第01 讲 数列的基本知识与概念
目录
01 常考题型过关练
题型01 数列的周期性
题型02 数列的单调性
题型03 数列最大(小)项
题型04 数列中的规律问题
题型05 数列中的递推关系
02 核心突破提升练
03 真题溯源通关练
01 数列的周期性
1.已知数列{an)满足an+1=1+anan+1,a1=2,则此数列前100项的和为( )
A.97
2
B.99
2
C.50
D.103
2
【答案】D
【详解】由an+1=1+anan+1,得an+1=
1
1−an
,
所以an+2=
1
1−an+1
=
1
1−
1
1−an
=1−1
an,
an+3=
1
1−an+2
=
1
1−(1−1
an)
=an,
故数列{an)是以3为周期的周期数列,
又a2=
1
1−a1
=−1,a3=
1
1−a2
= 1
2,且100=3×33+1,
则此数列前100项的和S100=(a1+a2+a3)×33+a1=(2−1+ 1
2)×33+2= 103
2 .
故选:D.
2.已知数列{an}中,a1= 1
2,an+1=
1
1−an
,则a8=( )
A.−1
B.1
2
C.3
2
D.2
【答案】D
【详解】a2=
1
1−a1
=2,a3=−1,a4= 1
2 ,a5=2,数列{an}的周期为3,a8=a2=2,
故选:D.
3.在数列{an}中,a1=2,an+
1
an−1
=1(n≥2,n∈N
∗),则a2025=( )
A.−1
B.1
C.1
2
D.−1
2
【答案】A
【详解】因为a1=2,an+
1
an−1
=1(n≥2,n∈N
∗),
所以a2=1−1
a1
= 1
2,a3=1−1
a2
=−1,a4=1−1
a3
=2,⋯,
所以{an}是以3为周期的周期数列,则a2025=a3×674+3=a3=−1.
故选:A.
4.若数列{an)满足a1=a2=−2,an+2=|an+1−an),则a2026−a2025= .
【答案】2
【详解】利用an+2=|an+1−an),结合a1=a2=−2,依次迭代可得:
数列{an)的前n项依次为−2,−2,0,2,2,0,2,2,…,
且从第3 项起以3 为周期,所以a2026−a2025=a4−a3=2.
故答案为:2
5.设3
n(n∈N
*)的个位数为an,则a1+a2+⋅⋅⋅+a25= .
【答案】123
【详解】因为3,3
2,3
3,3
4,3
5,3
6,3
7,3
8的个位数分别为3,9,7,1,3,9,7,1,
所以数列{an)是周期为4 的周期数列,
所以a1+a2+⋅⋅⋅+a25= (3+9+7+1)×6+3=123,
故答案为:123
02 数列的单调性
6.数列{an)的通项公式如下,则递增数列是( )
A.an=sin nπ
2
B.an=(
1
2)
n
C.an=2n−3
D.an=n
2−3n
【答案】C
【详解】A,an=sin nπ
2 可得,a1=1,a2=0,则 a1>a2,故数列{an)不是递增数列,故A 错误;
B,an=(
1
2)
n
可得,a1= 1
2,a2= 1
4 ,则 a1>a2,故数列{an)不是递增数列,故B 错误;
C,an=2n−3,则an+1−an=(2n−1)−(2n−3)=2>0,即an+1>an对任意n∈N
∗恒成立,故数列{an)是
递增数列,故C 正确;
D,an=n
2−3n,则a1=−2,a2=−2,则 a1=a2,故数列{an)不是递增数列,故D 错误.
故选:C
7.已知数列{
n+ λ
2
n )是单调递减数列,则λ的取值范围为( )
A.(0,+∞)
B.(1,+∞)
C.[1,+ ∞)
D.[0,+∞)
【答案】A
【详解】数列{
n+ λ
2
n )是单调递减数列,
故n+ λ
2
n > n+1+ λ
2
n+1
,即2n+2 λ>n+1+ λ , λ>1−n,
且n∈N
+,故λ>0.
故选:A
8.(多选)已知an={
3,n=1
2kn−k +1,n≥2),若数列{an)不是递增数列,则下列数值中k的可能取值为( )
A.1
B.1
3
C.
