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九省联考压轴通关 100 题
1.离散对数在密码学中有重要的应用.设p是素数,集合
X 1,2,,p1,若u,vX,mN,记uv为uv除以p的余数, um,为 um
除以p的余数;设aX , 1,a,a2,,,ap2,两两不同,若
an, b n0,1,,p2,则称n是以a为底b的离散对数,记为
nlog(p) b.
a
(1)若p11,a2,求 ap1,;
(2)对m,m 0,1,,p2,记m m 为m m 除以p1的余数(当m m 能
1 2 1 2 1 2 1 2
被p1整除时,m m 0).证明:log(p) bclog(p) blog(p) c,其
1 2 a a a
中b,cX ;
(3)已知nlog(p) b.对xX,k1,2,,p2,令y ak,,y xbk,.证
a 1 2
明:x y ynp2,.
2 1
2.若有穷数列A:a,a ,,a (n 4)满足:a a ccR,i1,2,,n ,则
1 2 n i n1i
称此数列具有性质 P .
c
(1)若数列A:2,a ,a ,2,6 具有性质 P ,求a ,a ,c的值;
2 3 c 2 3
(2)设数列A具有性质P ,且a a a ,n 为奇数,当a,a 01i, jn
0 1 2 n i j
时,存在正整数k,使得a a a ,求证:数列 A 为等差数列;
j i k
n
(3)把具有性质 P ,且满足 a a m(kN*,k ,m为常数)的数列
c 2k1 2k 2
A 构成的集合记作T n,m.求出所有的n,使得对任意给定的m,c,
c
当数列AT n,m时,数列 A 中一定有相同的两项,即存在
c
a a i j,1i, jn.
i j
3.给定正整数n2,对于一个由n个非负整数构成的数列
A
:
a,a ,,a ,如果存在非负整数x ,x,x ,,x ,使得x x 0,且
1 2 n 0 1 2 n 0 n
a x x k 1,2,,n,则称数列 A 为“F 数列”.
k k1 k
第 1 页 共 249 页(Ⅰ)判断数列A:1,2,3,4 和A :1,3,4,2 是否为“F 数列”;
1 2
n
(Ⅱ)若数列 A :a,a ,,a 为“F 数列”,求证:1k1 a 为定值;
1 2 n k
k1
(Ⅲ)求所有正整数n,使得存在 1,2,…,n的一个排列 A :a,a ,,a ,
1 2 n
且
A
为“F 数列”.
4.已知数列a 是正项等比数列,b 是等差数列,且a 2b 2,
n n 1 1
a b ,a 4a ,
2 4 5 3
(1)求数列a 和b 的通项公式;
n n
n
(2) x 表示不超过 x 的最大整数,T 表示数列 1 2 b2的前4n项和,
4n n
T b
集合An 4n n2 ,nN* 共有 4 个元素,求范围;
a
n2
4 b b
n1 n ,n2k1,kN
(3)c a b22b ,数列c 的前2n项和为S ,求证:
n n2 n n n 2n
a b ,n2k,kN
n n
25 2n 2
S 4n1.
2n 18 3 9
5.已知Q:a,a ,,a 为有穷正整数数列,且a ≤a ≤≤a ,集合
1 2 k 1 2 k
X 1,0,1.若存在x X,i1,2,,k,使得xa x a x a t,则称t为
i 1 1 2 2 k k
k可表数,称集合T ∣t t xa x a x a ,x X,i1,2,,k 为 k可表
1 1 2 2 k k i
集.
(1)若k 10,a 2i1,i1,2,,k,判定 31,1024 是否为 k可表数,并说
i
明理由;
(2)若1,2,,nT ,证明: n
3k 1
;
2
(3)设a 3i1,i1,2,,k,若1,2,,2024T ,求k的最小值.
i
6.已知数列{a }满足a 1,a f(a ).
n 1 n1 n
π
(1)若 f(x) xAsin( x),求最小正数 A 的值,使数列{a }为等差数列;
2 n
(2)若 f(x)lnxx2,求证:a 2n1;
n
第 2 页 共 249 页4 4 4
(3)对于(2)中的数列{a },求证:[1 ][1 ][1 ]e
n (a 1)2 (a 1)2 (a 1)2
2 3 n
7.已知数列 A:a ,a ,…,a N 3的各项均为正整数,设集合
1 2 N
T x xa a ,1i jN ,记 T 的元素个数为PT.
j i
(1)①若数列 A:1,2,4,5,求集合 T,并写出PT的值;
②若数列 A:1,3,x,y,且3 x y,PT3,求数列 A 和集合 T;
(2)若 A 是递增数列,求证:“PTN1”的充要条件是“A 为等差数
列”;
(3)请你判断PT是否存在最大值,并说明理由.
8.如果无穷项的数列{a }满足“对任意正整数i, j,i j,都存在正整
n
数 k,使得a a a ”,则称数列{a }具有“性质 P”.
k i j n
(1)若数列{a }是等差数列,首项a=2,公差d 3,判断数列{a }是否
n 1 n
具有“性质 P”,并说明理由;
(2)若等差数列{a }具有“性质 P”,a 为首项,d为公差.求证:a 0
n 1 1
且 d≥0 ;
(3)若等比数列a 具有“性质 P”,公比为正整数,且216,315,414,615这
n
四个数中恰有两个出现在a 中,问这两个数所有可能的情况,并
n
求出相应数列首项的最小值,说明理由.
9.设正整数数列 A:a ,a ,, a (N 3) 满足a a ,其中1i jN .
1 2 N i j
如果存在k{2,3,,N},使得数列
A
中任意k项的算术平均值
均为整数,则称
A
为“k阶平衡数列”
(1)判断数列 2,4,6,8,10 和数列 1,5,9,13,17 是否为“4
阶平衡数列”?
(2)若N为偶数,证明:数列
A:1
,2,3,,N不是“k阶平衡数列”,
其中k{2,3,,N}
第 3 页 共 249 页(3)如果a 2019,且对于任意k{2,3,,N},数列
A
均为“k阶平衡数
N
列”,求数列
A
中所有元素之和的最大值.
10.给定正整数N 3,已知项数为m且无重复项的数对序列
A
:
x,y ,x ,y ,,x ,y 满足如下三个性质:①x,y 1,2,,N,且
1 1 2 2 m m i i
x y i1,2,,m;②x y i1,2,,m1;③p,q与q,p不同时在数
i i i1 i
对序列
A
中.
(1)当 N 3 ,m3时,写出所有满足x 1的数对序列 A ;
1
(2)当N 6时,证明:m13;
(3)当N为奇数时,记m的最大值为TN,求TN.
11.设数列a 的前n项和为S .若对任意的正整数n,总存在正整
n n
数m,使得S a ,则称a 是“H 数列”.
n m n
2,n1
(1)若数列a ,b 2n1,判断a 和b 是否是“H 数列”;
n 2n1,n2 n n n
(2)设a 是等差数列,其首项a 1,公差d 0.若a 是“H 数列”,
n 1 n
求d的值;
(3)证明:对任意的等差数列a ,总存在两个“H 数列”b 和c ,
n n n
使得a b c nN*成立.
n n n
12.在数列a 中,若a a 1,且a a a nN*.
n 1 2 n2 n1 n
(1)试写出数列a 的前六项.
n
(2)求出a 中另两个可被 5 整除的项,并指出分别是第几项.
n
(3)指出a 中可被 5 整除的项出现的规律,并说明理由.
n
(4)a ,a 能否取其他的自然数的值,使数列a 不出现 5 的倍数?为
1 2 n
什么?
(5)a ,a 取怎样的自然数,才使a 中不出现 5 的倍数?试找出其中
1 2 n
第 4 页 共 249 页a ,a 取数规律,并说明理由.
1 2
13.约数,又称因数.它的定义如下:若整数a除以整数m m0除
得的商正好是整数而没有余数,我们就称a为m的倍数,称m为a的
约数.设正整数a共有k个正约数,即为a ,a ,,a ,a a a a .
1 2 k1 k 1 2 k
(1)当k 4时,若正整数a的k个正约数构成等比数列,请写出一个a
的值;
(2)当 k4 时,若a a ,a a ,,a a 构成等比数列,求正整数a;
2 1 3 2 k k1
(3)记Aaa a a a a ,求证: Aa2.
