文档内容
第 02 讲 数列中的新定义综合
(8 类核心考点精讲精练)
新高考改革后,数列作为高中数学的重要组成部分,在考试中占据了重要的地位。数列的考查不仅限
于传统的等差数列、等比数列等基础知识,还涉及到了一些新的定义和概念。这些新定义通常要求考生具
备较强的逻辑推理能力和创新思维。
在新定义数列的考题中,有以下几种情况:
1. 新定义的数列类型:例如,斐波那契数列的变种、递推数列、分段定义的数列等。这些数列的定义
和性质可能与传统数列有所不同,需要考生仔细阅读题目,准确理解新定义。
2. 数列性质的探究:考生可能需要探究新定义数列的通项公式、递推关系、特殊项的性质等。这要求
考生能够灵活运用数学归纳法、数列极限等数学工具。
3. 数列与函数、不等式等其他数学知识的综合应用:新定义数列的题目往往与其他数学知识相结合,
考查考生的综合运用能力。例如,数列与函数的图像、数列与不等式的解法等。
4. 实际问题的数学建模:新高考数学注重考查学生的实际应用能力,因此,数列问题可能会与实际问
题相结合,要求考生建立数学模型来解决实际问题。
为了应对新定义数列的考题,考生需要:
熟悉并掌握高中数学数列的基本概念和性质。
增强阅读理解能力,准确把握新定义数列的特点。
培养逻辑推理和创新思维,能够独立探究数列的性质。
加强与其他数学知识的联系,提高综合运用数学知识解决问题的能力。
注重实际问题的数学建模训练,提升解决实际问题的能力。
总之,新高考数学数列部分的考查更加注重考生的综合能力,考生需要在平时的学习中注重基础知识
的积累,同时加强思维训练和实际应用能力的培养。考点一、 斐波那契数列
1.(2024·黑龙江大庆·模拟预测)意大利著名数学家斐波那契在研究兔子繁殖问题时,发现有这样的一列
数: ,该数列的特点是:从第三个数起,每一个数都等于它前面两个数的和,人们把这样的
一列数所组成的数列 称为“斐波那契数列”,则 是斐波那契数列中的第
项.
2.(2024·贵州遵义·模拟预测)(多选)数列 :1,1,2,3,5,8,13,21,34,…称为斐波那契数
列,又称黄金分割该数列,从第三项开始,各项等于其前相邻两项之和,即 ( ),则
下列选项正确的是( )
A.
B.
C.
D.
3.(23-24高三上·河北廊坊·期末)意大利数学家斐波那契以兔子繁殖数量为例,引入数列:1,1,2,
3,5,8,该数列从第三项起,每一项都等于前两项之和,即 ,故此数列称为斐波那
契数列,又称为“兔子数列”,其通项公式为 ,设 是不等式
的正整数解,则 的最小值为( )
A.6 B.7 C.8 D.91.(2024·河南·模拟预测)我们把由0和1组成的数列称为 数列, 数列在计算机科学和信息技术
领域有着广泛应用,把斐波那契数列 ( , )中的奇数换成0,偶数换成1可得
到 数列{a },若数列{a }的前 项和为 ,且 ,则 的值可能是( )
n n
A.100 B.201 C.302 D.399
2.(24-25高二上·山东青岛·阶段练习)在数学上,斐波纳契数列 定义为: , ,
,斐波纳契数列有种看起来很神奇的巧合,如根据 可得 ,所以
,类比这一方法,可得
( )
A.714 B.1870 C.4895 D.4896
3.(2024·山东·模拟预测)(多选)意大利著名数学家斐波那契在研究兔子的繁殖问题时,发现有这样的
一列数:1,1,2,3,5,8,13,21,….该数列的特点如下:前两个数均为1,从第三个数起,每一个数
都等于它前面两个数的和.人们把这样的一列数组成的数列称为斐波那契数列,若用 表示斐波
那契数列的第 项,则数列 满足: , .则下列说法正确的是
( )
A.
B.
C.
D.