❑√2
2
D.2
3
【答案】BD
【详解】若数列{an)是递增数列,则有an+1>an,(n≥1,n∈Z),
而因为{an)不是递增数列,
所以k ≤0或¿,解得k ≤2
3,故BD 正确.
故选:BD
9.已知数列an=k n
2−3n−2为严格增数列,则实数k的取值范围为
【答案】(1,+∞)
【详解】根据题意,可得∀n∈N
∗,an+1>an,即k (n+1)
2−3(n+1)−2>k n
2−3n−2,
∴k >
3
2n+1,对∀n∈N
∗,
又数列{
3
2n+1)是单调递减数列,则
3
2n+1 ≤
3
2+1 =1,
∴k >1.
故答案为:(1,+∞).
10.已知数列{an)的通项公式是an=n
2−3n−28,画出该数列的图象.并根据图象,判断从第几项起,这
个数列是递增的.
【答案】图象见解析;从第二项开始递增.
【详解】列表如下:
n
1
2
3
4
5
6
7
8
……
an
-30
-30
-28
-24
-18
-10
0
12
……
作图如下:
如图所示,易知数列首项与第二项相同,从第二项开始每一项都大于前一项,即从第二项开始递增.
03 数列的最大(小)项
11.已知数列{an)满足an+1=an+3n−16,则数列{an)的最小项是第( )项
A.5
B.6
C.7
D.8
【答案】B
【详解】数列{an)中,由an+1=an+3n−16,得an+1−an=3n−16,由3n−16<0,得n≤5,
则当n≤5时,an+1<an;当n≥6时,an+1>an,
即a1>a2>a3>a4>a5>a6<a7<a8<⋯,
所以数列{an)的最小项是第6 项.
故选:B
12.已知数列{an)的通项公式为 an=(n−7
4)
2
,则{an)的最小项为( )
A.1
16
B.1
4
C.7
4
D.9
16
【答案】A
【详解】易知a1= 9
16 ,a2= 1
16 ,
当n≥2时,由二次函数性质可知函数y =(n−7
4)
2
单调递增,所以{an)的最小项为1
16.
故选:A
13.已知数列{an)的通项公式为an= n−2
2n−15,前n项的和为Sn,则Sn取到最小值时n的值是( )
A.6
B.7
C.8
D.9
【答案】B
【详解】an= n−2
2n−15 = 1
2 × 2n−4
2n−15 = 1
2 × (2n−15)+11
2n−15
= 1
2 +
11
2(2n−15),
由an>0,得1
2 +
11
2(2n−15) >0,解得n<2或n> 15
2 ,
因为n∈N
∗,所以当n=1或n≥8时,an>0,当2≤n≤7时,an≤0,
所以当n=7时,Sn取得最小值.
故选:B
14.已知数列{an)的通项公式为an=n(
2
3)
n
,则数列{an)中的最大项为( )
A.8
9
B.2
3
C.64
81
D.125
243
【答案】A
【详解】an+1−an=(n+1)(
2
3)
n+1
−n(
2
3)
n
= 2−n
3
⋅(
2
3)
n
,
当n<2 时,an+1−an>0,即an+1>an;
当n=2 时,an+1−an=0,即an+1=an;
当n>2 时,an+1−an<0,即an+1<an.
所以a1<a2=a3,a3>a4>a5>…>an ,
所以数列{an)中的最大项为a2 或a3 ,且a2=a3=2×(
2
3)= 8
9.
故选:A.
15.已知数列{an)的通项公式为an= n−2
2n−7 ,则{an)中的项最大为( )
A.1
5
B.0
C.−1
D.2
【答案】D
【详解】an= n−2
2n−7 = 1
2 +
3
4 n−14 ,a1= 1
5 ,a2=0,a3=−1,a4=2.
当n≥4时,函数y =
3
4 n−14 单调递减,
则当n≥4时,数列{an)单调递减,
所以{an)中的项最大为a4=2.
故选:D.
16.已知Sn为数列{an)的前n项和,2Sn=3n
2+n.
(1)求{an)的通项公式;
(2)若bn=(26−an)⋅2
n,求bn取得最大值时n的值.