1 2 2 3 k1 k
14.设m为给定的正奇数,定义无穷数列
A
:
m
1
a
a为偶数
a 1,a 2 n n ,其中nN* .若a 是数列 A 中的项,则记作
1 n1 k m
a m a为奇数
n n
a A .
k m
(1)若数列 A 的前 6 项各不相同,写出m的最小值及此时数列的前 6
m
项;
(2)求证:集合B kN∣* a A ,a 2m 是空集;
k m k
(3)记集合S x∣xA ,S x∣正奇数m,xS ,求集合 S.(若m为任
m m m
意的正奇数,求所有数列
A
的相同元素构成的集合 S.)
m
15.数列a nN*有 100 项,a a,对任意n[2,100],存在
n 1
a a d,1in1,若a 与前 n 项中某一项相等,则称a 具有性质 P.
n i k k
(1)若a =1,d=2,写出a 所有可能的值;
1 4
(2)若a 不是等差数列,求证:数列a 中存在某些项具有性质 P;
n n
(3)若a 中恰有三项具有性质 P,这三项和为c,请用a、d、c表示
n
a a a .
1 2 100
第 5 页 共 249 页16.若数列a 满足:a {0,1},nN*,且a 1,则称a 为一个
X
数
n n 1 n
列.对于一个
X
数列a ,若数列b 满足:b 1,且
n n 1
a
b a n1 b,nN*,则称b 为a 的伴随数列.
n1 n 2 n n n
(1)若 X 数列a 中,a 1,a 0,a 1,写出其伴随数列b 中b ,b ,b 的
n 2 3 4 n 2 3 4
值;
(2)若a 为一个
X
数列,b 为a 的伴随数列
n n n
①证明:“a 为常数列”是“b 为等比数列的充要条件;
n n
②求b 的最大值.
2023
17.已知a 是无穷数列,a a,a b,且对于a 中任意两项a ,
n 1 2 n i
a(i j),在a 中都存在一项 a(jk2j) ,使得a 2a a .
j n k k j i
(1)若 a3 ,b5,求a ;
3
(2)若 a=b=0 ,求证:数列a 中有无穷多项为 0;
n
(3)若ab,求数列a 的通项公式.
n
18.若存在常数t,使得数列a 满足a aa a a t( n1 , nN ),
n n1 1 2 3 n
则称数列a 为“Ht数列”.
n
(1)判断数列:1,2,3,8,49 是否为“H1数列”,并说明理由;
(2)若数列a 是首项为
2
的“Ht数列”,数列b 是等比数列,且a
n n n
n
与b 满足a2 aa a a log b ,求t的值和数列b 的通项公式;
n i 1 2 3 n 2 n n
i1
(3)若数列a 是“Ht数列”,S 为数列a 的前n项和,a 1,t0,
n n n 1
试比较lna 与a 1的大小,并证明tS S eSn n.
n n n1 n
19.已知三条直线l :y kxm (i1,2,3)分别与抛物线:y2 8x 交于
i i
点A、B,T(t,0)为x轴上一定点,且m m m t,记点 T 到直线l 的
i i 1 2 3 i
距离为d ,△TAB 的面积为S .
i i i i
(1)若直线l 的倾斜角为45,且过抛物线的焦点
F
,求直线l 的方
3 3
第 6 页 共 249 页程;
(2)若 OA OB 0 ,且km 0,证明:直线l 过定点;
1 1 1 1
(3)当k1时,是否存在点
T
,使得S ,S ,S 成等比数列,d ,d ,
1 2 3 1 2
d也成等比数列?若存在,请求出点
T
的坐标;若不存在,请说明
3
理由.
20.已知数列a 是首项为 1 的等差数列,数列b 是公比不为 1
n n
的等比数列,满足a a b ,a a b ,a a b .
1 2 2 2 3 3 4 5 4
(1)求a 和b 的通项公式;
n n
(2)求数列a b 的前n项和S ;
n n n
n d
(3)若数列d 满足d 1,d d b ,记T k .是否存在整数m,
n 1 n n1 n n b
i1 2k
d
使得对任意的 nN* 都有1mT n 2成立?若存在,求出m的值;
n b
2n
若不存在,说明理由.
21.对于项数为m(m3)的有穷数列a ,若 a a a a a a ,
n 1 2 2 3 m1 m
则称a 为“P 数列”.
n
(1)已知数列a 、b 的通项公式分别为a n2(1n4),
n n n
n
b n 1 2 (1n5).分别判断a n 、b n 是否为“P 数列”;(只需给出判断)
(2)已知“P 数列”a,a ,,a 的各项互不相同,且 a 20 ,a 2.若
1 2 10 1 10
a ,a ,,a 也是“P 数列”,求有穷数列a 的通项公式;
10 9 1 n
(3)已知“P 数列”a 是1,2,3,,m的一个排列(即数列a 中的项不计
n n
先后顺序,分别取1,2,3,,m),且 a a a a a a m1,求m
1 2 2 3 m1 m
的所有可能值.
22.设数集 S 满足:①任意 xS ,有 x0 ﹔②对任意 x,yS(x,
y 可以取相同值),有x yS或 xy S ,则称数集 S 具有性质 P.
第 7 页 共 249 页(1)判断数集A0,1,3,6和B0,3,6是否具有性质 P,并说明理由;
(2)若数集Ba,a ,,a 且a a (i1,2,n1)具有性质 P.
1 2 n i i1
(i)当n4时,判断a,a ,a ,a 是否一定构成等差数列,说明理由;
1 2 3 4
(ⅱ)若 n100 ,数集 B 中的每个元素均为自然数且a 2023,求数
n
集 B 中所有元素的和的所有可能值.
23.设k,m是正整数,如果存在非负整数a,a ,,a ,c,c ,,c使得
1 2 k 1 2 k
k
m(1)ai2ci ,则称m是 k好数,否则称m是 k坏数.例如:
i1
2(1)020(1)020,所以 2 是 2好数.
(1)分别判断22,23,24是否为3好数;
m
(2)若m是偶数且是 k好数,求证:m是k1好数,且 是 k好数;
2
(3)求最少的 2023坏数.
a
24.已知数列{a }是等差数列,数列{b }是等比数列,且a 1, n
n n 1 b
n
的前 n 项和为S .若2nS 2n1n2对任意的nN*恒成立.
n n
(1)求数列{a },{b }的通项公式;
n n
b ,n是奇数,
(2)若数列{c }满足c n 问:是否存在正整数m,使得
n n a ,n是偶数.
n
c c c ,若存在求出m的值,若不存在,说明理由;
m m1 m187
(3)若存在各项均为正整数、公差为 d的无穷等差数列{d },满足
n
d a ,且存在正整数k,使得d ,d ,d 成等比数列,求 d的所有可
15 2018 1 15 k
能的值.
25.已知A :a ,a ,,a n4为有穷数列.若对任意的i0,1,,n1,
n 1 2 n
都有a a 1(规定a a ),则称A 具有性质 P.设
i1 i 0 n n
T i, j a a 1,2 jin2i, j1,2,,n .
n i j
(1)判断数列A :1,0.1,-0.2,0.5,A :1,2,0.7,1.2,2 是否
4 5
第 8 页 共 249 页具有性质 P?若具有性质 P,写出对应的集合T ;
n
(2)若A 具有性质
P
,证明:T ;
4 4
(3)给定正整数n,对所有具有性质
P
的数列A ,求T 中元素个数的
n n
最小值.
26.对于数列a 定义△a a a 为a 的差数列,△2a △a △a为
n i i1 i n i i1 i
a 的累次差数列.如果a 的差数列满足△a △a , i, jN*,i j ,
n n i j
则称a 是“绝对差异数列”;如果a 的累次差数列满足△2a △2a ,
n n i j
i, jN*,则称a 是“累差不变数列”.
n
(1)设数列A:2,4,8,10,14,16;A :6,1,5,2,4,3,判
1 2
断数列A和数列A 是否为“绝对差异数列”或“累差不变数列”,直接
1 2
写出你的结论;
(2)若无穷数列a 既是“绝对差异数列”又是“累差不变数列”,且
n
a 的前两项a 0,a a,△2a d(d为大于 0 的常数),求数列a
n 1 2 i n
的通项公式;
(3)已知数列 B :b,b ,,b ,b 是“绝对差异数列”,且
1 2 2n1 2n
b,b ,,b 1,2,,2n.证明:b b n的充要条件是
1 2 2n 1 2n
b ,b ,,b 1,2,,n.
