳解】(1)。3=2%-%=5或。3=a=9,
q
當(dāng)%=5時(shí),因?yàn)?=25=學(xué),符合條件;
ax
2225
貝!JQ4=2a3-Q]=9或&=2a3一4=7或%,=~~=25或4=~~,
4%3
又因?yàn)椋?}為各項(xiàng)均為整數(shù)的無窮遞增數(shù)列,則%=9或〃4=7.
當(dāng)生=9時(shí),貝lja4=2a3-ax=17或%=2%-%=15或4=&=81或4=a=27,
4a2
當(dāng)〃4=17時(shí),%=2x17-9=2〃4-。3,符合題意,
152a2
當(dāng)&=15時(shí),%=25=<=」,符合題意,
9a3
當(dāng)。4=81或27,此時(shí)不滿足數(shù)列為遞增數(shù)列,故舍去,
綜上,%的所有可能值為7,9,15,17.
(2)①機(jī)的最大值為1013,理由如下:
(i)當(dāng)氏=2〃-1時(shí)符合題意且機(jī)=1013.
(ii)假設(shè){q}中存在偶數(shù),且首個(gè)偶數(shù)為%(左23),
2
因?yàn)椋?}為遞增數(shù)列,所以存在,</,使得q=2%-9或%廠良>%,進(jìn)而有
i<j<k.
所以%%為奇數(shù),此時(shí)2%-%?均不為偶數(shù),與處為偶數(shù)矛盾.
所以{4}中各項(xiàng)均為正奇數(shù),
又因?yàn)椋?“}為遞增數(shù)列,所以a“22〃Ll,
即2025>277z-l,m<1013.
綜上加的最大值為1013.
②機(jī)的最小值為7,理由如下:
(i)首先證明根=7時(shí)存在符合條件的{%}:
當(dāng){%}前7項(xiàng)為$1,2,3,9,27,45,2025$時(shí)〃z=7,
且可構(gòu)造{%}的后續(xù)項(xiàng)使其符合題意(如可取凡=q一;("28)).
(ii)其次證明加26.
由題,當(dāng)i<J?時(shí),>2,a;>1,
22
以~~——Q;,6/y-(2%_q)—q;-+a-=%(%—2)+q.>0,
進(jìn)而有以4a"(kN3),
所以〃3K4M4K16,〃5K256,
所以相26.
(iii)最后證明根W6.
假設(shè)存在{為}符合題意且4=2025,
因?yàn)榛鸸?56,所以當(dāng)i</W5時(shí),2%-%<2a5-42x256-1<2025,
所以存在i</45,有2025=^-,從而勺=45苑245>162%,
所以J=5,所以45V多445yV180,從而生=45廠(1<r<4,且rwZ)因?yàn)?416,
所以當(dāng)sW4時(shí),<2?4-^<2x16-1<45,
所以存在s</44,有%=,,從而q=3小5/7口為整數(shù),
又因?yàn)?4廠44,所以%為5的倍數(shù),與矛盾.
綜上有用的最小值為7.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題第三問的關(guān)鍵是分為兩部分證明,第一部分證明m=7滿足題意,再證明加26
即可.
17.(1)不是一個(gè)滿足“絕對(duì)值|?關(guān)聯(lián)”的5階數(shù)列,是一個(gè)滿足“絕對(duì)值1關(guān)聯(lián)”的5階數(shù)列,
(3)1
【分析】(1)根據(jù)絕對(duì)值人關(guān)聯(lián)”的加階數(shù)列的定義判斷即可;
66
⑵根據(jù)“絕對(duì)值4關(guān)聯(lián)”的6階數(shù)列得到£聞=+5,再利用同則有645,解出即可;
i=li=l
2k+l2k+lk
(3)根據(jù)數(shù)列新定義得&區(qū)4(1=1,2,,2左+1),且ZM-Zq=2左,再分離參數(shù)得行而百最后
i=li=l
分類討論即可.