【答案】(1)an=3n−1
(2)n=7或n=8
【详解】(1)当n=1时,2S1=3+1= 4,解得a1= S1=2;
当n≥2时,2an=2Sn−2Sn−1=3n
2+n−[3(n−1)
2+n−1)=6n−2,即an=3n−1.
因为a1=2也满足an=3n−1,所以an=3n−1.
(2)由(1)得bn=(27−3n)⋅2
n,所以bn+1−bn=[27−3(n+1)]⋅2
n+1−(27−3n)⋅2
n=(21−3n)⋅2
n
,
所以当n<7时,bn+1−bn>0,即bn+1>bn;
当n=7时,bn+1−bn=0,即b7=b8;
当n>7时,bn+1−bn<0,即bn+1<bn,
所以b1<b2<⋯<b7=b8>b9>b10>⋯,
故当n=7或n=8时,bn取得最大值.
17.已知数列{an)的通项公式是an=n(
2
3)
n
,n∈N +.试问该数列有没有最大项?若有,求出最大项和最
大项的序号;若没有,请说明理由.
【答案】有,为第2 项和第3 项,a2=a3= 8
9.
【详解】根据题意,令{
an−1≤an
an≥an+1),
即{
(n−1)×(
2
3)
n−1
≤n(
2
3)
n
n(
2
3)
n
≥(n+1)×(
2
3)
n+1)
,解得2≤n≤3.
又n∈N +,则n=2或n=3.
故数列{an)有最大项,为第2 项和第3 项,且a2=a3=2×(
2
3)
2
= 8
9.
04 数列中的规律问题
18.已知数列1,−3,5,−7,9,⋯,则该数列的第99 项为( )
A.−197
B.197
C.−199
D.199
【答案】B
【详解】通过观察,该数列的通项公式为an=(−1)
n+1(2n−1),
所以a99=(−1)
99+1(2×99−1)=197.
故选:B.
19.将正整数排成下表
则在表中数字2020 出现在( )
A.第44 行第85 列
B.第45 行第85 列
C.第44 行第84 列
D.第45 行第84 列
【答案】D
【详解】因为每行的最后一个数分别为1,4,9,16,…,所以由此归纳出第n行的最后一个数为n
2.
因为44❑
2=1936,45❑
2=2025,所以2020出现在第45 行上,
又由2020−1936=84,故2020出现在第84 列.
故选:D
20.分形几何学是一门以不规则几何形态为研究对象的几何学,它的研究对象普遍存在于自然界中,因此
又被称为“大自然的几何学”.按照如图1 所示的分形规律,可得如图2 所示的一个树形图.若记图2 中
第n行黑圈的个数为an,白圈的个数为bn,则下列结论错误的是( )
A.a4=8
B.b5=13
C.an+1=2an+bn
D.bn+1=2an−bn
【答案】D
【详解】已知an表示第n行中的黑圈个数,设bn表示第n行中的白圈个数,
则由于每个白圈产生下一行的一白一黑两个圈,一个黑圈产生下一行的一个白圈2 个黑圈,
∴an+1=2an+bn,bn+1=an+bn,故C 正确,D 错误;
又∵a1=0,b1=1,
所以a2=1,b2=1,
a3=2×1+1=3,b3=1+1=2,
a4=2×3+2=8,b4=3+2=5,
a5=2×8+5=21,b5=8+5=13,故A、B 正确.
故选:D
21.将正偶数按如图所示的规律排列:
则4048 在第 行,从左向右该行的第 个数.
【答案】 45 88
【详解】4048 是第2024 个数,
由已知得前n行所有的个数为1+3+5+⋯+(2n−1)= n(1+2n−1)
2
=n
2,
44
2=1936,45
2=2025,44
2<2024<45
2,
2024−44×44 =88,
所以数字4048 在第45 行,第88 个数.
故答案为:45;88.
22.以下数表的构造思路来源于我国南宋数学家所著的《详解九章算法》一书中的“杨辉三角”:
该表由若干行数字组成,从第二行起,每一行中的数字均等于其“肩上”两数之和,表中最后一行仅有一
个数,则这个数为 .