2 4 2n
27.设数列a ,b 的前n项和分别为A ,B ,且
n n n n
n2
a 2,A a ,B 2b .
1 n 3 n n n
(1)求a 和b 的通项公式;
n n
(2)设c 2,c a b b b a a a b n2,数列c
1 n n 1 2 n1 1 2 n n n
的前n项和为S ,
n
证明:①S a a a b b b ;
n 1 2 n 1 2 n
②S nn2.
n
第 9 页 共 249 页28.已知集合Aa ,a ,a a N*,其中nN且n3,a a a a,
1 2 3 n 1 2 3 n
xy
若对任意的x,yAx y,都有 xy ,则称集合 A 具有性质M .
k k
(1)集合A1,2,a具有性质M ,求a的最小值;
3
1 1 n1
(2)已知
A
具有性质M ,求证: ;
15 a a 15
1 n
(3)已知
A
具有性质M ,求集合
A
中元素个数的最大值,并说明理
15
由.
29.对于数集X 1,x,x ,,x (n2为给定的正整数),其中
1 2 n
0 x x x ,如果对任意a,bX ,都存在c,dX ,使得 acbd 0 ,
1 2 n
则称 X 具有性质 P.
1 1
(1)若0 x ,且集合1,x, ,1具有性质 P,求 x 的值;
2 2
(2)若 X 具有性质 P,求证: 1X ;且若x 1成立,则x 1;
n 1
(3)若 X 具有性质 P,且x 2023,求数列x,x ,,x 的通项公式.
n 1 2 n
a2
30.已知数列a 满足a a n1(n 3),且a a 1
n n n1 a 1 2
n2
(1)求数列a 的通项公式.
n
1 1 1
(2)设 f(x)1ex(1 x x2... xn)(x0,nN*),其中 e 是自然对数的
1! 2! n!
xn1
底数,求证:0 f(x)
(n1)!
1
(3)设S 为数列
的前n项和,实际上,数列
{S }
存在“极限”,即为:
n a n
n
存在一个确定的实数 S,使得对任意正实数 u 都存在正整数 m 满
足当nm时, S S u(可以证明 S 唯一),S 称为数列 {S } 的极限.
n n
试根据以上叙述求出数列 {S } 的极限 S.
n
31.数列a :a ,a ,…,a n4满足:a 1,a m,a a 0或
n 1 2 n 1 n k1 k
1(k1,2,…, n1 ),对任意 i,j,都存在 s,t,使得a a a a ,
i j s t
其中i,j,s,t1,2,,n且两两不相等.
第 10 页 共 249 页(1)若 m2 ,直接写出下列三个数列中所有符合题目条件的数列的
序号:
①1,1,1,2,2,2;②1,1,1,1,2,2,2,2;③1,1,1,
1,1,2,2,2,2
(2)记S a a a ,若m3,证明:S 20;
1 2 n
(3)若 m2022 ,求 n 的最小值.
32.给定正整数 k,m,其中 2mk ,如果有限数列a 同时满足
n
下列两个条件.则称a 为(k,m)数列.记(k,m)数列的项数的最小
n
值为G(k,m).
条件①:a 的每一项都属于集合1,2,,k;
n
条件②:从集合1,2,,k中任取 m 个不同的数排成一列,得到的数
列都是a 的子列.
n
注:从a 中选取第i 项、第i 项、…、第i 项(i i …i )形成的
n 1 2 5 1 2 5
新数列a ,a ,,a 称为a 的一个子列.
i3 i2 i5 n
(1)分别判断下面两个数列,是否为(3,3)数列.并说明理由!
数列A :1,2,3,1,2,3,1,2,3;
1
数列A :1,2,3,2,1,3,1.
2
(2)求Gk,2的值;
k23k4
(3)求证 G(k,k) .
2
33.已知有穷数列A:a,a ,,a NN,N 3 满足a 1,0,1i1,2,,N.
1 2 N i
给定正整数 m,若存在正整数s,t(st),使得对任意的k{0,1,2,,m1},
都有a a ,则称数列 A 是 m-连续等项数列.
sk tk
(1)判断数列A:1,1,0,1,0,1,1是否是 3-连续等项数列,并说明理由;
(2)若项数为N的任意数列A都是2-连续等项数列,求N的最小值;
第 11 页 共 249 页(3)若数列A:a ,a ,,a 不是 4-连续等项数列,而数列A :a ,a ,,a ,1,
1 2 N 1 1 2 N
数列A :a ,a ,,a ,0 与数列A :a ,a ,,a ,1都是 4-连续等项数列,且
2 1 2 N 3 1 2 N
a 0,求a 的值.
3 N
34.设a 为无穷数列,给定正整数k(k 2),如果对于任意 nN*,
n
都有a a 2a ,则称数列a 具有性质P(k).
n2k n nk n
(1)判断下列两个数列是否具有性质P(2);(结论不需要证明)
①等差数列
A
:5,3,1,…;②等比数列
B
:1,2,4,….
(2)已知数列a 具有性质P(2),a 1, a 2 ,且由该数列所有项组成
n 1 2
的集合 a nN* Z,求a 的通项公式;
n n
(3)若既具有性质P(6)又具有性质P(k)的数列a 一定是等差数列,
n
求k的最小值.
T
35.正整数数列a 的前n项和为S ,前n项积T ,若 i N*(i1,2,n) ,
n n n S
i
则称数列a 为“Z 数列”.
n
(1)判断下列数列是否是
Z
数列,并说明理由;①2,2,4,8;②8,
24,40,56
(2)若数列a 是
Z
数列,且
a
2.求S 和T ;
n 2 3 3
(3)是否存在等差数列是
Z
数列?请阐述理由.
36.已知无穷数列a 的各项均为整数.设数列a 的前n项和为S ,
n n n
记S ,S ,,S 中奇数的个数为b .
1 2 n n
(1)若a n,试写出数列b 的前 5 项;
n n
(2)证明:“a 为奇数,且a i2,3,4,为偶数”是“数列b 为严格增数
1 i n
列”的充分非必要条件;
(3)若a b ( i 为正整数),求数列a 的通项公式.
i i n
37.已知数列a .给出两个性质:
n
第 12 页 共 249 页①对于a 中任意两项a,a i j ,在a 中都存在一项a ,使得
n i j n k
a aa ;
k i j
②对于a 中任意连续三项a ,a ,a ,均有
n n n1 n2
1
a a a a a a 0.
n n1 n2 n 2 n1 n2
(1)分别判断以下两个数列是否满足性质①,并说明理由:
(i)有穷数列a :a 2n1(n1,2,3);
n n
(ⅱ)无穷数列b :b 2n1(n1,2,3,).
n n
(2)若有穷数列a 满足性质①和性质②,且各项互不相等,求项数
n
m 的最大值;
(3)若数列a 满足性质①和性质②,且a 0,a 1,a 2,求a
n 1 2 3 n
的通项公式.
38.设a ,a ,a ,a 是各项为正数且公差为dd 0的等差数列
1 2 3 4
(1)证明: 2a1,2a2,2a3,2a4 依次成等比数列;
(2)是否存在a,d ,使得a ,a2,a3,a4依次成等比数列,并说明理由;
1 1 2 3 4
(3)是否存在a,d 及正整数n,k,使得an,ank,an2k,an3k依次成等比数列,
1 1 2 3 4
并说明理由.
39.已知数列a ,b 的项数均为 m(m2),且a ,b {1,2,,m}, a ,b
n n n n n n
的前 n 项和分别为A ,B ,并规定A B 0.对于k0,1,2,,m,定
n n 0 0
义r max i∣B A ,i{0,1,2,,m} ,其中,maxM表示数集 M 中最大的
k i k
数.