7772
【詳解】(1)-;,-;,-;,1,1不是一個(gè)滿足“絕對(duì)值!■關(guān)聯(lián)”的5階數(shù)列,
2
因?yàn)橥?同>“
777
1」是一個(gè)滿足“絕對(duì)值1關(guān)聯(lián)”的5階數(shù)列,
mm
因?yàn)閆k|—=4-0=4,且同=同=同<1,|。4|=同=1滿足兩個(gè)性質(zhì).
i=l/=1
(2)因?yàn)閿?shù)列{?,.)為一個(gè)滿足“絕對(duì)值2關(guān)聯(lián)”的6階數(shù)列,
6I6I66
所以2同一區(qū)q=5,即£聞=£卬+5.
又同〈X,所以2MW62,同時(shí)+5>5,
所以6丸N5解得力》"
O
又?jǐn)?shù)列濘,??是一個(gè)滿足“絕對(duì)值!關(guān)聯(lián)”的6階數(shù)列,
6666666
所以%的最小值為!■.
6
(3)數(shù)列{a,,}為一個(gè)滿足“絕對(duì)值2關(guān)聯(lián)”的2k+1伏eN*)階數(shù)列,
2左+12后+1
所以|q區(qū)%?=1,2,..,2左+1),且Zk|-Zq=2Z,
不妨設(shè)%,%,,。產(chǎn)o,aj+l,aj+2,-0,其中1W/V2比+1,
記Z4=x,Z同=>,不妨設(shè)xNy(否則用-代替為即可),
i=j+l
2k+l
工同一=(x+y)-(x-y)=2k,所以y=左,工三人.
Z=1Z=1
因?yàn)閗二yW(2k+1-j)2,kWxMjA,
kkkk
所以且"2],即%不小于和二中的最大者,
2^+l-JJ2k+l-jj
kk
當(dāng)尸左或六左+1時(shí),.和二中的最大者均為1,所以;121,
2左+1-/J
kk
當(dāng)/<左或/>后+時(shí),>或者V>所以>
1:J12左+、1-j.1,21.
綜上221,當(dāng)數(shù)列{%}前七項(xiàng)為正,后人+1項(xiàng)為負(fù)時(shí)取等號(hào),
kkk
此時(shí)數(shù)列{4“}可為:1,1,,1,-上,--,,-£符合題意.
k+\k+\左+1
所以2的最小值為1.
6
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題第二問的關(guān)鍵是理解數(shù)列新定義得=+5,再代入計(jì)算即可.
i=l
18.(1)7,21,28.
(2)證明見解析
(3)證明見解析
【分析】(1)根據(jù)“T型數(shù)”概念直接寫出答案;
(2)利用反證法分。,b均可以被3整除等七類討論即可;
xmxm一x機(jī),、一
(3)分(一=一、_<一和一>一討論即可.
yryryr
【詳解】(1)7,14,21,28這四個(gè)數(shù)中的"T型數(shù)"有7,21,28.
7=12+1X2+22;21=12+1X4+42;28=22+2X4+42.
(2)因?yàn)椋鹮}為等差數(shù)列,且%=5,%=14,
所以有4=2,(/=3.
所以a”=3〃—1.
下面用反證法證明:
假設(shè)存在M使即為“T型數(shù)”
22
貝|J有aN=a+ab+b.
①若a,6均可以被3整除,則/+必+〃一定被3整除,
與/+仍+/=3八1矛盾.
222
②若a=3k±\,b=3m,貝aN=a+ab+b=3[3左?±2左+(3k+l)m+3m]+1,
a2+ab+b2=3N—1矛盾.
③若〃=3%+1,/?=3加一1,
22
貝UaN=a+ab+b
=9左2+6左+1+(3k+1)(3根-l)+9m2-6m+l
=3(3k2+2k-^-3km+m—k+3m1—2mj+l
與4+仍+62=3八i矛盾.
④若。=3攵,6=3根±1,結(jié)論與②同.
⑤若a二3左一1,/?=3機(jī)+1,結(jié)論與③同.
⑥若a=3左+1,Z?=3機(jī)+1,
22
貝UaN=a+ab+b
=9k2+6^+1+(3左+1)(3帆+1)+9m2+6m+1
=3(3左2+2k+3km+
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