【答案】2019×2
2016
【详解】观察每一行第一个数的规律:
第一行的第一个数为1=2×2
−1,
第二行的第一个数为3=3×2
0,
第三行的第一个数为8= 4×2
1,
第四行的第一个数为20=5×2
2,…,
第n 行的第一个数为an=(n+1)×2
n−2,
表中一共2018 行,
∴第2018 行的第一个数即a2018=2019×2
2016.
故答案为:2019×2
2016.
23.根据下面的图形及相应的点数,写出点数构成的数列的一个通项公式以及第5项的图形和点数.
(1)
(2)
(3)
【答案】(1)答案见解析
(2)答案见解析
(3)答案见解析
【详解】(1)设第n项的点数为an(n∈N
∗),
∵a1=1,a2=1+5,a3=1+2×5,a4=1+3×5,
该数列的第5项为a5=1+ 4×5=21,
数列{an)的一个通项公式为an=1+5(n−1)=5n−4,
第5项的图形如下图所示:
(2)设第n项的点数为bn(n∈N
*),
∵b1=1,b2=1+3,b3=1+2×3,b4=1+3×3,
该数列的第5项为b5=1+ 4×3=13,
数列{bn)的一个通项公式为bn=1+3(n−1)=3n−2,
第5项的图形如下图所示:
(3)设第n项的点数为cn(n∈N
*),
∵c1=1×3,c2=2×4,c3=3×5,c4= 4×6,
该数列的第5项为c5=5×7 =35,
数列{cn)的一个通项公式为cn=n(n+2),
第5项的图形如下图所示:
05 递推数列问题
1.已知数列{an)中,a1=2,an+1=an+n (n∈N
∗),则a4的值为( )
A.6
B.7
C.8
D.9
【答案】C
【详解】由题,a4=a3+3=a2+2+3=a1+1+2+3=2+1+2+3=8,
故选:C.
2.对于数列{an),若an+1=
an+1
−5an+3,且a1=1,则a2026=( )
A.0
B.-1
C.1
D.1
3
【答案】B
【详解】因an+1=
an+1
−5an+3 =−1
5
an−3
5 + 8
5
an−3
5
=−1
5 −
8
25an−15,a1=1,
则a2=−1
5 −
8
25−15 =−1,a3=−1
5 −
8
−25−15 =0,a4=−1
5 −
8
0−15 = 1
3,
a5=−1
5 −
8
25× 1
3 −15
=1
,a6=−1
5 −
8
25−15 =−1,……,
所以以此类推,对∀n∈N
∗,an+ 4=an,即数列{an)是周期为4 的数列,
故a2026=a4×506+2=a2=−1.
故选:B.
3.数列{an}满足a1= ❑√2,an+1=
2
2−an
(n=1,2,3,...),则a1+a2+a3+...+a2024+a2025=( )
A.2024
B.2025
C.2024 + ❑√2
D.2024−❑√2
【答案】C
【详解】因为a1= ❑√2,an+1=
2
2−an
(n=1,2,3,...),
所以a2=
2
2−a1
=2+ ❑√2,a3=
2
2−a2
=−❑√2,a4=
2
2−a3
=2−❑√2,a5=
2
2−a4
= ❑√2=a1,
a6=
2
2−a5
=2+ ❑√2,……
则该数列的周期为4,
所以
a1+a2+a3+...+a2024+a2025=506(a1+a2+a3+a4)+a1=506×(❑√2+2+ ❑√2−❑√2+2−❑√2)+ ❑√2=2024 + ❑√2
.
故选:C.
4.数列{an)中,若a1=2,an+1=
n
n+1 an,则数列{an)的通项公式为 .
【答案】an= 2
n
【详解】因为an+1=
n
n+1 an,所以(n+1)an+1=nan,
所以数列{nan)为常数列,且nan=1×a1=2,
所以an= 2
n.
故答案为:an= 2
n.
5.已知数列{an)的前n 项积为T n,a1=2且an+1=1−1
an
,则T 2025= .