(1)若a 2,a 1,a 3,b 1,b 3,b 3,求r ,r,r ,r 的值;
1 2 3 1 2 3 0 1 2 3
(2)若a b,且2r r r , j1,2,,m1,,求r ;
1 1 j j1 j1 n
(3)证明:存在p,q,s,t0,1,2,,m,满足pq,st, 使得A B A B .
p t q s
40.如图为一个各项均为正数的数表,记数表中第
i
行第 j列的数
第 13 页 共 249 页为ai, j,已知各行从左至右成等差数列,各列从上至下成公比相
同的等比数列.
1 …
6
20
(1)若ai, j100,求实数对i, j;
(2)证明:所有正整数恰在数表中出现一次.
41.悬链线是平面曲线,是柔性链条或缆索两端固定在两根支柱
顶部,中间自然下垂所形成的外形.在工程中有广泛的应用,例
如悬索桥、架空电缆都用到了悬链线的原理,经过很长时间的探
究,在 17 世纪末期,莱布尼兹和伯努利利用微积分推导出悬链线
c x
x
的方程是y ec e c ,其中 c 为曲线顶点到横轴的距离.当c1时,
2
ex ex
称 chx 为双曲线余弦函数.
2
(1)解方程chx3;
(2)双曲余弦函数的导数成为双曲正弦函数,记作shx.当 x0 时,
求shx3x的最小值;
n2 n
(3)已知a 3ch ,求数列a 的最大项.(参考数据:3e 1.4 )
n 2 3 n
42.设数列 a
n
:1,2,2,3,3,3,4,4,4,4,,
1k
1
k,
,
1
k1
k,,即当
k个
k1k
n
kk1
kN*时, a 1k1k .记S a a La nN*.
2 2 n n 1 2 n
(1)写出S ,
S
,S ,S ;
1 2 3 4
(2)令b
k
S kk1,求数列b 的通项公式;
k
2
第 14 页 共 249 页 S
(3)对于 lN*,定义集合P n n Z,nN*,且1nl ,求集合P 中元
l a
n
2023
素的个数.
43.已知
a
是由非负整数组成的无穷数列.该数列前n项的最大
n
值记为A ,第n项之后各项a ,a ,的最小值记为B ,d A B .
n n1 n2 n n n n
(1)若 a 为2,1,4,3,2,1,4,3, ,是一个周期为 4 的数列(即对任意 nN*,
n
a a ),写出d ,d ,d ,d 的值;
n4 n 1 2 3 4
(2)设 d 是非负整数.证明: d d (n1,2,3,)的充分必要条件为
n
{a }是公差为 d 的等差数列;
n
(3)证明:若a 2,d 1(n1,2,3, ),则{a }的项只能是
1
或者
2
,且
1 n n
有无穷多项为 .
1
44.给定项数为m mN*,m3 的数列a ,其中a 0,1i1,2,,m.
n i
若存在一个正整数k2km1,若数列a 中存在连续的k项和该
n
数列中另一个连续的k项恰好按次序对应相等,则称数列a 是“k
n
阶可重复数列”,例如数列a :0,1,1,0,1,1,0.因为a ,a ,a ,a 与a ,a ,a ,a 按
n 1 2 3 4 4 5 6 7
次序对应相等,所以数列a 是“4 阶可重复数列”.
n
(1)分别判断下列数列
①b :0,0,0,1,1,0,0,1,1,0.
n
②c :1,1,1,1,1,0,1,1,1,1.
n
是否是“5 阶可重复数列”?如果是,请写出重复的这 5 项;
(2)若项数为m的数列a 一定是“3 阶可重复数列”,则m的最小值
n
是多少?说明理由;
(3)假设数列a 不是“5 阶可重复数列”,若在其最后一项a 后再添
n m
加一项 0 或 1,均可使新数列是“5 阶可重复数列”,且 a 1 ,求数
4
第 15 页 共 249 页列a 的最后一项a 的值.
n m
45.若数列a 满足 a a 1 k 1,2,3,,n1n2,则称数列a 为
n k1 k n
数列.记S a a a a .
n 1 2 3 n
(1)写出一个满足a a 1,且S 5的数列;
1 5 5
(2)若a 24,n2000,证明:数列a 是递增数列的充要条件是
1 n
a 2023;
n
(3)对任意给定的整数nn3,是否存在首项为 1 的数列a ,使
n
得S 1?如果存在,写出一个满足条件的数列a ;如果不存在,
n n
说明理由.
46.若n、a、b均为正整数,且nab,p为一素数,n、a、b的
s s s
p进制表示分别为nn pi,aa pi,bbpi ,其中,
i i i
i0 i0 i0
0n、a 、b p1i0,1,,s.证明:
i i i
s
(1)若nd pid 0,i0,1,,s,且对整数 j 0 js均有
i i
i0
d i pi p1pi ,则 n s d pij,其中, x 表示不超过实数x的最
ij ij pj
ij
i
大整数.
(2)p n! ,p1 ╲ | n! i a b n i0,1,,s ,其中, A 表示
a!b! a!b! i i i
集合 A 中元素的个数.
47.已知有穷数列A:a,a ,,a (n3)中的每一项都是不大于n的正
1 2 n
整数.对于满足1mn的整数m,令集合Am k a m,k 1,2,,n .
k
记集合A(m)中元素的个数为s(m)(约定空集的元素个数为 0).
(1)若A:6,3,2,5,3,7,5,5,求A(5)及s(5);
1 1 1
(2)若 n,求证:a ,a ,,a 互不相同;
s(a) s(a ) s(a ) 1 2 n
1 2 n
(3)已知a a,a b,若对任意的正整数i,j(i j,i jn)都有 i jA(a) 或
1 2 i
第 16 页 共 249 页i jA(a ),求a a a 的值.
j 1 2 n
48.已知无穷数列a 满足a maxa ,a mina ,a (n1,2,3,),
n n n1 n2 n1 n2
其中max{x,y}表示 x,y 中最大的数,min{x,y}表示 x,y 中最小的数.
(1)当a 1, a 2 时,写出a 的所有可能值;
1 2 4
(2)若数列a 中的项存在最大值,证明:0 为数列a 中的项;
n n
(3)若a 0(n1,2,3,),是否存在正实数 M,使得对任意的正整数 n,
n
都有a M ?如果存在,写出一个满足条件的 M;如果不存在,说
n
明理由.
49.设为整数.有穷数列a 的各项均为正整数,其项数为 m
n
(m2).若a 满足如下两个性质,则称a 为P 数列:①a 1,
n n m
a 1, a 为奇数,
n n
且a
i
1(i1,2,,m1) ;②a
n1
a n , a 为偶数
(n1,2,,m1)
2 n
(1)若a 为P数列,且a 5,求 m;
n 1 1
(2)若a 为P 数列,求a 的所有可能值;
n 1 1
(3)若对任意的P数列a ,均有m2log a d,求 d 的最小值.
1 n 2 1
50.已知等比数列a 的公比为 q(q1),其所有项构成集合 A,
n
等差数列b 的公差为 d(d 0),其所有项构成集合 B.令C AB,
n
集合 C 中的所有元素按从小到大排列构成首项为 1 的数列c .
n
(1)若集合C {1,3,4,5,6,7,9},写出一组符合题意的数列a 和b ;
n n
(2)若a 2n1 nN*,数列b 为无穷数列,AB,且数列c 的
n n n
前 5 项成公比为 p 的等比数列.当b a 时,求 p 的值;
1 5
(3)若数列b 是首项为 1 的无穷数列,求证:“存在无穷数列a ,
n n
使AB”的充要条件是“d 是正有理数”.
第 17 页 共 249 页51.已知数列A:x ,x,x ,,x .设集合A i x k,i0,1,2,,n k 0,1,2,,n,
0 1 2 n k i
如果对任意的整数k0kn都有集合A 的元素个数等于x ,则称
A
k k
为“完美数列”
(1)分别判断数列A :2,0,2,0和A :1,2,0,1是否为“完美数列”,直接写出
1 2
结论:
(2)若 A 是“完美数列”,求证:x 2x 3x n1x 2n2;
0 1 2 n
(3)若 A 是“完美数列”,且x 2023,求出所有满足条件的数列 A.
0
52.对于一个有穷单调递增正整数数列 P,设其各项为a ,a ,L,
1 2
a n5,若数列 P 中存在不同的四项a ,a ,a ,a 满足a a a a ,
n p q s t p q s t
则称 P 为等和数列,集合M a ,a ,a ,a 称为 P 的一个等和子集,
p q s t
否则称 P 为不等和数列.