考点二、 差数列及阶差数列
1.(23-24高二上·云南昆明·期末)数学家杨辉在其专著《详解九章算术法》和《算法通变本末》中,提
出了一些新的高阶等差数列.其中二阶等差数列是一个常见的高阶等差数列,如数列2,4,7,11,16从
第二项起,每一项与前一项的差组成的新数列2,3,4,5是等差数列,则称数列2,4,7,11,16为二阶
等差数列.现有二阶等差数列 ,其前六项分别为1,3,6,10,15,21,则 的最小值为
.2.(23-24高三下·重庆·阶段练习)定义:满足 为常数, )的数列 称为二阶
等比数列, 为二阶公比.已知二阶等比数列 的二阶公比为 ,则使得 成立
的最小正整数 为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
3.(2024·全国·模拟预测)给定数列 ,称 为 的差数列(或一阶差数列),称数列
的差数列为 的二阶差数列……
(1)求 的二阶差数列;
(2)用含 的式子表示 的 阶差数列,并求其前 项和.
1.(2024·四川自贡·一模)南末数学家杨辉在《详解九章算法》和《算法通变本末》中,提出了一些新的
垛积公式,所讨论的高阶等差数列与一般等差数列不同,前后两项之差并不相等,但是逐项差数之差或者
高次差成等差数列.对这类高阶等差数列的研究,在杨辉之后一般称为“垛积术”.现有高阶等差数列,其
前 项分别为 ,则该数列的第 项( )
A. B. C. D.
2.(2024·四川南充·三模)对于数列 ,规定 为数列 的一阶差分,其中 ,
规定 为数列 的k阶差分,其中 .若 ,则
( )
A.7 B.9 C.11 D.13
3.(2024·吉林长春·模拟预测)对于数列 ,称 为数列 的一阶差分数列,其中
.对正整数 ,称 为数列 的 阶差分数列,其中
已知数列 的首项 ,且 为 的二阶差分数列.
(1)求数列 的通项公式;
(2)设 为数列 的一阶差分数列,对 ,是否都有 成立?并说明理
由;(其中 为组合数)
(3)对于(2)中的数列 ,令 ,其中 .证明: .考点三、 平方数列与类平方数列
1.(23-24高三上·四川绵阳·阶段练习)若数列 满足 则称 为 “平方递推数列”. 已知数列
是 “平方递推数列”, 且 则( )
A. 是等差数列 B. 是等差数列
C. 是 “平方递推数列” D. 是 “平方递推数列”
1.(2024·海南·模拟预测)(多选)已知数列{a }满足:① ;② , , , ,
n
则称数列{a }为“类平方数列”,若数列{b }满足:①数列{b }不是“类平方数列”;②将数列{b }中的项
n n n n
调整一定的顺序后可使得新数列成为“类平方数列”,则称数列{b }为“变换类平方数列”,则( )
n
A.已知数列 ,则数列{a }为“类平方数列”
n
B.已知数列{a }为:3,5,6,11,则数列{a }为“变换类平方数列”
n n
C.已知数列{a }的前 顶和为 ,则数列{a }为“类平方数列”
n n
D.已知 , .则数列{a }为“变换类平方数列”
n
考点 四 、 数列的单调性
1.(2024·江西新余·模拟预测)我们规定:若数列 为递增数列且 也为递增数列,则 为“
数列”.
(1)已知: , , ,数列 中其中只有一个 数列,它是: ;请从
另外两个数列中任选一个证明其不是 数列.
(2)已知数列{a }满足: , 为{a }的前 项和,试求{a }的通项并判断数列
n n n是否为 数列并证之.
(3)已知数列{a }、{b }均为 数列,且 , ,求证:数列 也为 数列.
n n
1.(24-25高三上·河南·开学考试)若数列 的相邻两项或几项之间的关系由函数 确定,则称
为 的递归函数.设 的递归函数为 .
(1)若 , ( ),证明: 为递减数列;
(2)若 ,且 , 的前 项和记为 .
①求 ;
②我们称 为取整函数,亦称高斯函数,它表示不超过 的最大整数,例如 , .
若 ,求 .
2.(2024·广东深圳·模拟预测)已知 是各项均为正整数的无穷递增数列,对于 ,定义集合
,设 为集合 中的元素个数,特别规定:若 时, .
(1)若 ,写出 , 及 的值;
(2)若数列 是等差数列,求数列 的通项公式;
(3)设集合 , ,求证: 且 .
考点 五 、 数列的凹凸性
1.(2024·安徽池州·模拟预测)定义:若对 恒成立,则称数列 为“上凸
数列”.