【答案】−1
【详解】因为an+1=1−1
an
,a1=2,
则a2=1−1
a1
= 1
2 ,a3=1−1
a2
=−1,a4=1−1
a3
=2,⋯,
可知数列{an)是周期为3 的数列,a1a2a3=2× 1
2 ×(−1)=−1,
且2025=3×675,所以T 2025=(−1)
675=−1.
故答案为:−1.
6.若数列{an}满足a1=1,a2=1,an+2=an+1+an (n∈N
∗),则称数列{an}为斐波那契数列,又称黄金
分割数列,则数列的{an}的前2025项中偶数的个数为 .
【答案】675
【详解】由两奇数的和为偶数,一奇数与一偶数的和偶数,
结合a1=1,a2=1,an+2=an+1+an,可知数列第3,6,9,⋯项为偶数,即每3 项有1 项为偶数,
又2025=675×3,所以数列的{an}的前2025项中偶数的个数为675.
故答案为:675.
1.(2025·四川乐山·三模)已知数列{an)的通项公式为an=3n+(−1)
n,则下列不是数列{an)的项的是
( )
A.2
B.13
C.39
D.49
【答案】C
【详解】对于A,令n=1,a1=3−1=2,故A 错误;
对于B,令n= 4,a1=12+1=13,故B 错误;
对于C,当n为偶数,令an=3n+(−1)
n=3n+1=39,解得:n= 38
3 ∉N*,
当n为奇数,令an=3n+(−1)
n=3n−1=39,解得:n= 40
3 ∉N*,
故39 不是数列{an)的项,故C 正确;
对于D,令n=16,a16=16×3+1= 49,故D 错误.
故选:C.
2.(2025·山东潍坊·二模)已知数列{an)满足an+1={
an
2 ,an 为偶数
3an+1,an 为奇数)
,若a1=1,则a5=( )
A.1
B.2
C.3
D.4
【答案】D
【详解】因为数列{an)满足an+1={
an
2 ,an 为偶数
3an+1,an 为奇数)
,且a1=1,
所以a2=3a1+1=3+1= 4,a3= a2
2 = 4
2 =2,a4= a3
2 = 2
2 =1,a5=3a4+1=3+1= 4.
故选:D.
3.(2025·安徽马鞍山·一模)已知数列{an)的通项公式为an= n−3
2n−17 ,前n 项和为Sn,则Sn取得最小时n
的值为( )
A.6
B.7
C.8
D.9
【答案】C
【详解】令an= n−3
2n−17 ≥0,解得:n≤3或n> 17
2 ,
当n≤3时,an≥0,故当n=1,2时,Sn递增,且S3= S2
当4≤n≤8时,an<0,故当n= 4,5,6,7,8时,Sn递减;
当n≥9时,an>0,Sn递增.
且a1= 2
15,a2= 1
13,a3=0,a4=−1
9,⋅⋅⋅,a8=−5,
故S8<S1,所以Sn取得最小时n 的值为8.
故选:C
4.
(多选)(2025·云南·模拟预测)任取一个正整数,若是奇数,就将该数乘3 再加上1;若是
偶数,就将该数除以2.反复进行上述两种运算经过有限次步骤后,必进入循环圈1→4→2→1.这就是数
学史上著名的“冰雹猜想”(又称“角谷猜想”等).如取正整数m=6,根据上述运算法则得出
6→3→10→5→16→8→4→2→1,共需要8 个步骤变成1(简称为8 步“雹程”).现给出“冰雹猜
想”的递推关系如下:已知数列{an)满足:a1=m(m为正整数),an+1={
an
2 ,an 为偶数,
3an+1,an 为奇数.
(n∈N
*))
.
记数列{an)的前n项和为Sn,若a6=1,则( )
A.m=5或32
B.a2025=1
C.当m最小时的“雹程”是2 步
D.S2025= 4774或4747
【答案】BC
【详解】对于A,因为a6=1,所以a1=32,a2=16,a3=8,a4= 4 ,a5=2,a6=1;
或a1=5,a2=16,a3=8,a4= 4 ,a5=2,a6=1;或a1= 4 ,a2=2,a3=1,
a4= 4 ,a5=2,a6=1,即m=32或5 或4,故A 错误;
对于B,因为a6=1,所以从a4= 4开始,周期为3,又(2025−3)÷3=674,
所以a2025=1,故B 正确;
对于C,由A 选项得m的最小值为4,故雹程是2 步,故C 正确;
对于D,当a1=32时,S2025=32+16+8+(4 +2+1)×674 = 4774;
当a1=5时,S2025=5+16+8+(4 +2+1)×674 = 4747;
当a1= 4时,S2025=(4 +2+1)×675= 4725,故D 错误.