(1)判断下列数列是否是等和数列,若是等和数列,直接写出它的
所有等和子集;A:1,3,5,7,9;B:2,4,6,7,10;
(2)已知数列 P:a ,a ,a ,a ,a 是等和数列,并且对于任意的
1 2 3 4 5
i, j1i j5,总存在 P 的一个等和子集 M 满足集合 a,a M ,求
i j
证:数列 P 是等差数列;
n2n9
(3)若数列 P:a ,a ,L,a 是不等和数列,求证: a .
1 2 n n 4
53.若无穷数列a 满足 nN, a a n1,则称a 具有性质
n n n1 n
P.若无穷数列a 满足 nN,a a 1a2 ,则称a 具有性质P.
1 n n n4 n2 n 2
(1)若数列a 具有性质P,且a 0,请直接写出a 的所有可能取值;
n 1 1 3
(2)若等差数列a 具有性质P,且a 1,求a2a2的取值范围;
n 2 1 2 3
(3)已知无穷数列a 同时具有性质P和性质P,a 3,且
0
不是数列
n 1 2 5
a 的项,求数列a 的通项公式.
n n
54.对于每项均是正整数的数列A :a 、a 、L、a ,定义变换T ,T
1 1 2 n 1 1
第 18 页 共 249 页将数列
A
变换成数列T A:n、a 1、a 1、L、a 1.对于每项均是
1 1 2 n
非负整数的数列B:b 、b 、L、b ,定义变换T ,T 将数列
B
各项从
1 2 m 2 2
大到小排列,然后去掉所有为零的项,得到数列T B;又定义
2
SB2b 2b mb b2b2b2.设A 是每项均为正整数的有穷
1 2 m 1 2 m 0
数列,令A T T A k 0,1,2, .
k1 2 1 k
(1)如果数列A 为
5
、
1
、3,写出数列A、A ;
0 1 2
(2)对于每项均是正整数的有穷数列
A
,证明S TASA;
1
(3)证明:对于任意给定的每项均为正整数的有穷数列A ,存在正
0
整数
K
,当k K时,SA SA .
k1 k
55.数列a 项数为N,我们称p为a 的“映射焦点”,如果p满足:
n n
①2p2,4,,N;
②对于任意n1,p,存在kp1,N,满足a a ,并将最小的k记
n k
作k ;
n
(1)若 N 9 ,判断a n5 时,4 是否为映射焦点?5 是否为映射焦
n
点?
(2)若N 40,a log nlog 6 时,p是映射焦点,证明:p的最大值为 4;
n 2 2
(3)若a N*,a a 1,1(1i N),nk 2p1n p,N 2p100,a 5,
n i1 i n p
求a a a 的最小值.
1 2 100
56.给定整数n3,由n元实数集合
S
定义其相伴数集
T ab∣a、bS,ab ,如果minT1,则称集合 S 为一个n元规范数
集,并定义 S 的范数 f 为其中所有元素绝对值之和.
(1)判断A0.1,1.1,2,2.5、B1.5,0.5,0.5,1.5哪个是规范数集,并说
明理由;
(2)任取一个n元规范数集 S,记m、
M
分别为其中最小数与最大数,
第 19 页 共 249 页求证: minS maxSn1;
(3)当S a,a ,L,a 遍历所有 2023 元规范数集时,求范数 f 的最小
1 2 2023
值.
注:minX、maxX分别表示数集
X
中的最小数与最大数.
x
57.(1)xR
,nN*,且
1
至x之间的整数中,有
n
个是n的倍数.
n n n
(2)在 n! 中,质数p的最高方次数是p(n!) .
p p2 p3
1 2 n1
(3)x为实数,n为正整数,求证:x x x x nx .
n n n
58.设n是正整数,一个有限整数数列a ,a ,a ,,a ,定义它的差集
0 1 2 n
A 为 a a (1kn)构成的集合.
k k1
(1)求下列数列的差集 A;
①1,2,3,4,5,6,7,8;
②1,2,4,8,16,32
(2)若 n2021 ,A 1,2,22,,22020,求 a a 的最大值和最小值;
2021 0
(3)若0 a a a ,并且A 1,3,32,,3n2,3n1,求满足上述要求的
0 1 n
整数列的个数F(n).
59.对于数列
{u }
,若存在常数M 0,对任意的 nN*,恒有
n
|u u ||u u ||u u |M ,则称数列 {u } 为 B数列.
n1 n n n1 2 1 n
(1)首项为1,公比为1 的等比数列{a }是否为 B数列?请说明理由;
2 n
(2)设S 是数列{a }的前n项和,若数列
{S }
是 B数列,那么数列{a }是
n n n n
否为 B数列?若是,请说明理由;若不是,请举出一个例子;
(3)若数列{a },{b }都是 B数列,求证:数列{a b }是 B数列.
n n n n
60.已知数列a 的通项公式是a 2n1,数列b 是等差数列,令集
n n n
合Aa ,a ,,a , ,Bb,b ,,b , nN*,将集合 AB 中的元素按
1 2 n 1 2 n
第 20 页 共 249 页从小到大的顺序排列构成的数列记为c .
n
(1)若c n nN*,写出一个符合条件的b 的通项公式,并说明理
n n
由;
2n
(2)若 b n 2n,d n 3n1n b n n , nN*,且数列d n 在 nN*上严格单
调递增,求实数的取值范围;
(3)若AB,数列c 的前 5 项成等比数列,且c 1,c 8,试求出
n 1 9
所有满足条件的数列b .
n
61.设满足以下两个条件的有穷数列a ,a ,…,a 为nn2,3,4, 阶“Q
1 2 n
数列”:
①a a a 0;② a a a 1.
1 2 n 1 2 n
(1)分别写出一个单调递增的 3 阶和 4 阶“Q 数列”;
(2)若 2018 阶“Q 数列”是递增的等差数列,求该数列的通项公式;
(3)记 n 阶“Q 数列”的前 k 项和为S k 1,2,3,,n,求证 S 1.
k k 2
62.已知A:a,a ,L,a 为正整数数列,满足a a a .记
1 2 n 1 2 n
S a a a .定义 A 的伴随数列T (1k n1)如下:
1 2 n k
①T 0;
1
1,T 0,
②T T a (1k n),其中 k (k 1,2,,n).
k1 k k k k 1,T 0
k
(1)若数列 A:4,3,2,1,直接写出相应的伴随数列T (1k 5);
k
(2)当n2时,若S 2n2,求证:a a 1;
n1 n
(3)当n2时,若S 2n2,求证:T 0.
n1
63.设有限数列 A :a ,a ,,a nN*,定义集合M a a 1i jn 为
1 2 n i j
数列 A 的伴随集合.
(1)已知有限数列
P
:-1,0,1,2 和数列Q:1,2,4,8.分别写出
第 21 页 共 249 页P
和Q的伴随集合;
(2)已知有限等比数列 A :4,42,,4n nN*,求 A 的伴随集合 M 中各
元素之和 S;
50 11
(3)已知有限等差数列 A :a ,a ,,a ,判断 0, , 是否能同时
1 2 2022 7 100
属于
A
的伴随集合 M,并说明理由.
64.已知无穷数列a 满足:a 0,a 1,且当n3时,总存在
n 1 2
i 1,2,,n1 ,使得a a i a i1 a n1 .
n ni
(1)求a 的所有可能值;
4
(2)求a 的所有可能值中的最大值;
2023
1
(3)求证:当n3时,a a .
n1 n n
65.数列{a }的前n项和为S ,若对任意的正整数n,总存在正整数
n n
m,使得S a ,则称数列{a }是“E 数列”.
n m n
(1)数列{a }的前n项和S 3n(nN*),判断数列{a }是否为“E 数列”,
n n n
并说明理由;
(2)数列{b }是等差数列,其首项b 1,公差d 0,数列{b }是“E 数列”,
n 1 n
求d的值;
(3)证明:对任意的等差数列{a },总存在两个“E 数列”{b }和{c },
n n n
使得a b c nN成立.
n n n
66.设数集 S 满足:①任意 xS ,有 x0 ;②任意 x,yS,有x yS
或 xy S ,则称数集 S 具有性质 P.