(1)若 ,判断 是否为“上凸数列”,如果是,给出证明;如果不是,请说明理由.
(2)若 为“上凸数列”,则当 时, .
(ⅰ)若数列 为 的前 项和,证明: ;
(ⅱ)对于任意正整数序列 ( 为常数且 ),若恒成立,求 的最小值.
1.(24-25高三上·安徽亳州·开学考试)已知数列 ,对于任意的 ,都有 ,则称数
列 为“凹数列”.
(1)判断数列 是否为“凹数列”,请说明理由;
(2)已知等差数列 ,首项为4,公差为 ,且 为“凹数列”,求 的取值范围;
(3)证明:数列 为“凹数列”的充要条件是“对于任意的 ,当 时,有
”.
2.(24-25高二上·上海·阶段练习)已知数列 ,对于任意的正整数 ,都有 则称数列
是严格凹数列.
(1)若数列 , 的通项公式分别为 ,判断数列 , 是否为严格凹数列,无需说
明理由;
(2)证明:“对于任意正整数的 ,当 时,有 ”是“数列 为严格凹数列”
的充要条件;
(3)函数 是定义在正实数集上的严格增函数, 且数列 是严格凹数列,严格增数列
(正整数 为常数且 )各项均为互不相等的正整数,若 恒成立,求实
数λ的取值范围.
考点 六 、 数列的周期性
1.(2024·上海青浦·二模)若无穷数列 满足:存在正整数 ,使得 对一切正整数 成立,则称
是周期为 的周期数列.
(1)若 (其中正整数m为常数, ),判断数列 是否为周期数列,并说明理由;
(2)若 ,判断数列 是否为周期数列,并说明理由;(3)设 是无穷数列,已知 .求证:“存在 ,使得 是周期数列”的充要
条件是“ 是周期数列”.
2.(2024·广东珠海·一模)对于数列{a },若存在常数 , ,使得对任意的正整数 ,恒
n
有 成立,则称数列{a }是从第 项起的周期为 的周期数列.当 时,称数列{a }为纯周期数
n n
列;当 时,称数列{a }为混周期数列.记[x]为不超过 的最大整数,设各项均为正整数的数列{a }满
n n
足: .
(1)若对任意正整数 都有 ,请写出三个满足条件的 的值;
(2)若数列{a }是纯周期数列,请写出满足条件的 的表达式,并说明理由;
n
(3)证明:不论 为何值,总存在 使得 .
3.(2024·湖南长沙·一模)对于数列 ,如果存在正整数 ,使得对任意 ,都有 ,那
么数列 就叫做周期数列, 叫做这个数列的周期.若周期数列 满足:存在正整数 ,对每一个
,都有 ,我们称数列 和 为“同根数列”.
(1)判断数列 是否为周期数列.如果是,写出该数列的周期,如果不是,说明
理由;
(2)若 和 是“同根数列”,且周期的最小值分别是 和 ,求 的最大值.
1.(24-25高三上·黑龙江牡丹江·阶段练习)对于数列 ,若存在常数 , ,使得对任意的
正整数 ,恒有 成立,则称数列 是从第 项起的周期为 的周期数列.当 时,称数
列 为纯周期数列;当 时,称数列 为混周期数列.记 为不超过 的最大整数,设各项均为
正整数的数列 满足: .
(1)若对任意正整数 都有 ,请写出三个满足条件的 的值;
(2)若数列 是常数列,请写出满足条件的 的表达式,并说明理由;(3)证明:不论 为何值,总存在 使得 .
2.(23-24高三上·北京丰台·期末)对于数列 ,如果存在正整数 ,使得对任意 ,都有
,那么数列 就叫做周期数列, 叫做这个数列的周期.若周期数列 , 满足:存在正整
数 ,对每一个 ,都有 ,我们称数列 和 为“同根数列”.
(1)判断下列数列是否为周期数列.如果是,写出该数列的周期,如果不是,说明理由;
① ;②
(2)若 和 是“同根数列”,且周期的最小值分别是3和5,求证: ;
(3)若 和 是“同根数列”,且周期的最小值分别是 和 ,求 的最大值.