故选:BC.
5.
(多选)(2025·陕西宝鸡·二模)近年来,宝鸡市教育局致力于构建“学好上、上好学、学
得好”的“宝鸡好教育”品牌体系.在关注学生身体健康的同时,也高度重视学生的心理健康,为此特别
推出了“和风计划”.某校积极响应“和风计划”,为了缓解学生的学习压力,面向1630 名高三学生开展
了团建活动.如果将所有参加活动的学生依次按照1,2,3,4,5,6,7,…编上号,并按图所示的顺序
排队,我们将2,3,5,7,10,…位置称为“拐角”,因为指向它的箭头与离开它时的箭头方向发生了改
变,那么下面说法正确的有( )
A.站在第20 拐角的学生是111 号
B.站在第23 拐角的学生是137 号
C.第133 号同学站在拐角位置
D.站在拐角位置的同学共有79 名
【答案】ACD
【详解】观察给出的前几个拐角位置对应的编号:2,3,5,7,10,13,17,21,26…
将奇数项的拐角即为a2n−1,易得:a2n−1=n
2+1;
偶数序号的拐角即为a2n,由规律可得:a2n=n
2+n+1
第20 拐角的学生编号为:a20=10
2+10+1=111正确;
站在第23 拐角的学生编号为:a23=12
2+1=145错误;
由n
2+n+1=133,解得n=11,也即第133 号同学站在第22 拐角位置;
由n
2+1≤1630,可得n≤40,
由n
2+n+1≤1630,可得n≤39,
所以拐角总序号可到第79 个,所以站在拐角位置的同学共有79 名,正确;
故选:ACD
【点睛】关键点点睛:由前几个拐角编号,找到规律;
6.(2025·湖南长沙·模拟预测)任取一个大于1 的正整数m,若m是奇数,就将m乘以3 再加上1;若m是
偶数,就将m除以2.将所得之数反复进行上述两种运算,则经过k个步骤后,必将m变成1,然后进入循
环圈4→2→1,简称m为k步“雹程”,这就是数学史上著名的“冰雹猜想”(又称“角谷猜想”).例
如取m=10,根据上述运算规则,先后得出的数为5→16→8→4→2→1,从而m=10为6 步“雹
程”.
(1)m=6为 步“雹程”;
(2)若m为7 步“雹程”,则m的最大值为 .
【答案】 8 128
【详解】(1)当m=6时,先后得出的数为3→10→5→16→8→4→2→1,
则m=6为8 步“雹程”.
(2)当an−1为奇数时,an= 3an−1+1,当an−1为偶数时,an= an−1
2 ,m,n∈N
*,m≥2
因为m为7 步“雱程”,
则a7=1,从而a6=2,a5= 4 ,a4=8,a3=16.
若a2为奇数,由a3=3a2+1=16,得a2=5;
若a2为偶数,则a2=2a3=32.
当a2=5时,因为a2−1= 4不是3 的倍数,则a1为偶数,所以a1=2a2=10,
从而a0=20或3.
当a2=32时,因为a2−1=31不是3 的倍数,则a1为偶数,所以a1=2a2=64,
从而a0=128或21.
综上分析,m∈{3,20,21,128),所以m的最大值为128.
故答案为:8;128.