(1)判断数集A 0,1,2,4 和B0,2,4是否具有性质 P ,并说明理由;
(2)若数集C a,a ,,a 且a a i1,2,,n1具有性质 P.
1 2 n i i1
(i)当 n5 时,求证:a ,a ,…,a 是等差数列;
1 2 n
(ii)当a ,a ,…,a 不是等差数列时,求n的最大值.
1 2 n
第 22 页 共 249 页67.定义:对于任意一个有穷数列,在其每相邻的两项间都插入
这两项的和,得到的新数列称为一阶和数列,如果在一阶和数列
的基础上再在其相邻的两项间插入这两项的和,得到二阶和数列,
以此类推可以得到n阶和数列,如2,4的一阶和数列是2,6,4,设
n 阶和数列各项和为S .
n
(1)试求数列2,4的二阶和数列各项和S 与三阶和数列各项和S ,并
2 3
猜想S 的通项公式(无需证明);
n
S 32n1
2025
(2)设b n ,b 的前m项和T ,若T ,求m的
n log S 3log S 3 n m m 2
3 n 3 n1
最小值
68.记|A|表示集合 A 中的元素个数,AB{ab∣aA,bB}.若
1
|AA| |A|(|A|1),则称集合 A 有“性质 T”.
2
(1)设Aa ,a ,,a ,a 为等比数列且各项为正有理数,证明集合 A
1 2 n n
有“性质 T”.
(2)已知集合 A,B 均有“性质 T”,且|A||B|n,求|AB|的最小值.
69.已知数列 A :a,a ,,a N 4,其中a,a ,,a Z,且a a a .
1 2 N 1 2 N 1 2 N
若数列 A:a ,a ,a 满足a a,a a ,当i2,3,N1时,a a 1或
1 2 N 1 1 N N i i1
a
i
a
i1
1,则称 A:a
1
,a
2
,a
N
为数列 A 的“紧数列”.
例如,数列
A
:2,4,6,8 的所有“紧数列”为 2,3,5,8;2,3,
7,8;2,5,5,8;2,5,7,8.
(1)直接写出数列 A:1,3,6,7,8 的所有“紧数列”A ;
(2)已知数列 A 满足:a 1,a 2N,若数列 A 的所有“紧数列”A 均
1 N
为递增数列,求证:所有符合条件的数列 A 的个数为N1;
(3)已知数列 A 满足:a 0, a 2 ,对于数列 A 的一个“紧数列”A ,
1 2
第 23 页 共 249 页
定义集合S A ˜ a i a ˜ i i 2,3,,N 1 ,如果对任意xS A,都有
xS A,那么称A 为数列 A 的“强紧数列”.若数列 A 存在“强紧数
列”,求a 的最小值.(用关于 N 的代数式表示)
N
70.设q,d 为常数,若存在大于 1 的整数k,使得无穷数列a 满足
n
n
a d, N*
a n k ,则称数列a nN*为“M(k)数列”.
n1 qa , n N* n
n k
(1)设d 3,q0,若首项为 1 的数列a 为“M(3)数列”,求a ;
n 2022
(2)若首项为 1 的等比数列b 为“M(k)数列”,求数列b 的通项公
n n
式,并指出相应的k,d,q的值;
(3)设d 1,q=2,若首项为 1 的数列c 为“M(10)数列”,求数列c
n n
的前10n项和S .
10n
71.已知数列{a }中a 1,前n项和为S ,若对任意的 nN*,均有
n 1 n
S a k (k是常数,且 kN*)成立,则称数列{a }为“H(k)数列”.
n nk n
(1)若数列{a }为“H(1)数列”,求数列{a }的前n项和S ;
n n n
(2)若数列{a }为“H(2)数列”,求证:a2 a2 a a a a n 3,n N* ;
n n1 n n1 n1 n n2
(3)若数列{a }为“H(2)数列”,且a 为整数,试问:是否存在数列{a },
n 2 n
使得|a2a a |40 对一切n2, nN*恒成立?如果存在,求出这样
n n1 n1
数列{a }的a 的所有可能值,如果不存在,请说明理由.
n 2
72.已知集合M={x|1x m,xZ}( Z 是整数集,m 是大于 3 的正整
数).若含有 m 项的数列a 满足:任意的i,jM ,都有a M,且
n i
当i j时有a a ,当im时有|a -a |=2或|a -a |=3,则称该数列为 P
i j i1 i i1 i
数列.
(1)写出所有满足 m=5 且a 1的 P 数列;
1
(2)若数列a 为 P 数列,证明:a 不可能是等差数列;
n n
第 24 页 共 249 页(3)已知含有100项的P数列a 满足a,a ,,a ,,a k 1,2,3,,20
n 5 10 5k 100
是公差为dd 0等差数列,求 d 所有可能的值.
73.记实数a、b中较小者为mina,b,例如min1,21,min1,11,
对于无穷数列a ,记h mina ,a .若对任意 kN*均有h h ,则
n k 2k1 2k k k1
称数列a 为“趋向递增数列”.
n
(1)已知数列a n 、b n 的通项公式分别为a n cos n 2 , b n 1 2 n ,判断
数列a 、b 是否为“趋向递增数列”?并说明理由;
n n
(2)已知首项为
1
,公比为q的等比数列c 是“趋向递增数列”,求公
n
比q的取值范围;
(3)若数列d 满足d 、d 为正实数,且d d d ,求证:数列d
n 1 2 n n2 n1 n
为“趋向递增数列”的必要非充分条件是d 中没有 0.
n
74.设p为实数,定义p生成数列a(p) 和其特征数列b(p) 如下:
n n
(i)a(p) 0;
1
1 1,a(p) p,
(ii)a(p) a(p) b(p) n1,2, ,其中b(p) n n1,2, .
n1 n n n n 1,a(p) p
n
(1)直接写出 1生成数列的前 4 项;
(2)判断以下三个命题的真假并说明理由;
①对任意实数p0,都有a(2p) 2a(p) n1,2, ;
n n
②对任意实数p0,都有a(p) a(p) n1,2, ;
n n
③存在自然数p、qpq和正整数N ,对任意自然数nN ,有
a(p) a(q) C,其中C为常数.
n n
(3)从一个无穷数列中抽出无穷多项,依原来的顺序组成一个新的
无穷数列,若新数列是递增数列,则称之为原数列的一个无穷递
增子列.求证:对任意正实数p,p生成数列a(p) 存在无穷递增子
n
第 25 页 共 249 页列.
75.已知数列{a }为有限项数列,项数为 m(m3,mN*),若对任
n
意2km1且 kN*都有|a a a a |,则称{a }是“Ω数列”
k1 1 k 1 n
(1)判断数列 3,2,4,1,5,6 和 2,4,1,5,6 是否是“Ω数列”
(无需说明理由);
(2)已知{a }为项数 m2022 的等比数列,a 1,若{a }是“Ω数列”,
n 1 n
求其公比 q 的取值范围;
(3)已知{a }是 1,2,3,……,2022 的一个排列,令b a (1k2021),
n k k1
若{a }和{bn}都是“Ω数列”,求a 的所有可能值.
n 1
76.已知数列 A:a , a ,…,a 的各项均为整数,且对任意的 i1 ,
1 2 N
2,…,N 1,都有 a a 1.将 A 的所有项之和记为SA.
i1 i
(1)若N=5,a 2,求SA的最大值;
1
(2)若 N 2022 ,求证:SA0;
(3)设 N 15 .将所有符合题意且SA0的数列 A 的总个数记为 M,
判断 M 是否为 4 的倍数,并说明理由.
77.给定有穷数列A:a 、
a
、、a n3,nN,定义数列
A
的绝对
1 2 n
差分数列B:b、b 、、b n3,nN,其中
1 2 n1
b a a 1kn1,kN.若数列 B 是单调不减的,即b b b ,
k k1 k 1 2 n1
则称数列 是 数列.