考点 七 、 数列的新概念
1.(2024·江苏南通·模拟预测)定义:已知数列 的首项 ,前 项和为 .设 与 是常数,
若对一切正整数 ,均有 成立,则称此数列为“ ”数列.若数列 是“
”数列,则数列 的通项公式 ( )
A. B. C. D.
2.(23-24高三下·湖南长沙·阶段练习)对于无穷数列 ,若对任意 ,且 ,存在 ,
使得 成立,则称 为“ 数列”.
(1)若数列{b }的通项公式为 ,试判断数列{b }是否为“ 数列”,并说明理由;
n n
(2)已知数列{a }为等差数列,
n
①若{a }是“ 数列”, ,且 ,求 所有可能的取值;
n
②若对任意 ,存在 ,使得 成立,求证:数列{a }为“ 数列”.
n
3.(2024·辽宁·三模)若实数列 满足 ,有 ,称数列 为“ 数列”.
(1)判断 是否为“ 数列”,并说明理由;(2)若数列 为“ 数列”,证明:对于任意正整数 ,且 ,都有
(3)已知数列 为“ 数列”,且 .令 ,其中 表示 中的较大者.证
明: ,都有 .
4.(2024·福建泉州·模拟预测)若无穷数列 满足:对于 ,其中 为常数,则称
数列 为 数列.
(1)若一个公比为 的等比数列 为“ 数列”,求 的值;
(2)若 是首项为1,公比为3的等比数列,在 与 之间依次插入数列 中的 项构成
新数列 ,求数列 中前30项的和 .
(3)若一个“ 数列" 满足 ,设数列 的前 项和为 .是否存在正整数 ,
使不等式 对一切 都成立?若存在,求出 的值;若不存在,说明理由.
1.(2024·北京东城·二模)设无穷正数数列 ,如果对任意的正整数 ,都存在唯一的正整数 ,使得
,那么称 为内和数列,并令 ,称 为 的伴随数列,则( )
A.若 为等差数列,则 为内和数列
B.若 为等比数列,则 为内和数列
C.若内和数列 为递增数列,则其伴随数列 为递增数列
D.若内和数列 的伴随数列 为递增数列,则 为递增数列
2.(2024·湖北荆州·三模)“ 数列”定义:数列 的前 项和为 ,如果对于任意的正整数 ,总存
在正整数 使 则称数列 是“ 数列”.
(1)若数列 的前 项和为 求证:数列 是“ 数列”;
(2)已知数列 是“ 数列”,且数列 是首项为 ,公差小于 的等差数列,求数列 的通项公式;
(3)若数列 满足: 求数列 的前 项和 .
3.(2024·黑龙江·二模)如果一个数列从第二项起,每一项与它前一项的比都大于3,则称这个数列为“
型数列”.(1)若数列 满足 ,判断 是否为“ 型数列”,并说明理由;
(2)已知正项数列 为“ 型数列”, ,数列 满足 , , 是等比数列,公比
为正整数,且不是“ 型数列”,求数列 的通项公式.
4.(2024·全国·模拟预测)定义:若对于任意的 ,数列 满足 ,则称这个数列是“
数列”.
(1)已知首项为1的等差数列 是“ 数列”,且 恒成立,求 的取值范围.
(2)已知各项均为正整数的等比数列 是“ 数列”,数列 不是“ 数列”.记 ,若数列
是“ 数列”.
①求数列 的通项公式.
②是否存在正整数 ,使 成等差数列?若存在,求出 的所有值;若不存在,请
说明理由.
考点 八 、 数列的新性质
1.(2024·山东青岛·三模)(多选)若有穷整数数列 满足:
,且 ,则称 具有性质 .则( )
A.存在具有性质 的
B.存在具有性质 的
C.若 具有性质 ,则 中至少有两项相同
D.存在正整数 ,使得对任意具有性质 的 ,有 中任意两项均不相同
2.(2024·河南·三模)已知数列 的前 项和为 ,若存在常数 ,使得 对任意
都成立,则称数列 具有性质 .
(1)若数列 为等差数列,且 ,求证:数列 具有性质 ;
(2)设数列 的各项均为正数,且 具有性质 .
①若数列 是公比为 的等比数列,且 ,求 的值;
②求 的最小值.1.(23-24高二下·安徽六安·期末)如果无穷数列 满足“对任意正整数 ,都存在正整数 ,
使得 ”,则称数列 具有“性质 ”.