A X
(1)直接写出下面两个数列的绝对差分数列,并判断其是否为
X
数
列:
①A :1、
2
、
4
、5;
1
②A :2、2 、8、
0
;
2
(2)已知各项均为整数的 X 数列A:a 、 a 、、a 满足a a a ,
1 2 10 1 2 10
第 26 页 共 249 页并且其差分数列是等差数列,若a =3,a 6,求a 的所有可能值;
1 4 10
(3)已知
X
数列A:a 、
a
、、a 是
1
、
2
、
3
、、n n3,nN的一
1 2 n
个排列,若其差分数列B:b、b 、、b 满足b b b n 2,
1 2 n1 1 2 n1
求n的所有可能值.
a a a
78.设数列 A:a,a ,L,a 中每一项都是正整数,如果 1 , 2 ,, n1 两两不
1 2 n a a a
2 3 n
同,则称数列
A
为 L数列.设GA a∣1in ,并且记GA中的元素
i
个数为GA .
(1)判断数列A :1,3,1,4与数列A :1,2,2,4是否为 L数列,并说明理由;
1 2
(2)若数列 A 为 L数列,且 n9 ,求证:GA 的最小值为 4;
(3)若数列A:a ,a ,,a 为 L数列,且GA 6,求证:a a a 132.
1 2 32 1 2 32
79.对于给定的奇数mm3,设
A
是由mm个实数组成的m行m列
的数表,且
A
中所有数不全相同,
A
中第
i
行第 j列的数a 1,1,
ij
记ri为
A
的第
i
行各数之和,cj为
A
的第 j列各数之和,其中
i, j1,2,,m.记 f A
m2 r1r2rm
.设集合H i, j a ri0
ij
2
或a cj0,i, j1,2,,m,记HA为集合
H
所含元素的个数.
ij
(1)对以下两个数表A,A ,写出 f A,HA, f A ,HA 的值;
1 2 1 1 2 2
(2)若r1,r2,,rm中恰有s个正数,c1,c2,,cm中恰有t个正数.
求证:HAmtms2ts;
HA
(3)当m5时,求 的最小值.
f A
第 27 页 共 249 页80.已知Q:a,a ,,a 为有穷整数数列.给定正整数 m,若对任意的
1 2 k
n{1,2,,m},在 Q 中存在a,a ,a ,,a (j0),使得
i i1 i2 ij
a a a a n,则称 Q 为m连续可表数列.
i i1 i2 ij
(1)判断Q:2,1,4是否为5连续可表数列?是否为6连续可表数列?
说明理由;
(2)若Q:a,a ,,a 为 8连续可表数列,求证:k 的最小值为 4;
1 2 k
(3)若Q:a,a ,,a 为20连续可表数列,且a a a 20,求证:k7.
1 2 k 1 2 k
81.对于数列
A:a
,a ,…,a (n3),定义变换
T
,
T
将数列
A
变换
1 2 n
成数列T(A):a ,a ,…,a ,a ,记 T1(A)T(A) ,Tm(A)T Tm1(A) ,m2.对
2 3 n 1
于数列 A:a ,a ,…,a 与B:b ,b ,…,b ,定义ABab a b a b .若
1 2 n 1 2 n 1 1 2 2 n n
数列 A:a ,a ,…,a (n3)满足a {1,1}(i1,2,,n) ,则称数列 A 为
1 2 n i n
数列.
(1)若A:1,1,1,1,1,1,写出T(A),并求 AT2(A) ;
(2)对于任意给定的正整数n(n3),是否存在 数列
A
,使得
n
AT(A)n3?若存在,写出一个数列
A
,若不存在,说明理由:
(3)若 数列 A 满足 Tk(A)Tk1(A)n4(k 1,2,,n2) ,求数列 A 的个数.
n
82.已知集合 M N*,且 M 中的元素个数 n 大于等于 5.若集合 M
中存在四个不同的元素 a,b,c,d,使得 abcd ,则称集合 M 是“关
联的”,并称集合{a,b,c,d}是集合 M 的“关联子集”;若集合 M 不存
在“关联子集”,则称集合 M 是“独立的”.
(1)分别判断集合{2,4,6,8,10}与{1,2,3,5,8}是“关联的”还是“独立的”?
(2)写出(1)中“关联的”集合的所有的“关联子集”;
(3)已知集合M a,a ,a ,a ,a 是“关联的”,且任取集合 a,a M ,
1 2 3 4 5 i j
总存在 M 的“关联子集”A,使得 a,a A.若a a a a a ,求证:
i j 1 2 3 4 5
第 28 页 共 249 页a ,a ,a ,a ,a 是等差数列.
1 2 3 4 5
83.若数列a 满足“对任意的正整数 i,j,i j,都存在正整数 k,
n
使得a a a ”,则称数列a 具有“性质 P”.
k i j n
(1)判断数列a 1和b n是否具有“性质 P”,并说明理由;
n n
1
(2)若公比为 的无穷等比数列a 具有“性质 P”,求首项a 的取值
3 n 1
集合;
(3)若首项a 3的无穷等差数列a 具有“性质 P”,求公差 d 的取值
1 n
集合.
84.从一个无穷数列a 中抽出无穷多项,依原来的顺序组成一个
n
新的无穷数列,若新数列是递增数列,则称之为a 的一个无穷递
n
增子列.已知数列b 是正实数组成的无穷数列,且满足b b b .
n n n1 n2
(1)若b 1,b 2,写出数列b 前
4
项的所有可能情况;
1 2 n
(2)求证:数列b 存在无穷递增子列;
n
(3)求证:对于任意实数 M ,都存在 kN*,使得b M .
k
85.已知a 为各项均为正数的数列且对满足2n pq的正整数 p,
n
2a a a
q,n 都有等式(*) n p q 成立.
1a 2 1a 1a
n p q
3n 1
(1)判断数列 a 是否满足等式(*);
n 3n 1
(2)证明a (0,1)的充要条件为a , a (0,1) ;
n 1 2
(3)证明:存在与a 有关的常数,使得对于每个正整数 n,都有
1
1
a .
n
86.如果无穷数列a 是等差数列,且满足:①i、 jN*, kN*,
n
使得a
i
a
j
a
k
;② kN*,i、 jN*,使得a
i
a
j
a
k
,则称数列a
n
是“H 数
列”.
第 29 页 共 249 页(1)下列无穷等差数列中,是“H 数列”的为___________;(直接写
出结论)
a :1、3、 5 、
n
b :0、
2
、
4
、
n
c :0、
0
、
0
、
n
d :1、
0
、
1
、
n
(2)证明:若数列a 是“H 数列”,则a Z且公差 dN ;
n 1
(3)若数列a 是“H 数列”且其公差 dN*为常数,求a 的所有通项
n n
公式.
87.设数列A:a,a ,,a n2.如果a 1,2,,ni1,2,,n,且当i j时,
1 2 n i
a a 1i, jn,则称数列 A 具有性质 P.对于具有性质 P 的数列 A,
i j
1,a<a ,
定义数列TA:t ,t ,,t ,其中t k k1 k 1,2,,n1.
1 2 n1 k 0,a>a
k k1
(1)对TA:0,1,1,写出所有具有性质
P
的数列 A;
(2)对数列E:e,e ,,e n2,其中e 0,1i1,2,,n1,证明:存在
1 2 n1 i
具有性质
P
的数列 A,使得TA与
E
为同一个数列;
(3)对具有性质 P 的数列 A,若 a a 1n5且数列TA满足
1 n
0,i为奇数,
t i1,2,,n1,证明:这样的数列 A 有偶数个.
i 1,i为偶数
88.对于项数为m(mN,m2的有穷正整数数列{a },记
n
b maxa,a ,,a (k 1,2,,m),即b 为a ,a ,……a 中的最大值,
k 1 2 k k 1 2 k
称数列{b }为数列{a }的“创新数列”.比如 1,3,2,5,5 的“创新
n n
数列”为 1,3,3,5,5.
(1)若数列{a }的“创新数列”{b }为 1,2,3,4,4,写出所有可能
n n
的数列{a };
n
第 30 页 共 249 页(2)设数列{b }为数列{a }的“创新数列”,满足
n n
a b 2022k 1,,2,,,,m,求证:a b k 1,,2,,,,m
k nk1 k k
(3)设数列{b }为数列{a }的“创新数列”,数列{b }中的项互不相等
n n n
且所有项的和等于所有项的积,求出所有的数列{a }.
n
89.设m为正整数,若无穷数列a 满足 a a i (i1,2,,m;k1,2,),
n iki ik
则称a 为P 数列.
n m
(1)数列n是否为P数列?说明理由;
1
s,n2k 1,k Z
(2)已知a 1 1 其中s,t为常数.若数列a 为P数列,求s,t;
n t,n2k ,k Z n 2
2 2
(3)已知P数列a 满足a 0,a 2, a a (k1,2,) ,求a .
3 n 1 8 6k 6k6 n
90.已知数列A:a,a ,L,a 为有穷正整数数列.若数列 A 满足如下两个
1 2 n
性质,则称数列 A 为 m 的 k 减数列:
①a a a m ;
1 2 n
②对于1i jn,使得a a 的正整数对(i, j)有 k 个.
i j
(1)写出所有 4 的 1 减数列;
(2)若存在 m 的 6 减数列,证明: m6 ;
(3)若存在 2024 的 k 减数列,求 k 的最大值.
91.对于有限数列a ,nN ,N 3, NN*,定义:对于任意的kN,
n
kN*,有:
(i )S*(k) a a a a
1 2 3 k
(ii )对于 cR ,记L(k) a c a c a c a c .对于 kN*,若
1 2 3 k
存在非零常数c,使得 L(k)S*(k) ,则称常数c为数列a 的k阶系数.
n
(1)设数列a 的通项公式为 a 2n,计算 S*(4) ,并判断 2 是否为数
n n
列的 4 阶系数;
第 31 页 共 249 页(2)设数列a 的通项公式为a 3n39,且数列a 的m阶系数为 3,
n n n
求m的值;
(3)设数列a 为等差数列,满足-1,2 均为数列a 的m阶系数,
n n
且 S*(m)507 ,求m的最大值.
92.设集合M 1,2,3,,n,其中n3,nN,在 M 的所有元素个数
为 K( KN ,2≤K≤n)的子集中,我们把每个 K 元子集的所有元
素相加的和记为T ( KN ,2≤K≤n),每个 K 元子集的最大元素之
K
和记为a ( KN ,2≤K≤n),每个 K 元子集的最小元素之和记为b
K K
( KN ,2≤K≤n).
(1)当 n=4 时,求a 、b 的值;
3 3
(2)当 n=10 时,求T 的值;
4
b
(3)对任意的 n≥3,nN,给定的 KN ,2≤K≤n, K 是否为与 n 无
a
K
关的定值?若是,请给出证明并求出这个定值:若不是,请说明
理由.
93.给定正整数 n6 ,定义 M 数列:m ,m ,…,m ,如下:m(k 0,
0 1 n k
1,2,…n)等于m ,m ,…,m 中 k 出现的次数.
0 1 n
(1)若n6,M 数列为:3,m ,m ,1,0,0,0,求m ,m ;
1 2 1 2
(2)证明:存在 M 数列,且满足m m m n1;
0 1 n
(3)证明:M 数列是唯一的.
94.对于数列A:a ,a ,a ,定义“T 变换”:
T
将数列
A
变换成数列
1 2 3
B:b ,b ,b ,其中b a a (i1,2),且b a a ,记作BT(A).继
1 2 3 i i i1 3 3 1
续对数列
B
进行“T 变换”,得到数列C:c ,c ,c ,依此类推.当且
1 2 3
仅当得到的数列各项均为 0 时变换结束.
(1)直接写出A:2,6,4 经过 1 次“T 变换”得到的数列 B ,及 B 再经
第 32 页 共 249 页过 3 次“T 变换”得到的数列 E ;
(2)若
A
经过n次“T 变换”后变换结束,求n的最大值;
(3)设A:a,a ,a a N,i1,2,3,BT(A).已知B:2,a,b,且 B 的各项
1 2 3 i
之和为 2022,若
B
再经过k次“T 变换”得到的数列各项之和最小,
求k的最小值.
95.已知数列a 满足以下条件:①a N*,且1a 100;②共有
n n n
100 项,且各项互不相等.定义数列A :a,a ,a ,,a i1,2,3,,91为
i i i1 i2 i9
数列a 的一个“10 阶连续子列”.
n
(1)若a 的通项公式为a n,写出a 的一个“10 阶连续子列”,并
n n n
求其各项和;
(2)求证:对于每个a ,都至少有一个 10 阶连续子列的各项和不
n
小于 505;
(3)若对于每个a ,都至少有一个 10 阶连续子列的各项和不小于
n
正整数 ,求 的最大值.
M M
96.已知正实数列a 满足a a ,当n3时,记集合
n 1 2
A a a ∣1k n1,kZ ,且集合A 中的最大元素为a .
n k nk n n
(1)若a 1, a 2,求数列a 的通项公式;
1 2 n
(2)记数列前 n 项和为S ,证明:存在正实数b,b ,对于任意的正实
n 1 2
a a S a a
数a ,a 与整数 n>1,都有 1 2 n max 1, 2.注:对于任意实
1 2 b b n(n1) b b
1 2 1 2
a,ab
数 a,b,定义maxa,b .
b,ab
97.数列a 是等差数列,若a 2,a ,a 4成等比数列,记S 为数列a
n 3 4 6 n n
前 n 项之和,满足b
n
S
n
,c
n1
c
n
b
m
(m 为常数,且m 1).已知
第 33 页 共 249 页(2m)n 1
c 1,d ,p 1 ,T d d d d (1)n1d .数列Q 满足
1 n c m n b n 1 2 3 4 n n
n n
Q 0,当 n 为不等于 1 的奇数时,Q p p p p ;当 n
1 n 1 2 3 n1
2n1
为偶数时,Q Q 1.
n n1 b
n1
(1)已知a 2,求a ,b ,Q ,T 的通项公式;
1 n n n n
(2)已知m 1,当 n 为偶数时,Q
n4
T
n
恒成立;当 n 为奇数时,Q
n8
T
n
恒成立,求 m 的取值范围.
(注:函数 g(x)48x350x249x37 存在 3 个零点,分别是-0.93,0.60,
1.38,且当 x>1 时,gx单调递增)
98.如果一个数列从第
2
项起,每一项与它得前一项得差都大于
2
,
则称这个数列为“D ”数列.
r
1 1
(1)若数列a 为“D 数列”,且a 3,a ,a 4,求实数m
n r 1 m 2 m 3
的取值范围;
(2)是否存在首项为
1
的等差数列a 为“D 数列”,且其前n项和S
n r n
满足S n2n?若存在,请求出a 的通项公式;若不存在,请说
n n
明理由;
(3)已知等比数列a 的每一项均为正整数,且a 为“D 数列”,
n n r
2 a
b a ,c n ,当数列b 不是“D 数列”时,试判断数列c
n 3 n n (n1)2n5 n r n
是否为“D 数列”,并说明理由.
r
99.若定义在
R
上的函数y f(x)满足:对于任意实数x,y,总有
f(xy) f(xy)2f(x)f(y)恒成立,我们称 f(x)为“类余弦型”函数.
5
(1)已知 f(x)为“类余弦型”,且 f(1) ,求 f(0)和 f(2)的值;
4
(2)在(1)的条件下,定义数列a 2f(n1) f(n)(n1,2,3),求
n
a a a a
log 1 log 2 log 2019 log 2020 的值;
2 3 2 3 2 3 2 3
第 34 页 共 249 页(3)若 f(x)为“类余弦型”,且对任意非零实数t,总有 f(t)1,证
明:
①函数 f(x)为偶函数;
②设有理数 x,x 满足 x x ,判断 f(x )和 f(x )的大小关系,并证明.
1 2 1 2 1 2
100.对数列a ,规定a 为数列a 的一阶差分数列,其中
n n n
a a a nN*,规定 2a 为a 的二阶差分数列,其中
n n1 n n n
2a a a nN* .
n n1 n
(1)数列a 的通项公式a n2 nN*,试判断a , 2a 是否为
n n n n
等差数列,请说明理由?
(2)数列b 是公比为q的正项等比数列,且q2,对于任意的 nN*,
n
都存在 mN*,使得2b b ,求q所有可能的取值构成的集合;
n m
(3)各项均为正数的数列c 的前n项和为S ,且2c 0,对满足
n n n
mn2k,mn的任意正整数m、n、k,都有c c ,且不等式S S tS
m n m n k
恒成立,求实数t的最大值.
第 35 页 共 249 页