(1)若等比数列 的前 项和为 ,且公比 ,求证:数列 具有“性质 ”;
(2)若等差数列 的首项 ,公差 ,求证:数列 具有“性质 ”,当且仅当 ;
(3)如果各项均为正整数的无穷等比数列 具有“性质 ”,且 四个数中恰有两个出现在数
列 中,求 的所有可能取值之和.
2.(2024·湖北·模拟预测)若项数为 的数列 满足两个性质: ;
①
存在 ,使得 ,并记 是数列 的最大项,
②
.则称数列 具有性质 .
(1)若 ,写出所有具有性质 的数列 ;
(2)数列 具有性质 ,若 ,求 的最大项的最大值;
(3)数列 具有性质 ,若 ,且 还满足以下两条性质:(ⅰ)对于满足 的
项 和 ,在 的余下的项中,总存在满足 的项 和 ,使得 ;(ⅱ)对于
满足 的项 和 ,在 的余下的项中,总存在满足 的项 和 ,使得
.求满足上述性质的 的最小值.
一、填空题
1.(2023·陕西铜川·一模)定义“等和数列”:在一个数列中,如果每一项与它后一项的和都为同一个常
数,那么这个数列叫做等和数列,这个常数叫做该数列的公和.已知数列 是等和数列,且 ,公和
为1,那么这个数列的前2024项和 .
2.(2024·北京通州·三模)若数列 、 均为严格增数列,且对任意正整数n,都存在正整数m,使得
,则称数列 为数列 的“M数列”.已知数列 的前n项和为 ,则下列结论中正确的是 .
①存在等差数列 ,使得 是 的“M数列”
②存在等比数列 ,使得 是 的“M数列”
③存在等差数列 ,使得 是 的“M数列”
④存在等比数列 ,使得 是 的“M数列”
3.(2024·全国·模拟预测)将正整数n分解为两个正整数 , 的积,即 ,当 , 两数差的绝
对值最小时,我们称其为最优分解.如 ,其中 即为12的最优分解,当 , 是n
的最优分解时,定义 ,则数列 的前2024项的和为( )
A. B. C. D.
4.(2024·江苏镇江·三模)若对项数为 的数列 中的任意一项 , 也是该数列中的一项,则称这样
的数列为“ 可倒数数列”.已知正项等比数列 是“ 可倒数数列”,其公比为 ,所有项和为 ,
写出一个符合题意的 的值 .
5.(2024·江苏南通·模拟预测)定义首项为1且公比为正数的等比数列为“ 数列”.已知数列 (
)的前 项和为 ,且满足 , .设 为正整数.若存在“ 数列” (
),对任意正整数 ,当 时,都有 成立,则 的最大值为 .
二、多选题
6.(2024·江苏南通·模拟预测)在数列 中,若对 ,都有 ( 为常数),则称数列
为“等差比数列”, 为公差比,设数列 的前 项和是 ,则下列说法一定正确的是( )
A.等差数列 是等差比数列
B.若等比数列 是等差比数列,则该数列的公比与公差比相同
C.若数列 是等差比数列,则数列 是等比数列
D.若数列 是等比数列,则数列 等差比数列
7.(23-24高三上·上海普陀·期末)对于无穷数列 ,给出如下三个性质:① ;②对于任意正整数
,都有 ;③对于任意正整数 ,存在正整数 ,使得 定义:同时满足性质①和②的
数列为“s数列”,同时满足性质①和③的数列为“t数列”,则下列说法正确的是( )
A.若 为“s数列”,则 为“t数列”B.若 ,则 为“t数列”
C.若 ,则 为“s数列”
D.若等比数列 为“t数列”则 为“s数列”
8.(2024·河北承德·二模)对于给定的数列 ,如果存在实数 ,使得 对任意 成
立,我们称数列 是“线性数列”,则下列说法正确的是( )
A.等差数列是“线性数列”
B.等比数列是“线性数列”
C.若 且 ,则
D.若 且 ,则 是等比数列 的前 项和
9.(2024·湖南衡阳·模拟预测)在股票市场中,股票的价格是有界的,投资者通常会通过价格的变化来确
保自己的风险,这种变化的价格类似于我们数学中的数列,定义如果存在正数 ,使得对一切正整数 ,
都有 ,则称 为有界数列,数列收敛指数列有极限,我们把极限存在(不含无穷大)的数列称
为收敛数列,如数列 ,显然对一切正整数 都有 ,而 的极限为 ,即数列 既有界也收
敛.如数列 ,显然对一切正整数 都有 ,但不存在极限,即数列 有界但不收敛.下列数列
是有界数列但不收敛的数列有( )
A. B.
C. D.
10.(2024·河南·一模)对于数列 ( ),定义 为 , ,…, 中最大值( )(
),把数列 称为数列 的“M值数列”.如数列2,2,3,7,6的“M值数列”为2,2,3,
7,7,则( )
A.若数列 是递减数列,则 为常数列
B.若数列 是递增数列,则有
C.满足 为2,3,3,5,5的所有数列 的个数为8
D.若 ,记 为 的前n项和,则三、解答题
11.(2024·内蒙古包头·二模)已知数列 为有穷数列,且 ,若数列 满足如下两个性质,则
称数列 为 的 增数列:
① ;
②对于 ,使得 的正整数对 有 个.
(1)写出所有4的1增数列;
(2)当 时,若存在 的6增数列,求 的最小值.
12.(23-24高二下·广东深圳·阶段练习)若在数列的每相邻两项之间插入此两项的和,形成新的数列,再
把所得数列按照同样的方法不断构造出新的数列.现对数列1,2进行构造,第一次得到数列1,3,2;第
二次得到数列1,4,3,5,2;依次构造,第 次得到的数列的所有项之和记为 .
(1)设第 次构造后得的数列为 ,则 ,请用含 的代数式表达
出 ,并推导出 与 满足的关系式;
(2)求数列 的通项公式 ;
(3)证明:
13.(2024·贵州贵阳·二模)给定数列 ,若满足 且 ,对于任意的 ,都有
,则称数列{a }为“指数型数列".
n
(1)已知数列{a }满足 ,判断数列 是不是“指数型数列"?若是,请
n
给出证明,若不是,请说明理由;
(2)若数列{a }是“指数型数列”,且 ,证明:数列{a }中任意三项都不能构成等差数列.
n n
14.(2024·湖北·模拟预测)若正整数m,n只有1为公约数,则称m,n互质,欧拉函数是指,对于一个
正整数n,小于或等于n的正整数中与n互质的正整数(包括1)的个数,记作 ,例如 ,
.
(1)求 , , ;
(2)设 , ,求数列{a }的前 项和 ;
n
(3)设 , ,数列{b }的前 项和为 ,证明: ,
n
15.(23-24高三下·云南昆明·阶段练习) 表示正整数a,b的最大公约数,若,且 , ,则将k的最大值记为 ,例如:
, .
(1)求 , , ;
(2)设 .
(i)求数列 的通项公式,
(ii)设 ,求数列 的前n项和 .
16.(2024·全国·模拟预测)设满足以下两个条件的有穷数列 为 阶“曼德拉数
列”:
① ;② .
(1)若某 阶“曼德拉数列”是等比数列,求该数列的通项 ( ,用 表示);
(2)若某 阶“曼德拉数列”是等差数列,求该数列的通项 ( ,用 表示);
(3)记 阶“曼德拉数列” 的前 项和为 ,若存在 ,使 ,试问:
数列 能否为 阶“曼德拉数列”?若能,求出所有这样的数列;若不能,请说明理由.
17.(2024·广东梅州·二模)已知{a }是由正整数组成的无穷数列,该数列前 项的最大值记为 ,即
n
;前 项的最小值记为 ,即 ,令 (
),并将数列 称为{a }的“生成数列”.
n
(1)若 ,求其生成数列 的前 项和;
(2)设数列 的“生成数列”为 ,求证: ;
(3)若 是等差数列,证明:存在正整数 ,当 时, , , , 是等差数列.
18.(2024·山东潍坊·二模)数列 中,从第二项起,每一项与其前一项的差组成的数列 称为
的一阶差数列,记为 ,依此类推, 的一阶差数列称为 的二阶差数列,记为 ,….
如果一个数列 的p阶差数列 是等比数列,则称数列 为p阶等比数列 .
(1)已知数列 满足 , .
(ⅰ)求 , , ;
(ⅱ)证明: 是一阶等比数列;(2)已知数列 为二阶等比数列,其前5项分别为 ,求 及满足 为整数的所有n值.
19.(2024·贵州·模拟预测)若给定一个数列 ,其连续两项之差构成一个新数列: , ,
,…, ,…,这个数列称为原数列 的“一阶差数列”,记为 ,其中 .再
由 的连续两项的差得到新数列 , , ,…, ,…,此数列称为原数列 的
“二阶差数列”,记为 ,其中 .以此类推,可得到 的“p阶差数列”.如果数列 的
“p阶差数列”是非零常数数列,则称 为“p阶等差数列”.
(1)证明由完全立方数 组成的数列 是“3阶等差数列”;
(2)若 ( 且 , ),证明数列 是“k阶等差数列”,并且若将 的“k阶差数
列”记作 ,则 .
20.(2024·河南郑州·模拟预测)设任意一个无穷数列 的前 项之积为 ,若 , ,则
称 是 数列.
(1)若 是首项为 ,公差为 的等差数列,请判断 是否为 数列?并说明理由;
(2)证明:若 的通项公式为 ,则 不是 数列;
(3)设 是无穷等比数列,其首项 ,公比为 ,若 是 数列,求 的值.
21.(2024·广东佛山·模拟预测)定义:一个正整数 称为“漂亮数”,当且仅当存在一个正整数数列
,满足①②:
① ;
② .
(1)写出最小的“漂亮数”;
(2)若 是“漂亮数”,证明: 是“漂亮数”;
(3)在全体满足 的“漂亮数”中,任取一个“漂亮数” ,求 是质数的概率.
22.(24-25高三上·河南焦作·开学考试)对于一个正项数列 ,若存在一正实数 ,使得 且
,有 ,我们就称 是 -有限数列.
(1)若数列 满足 , , ,证明:数列 为1-有限数列;
(2)若数列 是 -有限数列, ,使得 且 , ,证明:.
23.(2024·北京门头沟·一模)已知数列 , 数列 , 其中 , 且
, . 记 的前 项和分别为 , 规定 .记
,且 , , 且
(1)若 , ,写出 ;
(2)若 ,写出所有满足条件的数列 {a }, 并说明理由;
n
(3)若 , 且 . 证明: , 使得 .
24.(2024·湖北荆州·三模)对于数列 ,如果存在一个正整数 ,使得对任意 ,都有
成立,那么就把这样的一类数列 称作周期为 的周期数列, 的最小值称作数列 的最小
正周期,简称周期.
(1)判断数列 和 是否为周期数列,如果是,写出该数列的周期,如果不是,
说明理由.
(2)设(1)中数列 前 项和为 ,试问是否存在 ,使对任意 ,都有 成立,
若存在,求出 的取值范围,若不存在,说明理由.
(3)若数列 和 满足 ,且 ,是否存在非零常数 ,使得 是周
期数列?若存在,请求出所有满足条件的常数 ;若不存在,请说明理由.
25.(2024·安徽芜湖·三模)若数列 的各项均为正数,且对任意的相邻三项 ,都满足
,则称该数列为“对数性凸数列”,若对任意的相邻三项 ,都满足 则
称该数列为“凸数列”.
(1)已知正项数列 是一个“凸数列”,且 ,(其中 为自然常数, ),证明:数列 是
一个“对数性凸数列”,且有 ;
(2)若关于 的函数 有三个零点,其中 .证明:数列 是
一个“对数性凸数列”:
(3)设正项数列 是一个“对数性凸数列”,求证:26.(2024·新疆·二模)我们把满足下列条件的数列{a }称为 数列:
n
①数列{a }的每一项都是正偶数;
n
②存在正奇数m,使得数列{a }的每一项除以m所得的商都不是正偶数.
n
(1)若a,b,c是公差为2的等差数列,求证:a,b,c不是 数列;
(2)若数列{b }满足对任意正整数p,q,恒有 ,且 ,判断数列 是否是 数列,
n
并证明你的结论;
(3)已知各项均为正数的数列 共有100项,且对任意 ,恒有
,若数列 为 数列,求满足条件的所有两位
数k值的和.
27.(2024·浙江·模拟预测)已知正整数 ,设 , ,…, , , ,…, 是 个非负实数,
.若对于任意 ,取 , , ,都有 ,则
称这 个数构成 —孪生数组.
(1)写出8个不全相等的数,使得这8个数构成 —孪生数组;
(2)求最小的 ,使得 , ,…, , , ,…, 构成 —孪生数组;
(3)若 ,且 , ,…, , , ,…, 构成 —孪生数组,求 的最大值.
参考公式:(i) ,当且仅当 时取等;(ii)当正偶数 时,
设 ,有 ;当正奇数 时,设
,有 .
28.(2024·吉林·模拟预测)对于数列 ,若 ,对任意的 ,有 ,则称数列 是有
界的.当正整数n无限大时,若 无限接近于常数a,则称常数a是数列 的极限,或称数列 收敛于
a,记为 .单调收敛原理:“单调有界数列一定收敛”可以帮助我们解决数列的收敛性问题.
(1)证明:对任意的 , , 恒成立;
(2)已知数列 , 的通项公式为: , , .
(i)判断数列 , 的单调性与有界性,并证明;
(ii)事实上,常数 ,以 为底的对数称为自然对数,记为 .证明:对任意的 ,恒成立.
29.(2024·广东江苏·高考真题)设m为正整数,数列 是公差不为0的等差数列,若从中删去
两项 和 后剩余的 项可被平均分为 组,且每组的4个数都能构成等差数列,则称数列
是 可分数列.
(1)写出所有的 , ,使数列 是 可分数列;
(2)当 时,证明:数列 是 可分数列;
(3)从 中任取两个数 和 ,记数列 是 可分数列的概率为 ,证明:
.
30.(2024·北京·高考真题)已知集合
.给定数列 ,和序
列 ,其中 ,对数列 进行如下变换:将 的第 项均
加1,其余项不变,得到的数列记作 ;将 的第 项均加1,其余项不变,得到数列记作
;……;以此类推,得到 ,简记为 .
(1)给定数列 和序列 ,写出 ;
(2)是否存在序列 ,使得 为 ,若存在,写出一个符
合条件的 ;若不存在,请说明理由;
(3)若数列 的各项均为正整数,且 为偶数,求证:“存在序列 ,使得 的各项都相
等”的充要条件为“ ”.
1.(2024·新Ⅰ卷·高考真题)设m为正整数,数列 是公差不为0的等差数列,若从中删去两
项 和 后剩余的 项可被平均分为 组,且每组的4个数都能构成等差数列,则称数列
是 可分数列.
(1)写出所有的 , ,使数列 是 可分数列;
(2)当 时,证明:数列 是 可分数列;
(3)从 中任取两个数 和 ,记数列 是 可分数列的概率为 ,证明:.
2.(2024·北京·高考真题)已知集合
.给定数列 ,和序
列 ,其中 ,对数列 进行如下变换:将 的第 项均
加1,其余项不变,得到的数列记作 ;将 的第 项均加1,其余项不变,得到数列记作
;……;以此类推,得到 ,简记为 .
(1)给定数列 和序列 ,写出 ;
(2)是否存在序列 ,使得 为 ,若存在,写出一个符
合条件的 ;若不存在,请说明理由;
(3)若数列 的各项均为正整数,且 为偶数,求证:“存在序列 ,使得 的各项都相
等”的充要条件为“ ”.
3.(2023·北京·高考真题)已知数列 的项数均为m ,且 的前n
项和分别为 ,并规定 .对于 ,定义 ,
其中, 表示数集M中最大的数.
(1)若 ,求 的值;
(2)若 ,且 ,求 ;
(3)证明:存在 ,满足 使得 .
4.(2022·北京·高考真题)已知 为有穷整数数列.给定正整数m,若对任意的 ,
在Q中存在 ,使得 ,则称Q为 连续可表数列.
(1)判断 是否为 连续可表数列?是否为 连续可表数列?说明理由;
(2)若 为 连续可表数列,求证:k的最小值为4;
(3)若 为 连续可表数列,且 ,求证: .
5.(2021·北京·高考真题)设p为实数.若无穷数列 满足如下三个性质,则称 为 数列:
① ,且 ;
② ;
③ , .
(1)如果数列 的前4项为2,-2,-2,-1,那么 是否可能为 数列?说明理由;
(2)若数列 是 数列,求 ;(3)设数列 的前 项和为 .是否存在 数列 ,使得 恒成立?如果存在,求出所有的p;
如果不存在,说明理由.