1.(2022·浙江·高考真题)已知数列{an)满足a1=1,an+1=an−1
3 an
2(n∈N
∗),则( )
A.2<100a100< 5
2B.5
2 <100a100<3
C.3<100a100< 7
2
D.7
2 <100a100<4
【答案】B
【详解】∵a1=1,易得a2= 2
3 ∈(0,1),依次类推可得an∈(0,1)
由题意,an+1=an(1−1
3 an),即
1
an+1
=
3
an(3−an)
= 1
an
+
1
3−an,
∴1
an+1
−1
an
=
1
3−an
> 1
3,
即1
a2
−1
a1
> 1
3,1
a3
−1
a2
> 1
3,1
a4
−1
a3
> 1
3,…,1
an
−1
an−1
> 1
3 ,(n≥2),
累加可得1
an
−1> 1
3
(n−1),即1
an
> 1
3 (n+2),(n≥2),
∴an<
3
n+2 ,(n≥2),即a100< 1
34 ,100a100< 100
34 <3,
又
1
an+1
−1
an
=
1
3−an
<
1
3−
3
n+2
= 1
3(1+
1
n+1),(n≥2),
∴1
a2
−1
a1
= 1
3(1+ 1
2),1
a3
−1
a2
< 1
3(1+ 1
3),1
a4
−1
a3
< 1
3(1+ 1
4),…,1
an
−1
an−1
< 1
3(1+ 1
n),(n≥3),
累加可得1
an
−1< 1
3
(n−1)+ 1
3(
1
2 + 1
3 +⋯+ 1
n),(n≥3),
∴1
a100
−1<33+ 1
3(
1
2 + 1
3 +⋯+ 1
100)<33+ 1
3(
1
2 ×4+ 1
6 ×96)<39,
即1
a100
<40,∴a100
❑> 1
40,即100a100
❑> 5
2;
综上:5
2 <100a100<3.
故选:B.
2.(2022·全国乙卷·高考真题)嫦娥二号卫星在完成探月任务后,继续进行深空探测,成为我国第一颗环
绕太阳飞行的人造行星,为研究嫦娥二号绕日周期与地球绕日周期的比值,用到数列{bn):b1=1+ 1
α1
,
b2=1+
1
α1+ 1
α2
,
b3=1+
1
α1+
1
α2+ 1
α3
,…,依此类推,其中αk∈N
∗(k =1,2,⋯).则( )
A.b1<b5
B.b3<b8
C.b6<b2
D.b4<b7
【答案】D
【详解】[方法一]:常规解法
因为αk∈N
∗(k =1,2,⋯),
所以α1<α1+ 1
α2
,
1
α1
>
1
α1+ 1
α2
,得到b1>b2,
同理α1+ 1
α2
>α1+
1
α2+ 1
α3
,可得b2<b3,b1>b3
又因为
1
α2
>
1
α2+
1
α3+ 1
α 4
,
α1+
1
α2+ 1
α3
<α1+
1
α2+
1
α3+ 1
α 4
,
故b2<b4,b3>b4;
以此类推,可得b1>b3>b5>b7>…,b7>b8,故A 错误;
b3>b7>b8,故B 错误;
1
α2
>
1
α2+
1
α3+… 1
α6
,得b2<b6,故C 错误;
α1+
1
α2+
1
α3+ 1
α 4
>α1+
1
α2+…
1
α6+ 1
α7
,得b4<b7,故D 正确.
[方法二]:特值法
不妨设an=1,则b1=2,b2=3
2 ,b3=5
3 ,b4=8
5 ,b5=13
8
,b6=21
13 ,b7=34
21 ,b8=55
34 ,
b4<b7故D 正确.
3.(2025·江苏苏州·三模)已知数列{an)满足a1=1, an+1
an
=1−1
2 an,则( )
A.an+1>an
B.an> 1
2
C.1013a2025<1
D.2025a2025<1
【答案】C
【详解】对于A,由
an+1
an
=1−1
2 an,得an≠0,an−an+1= 1
2 an
2>0,则an>an+1,A 错误;
对于B,由a1=1,得a2= 1
2,当n≥3时,an< 1
2,B 错误;
对于CD,由
an+1
an
=1−1
2 an,得
an
an+1
=
2
2−an
,则1
an+1
= (2−an)+an
an(2−an) = 1
an
+
1
2−an
,
即1
an+1
−1
an
=
1
2−an
,则当n≥2时,1
an
= 1
a1
+
1
2−a1
+
1
2−a2
+⋯+
1
2−an−1
>1+ n−1
2
= n+1
2
,
1
a1
=1,因此1
an
≥n+1
2
,an≤
2
n+1,1013a2025< 1013×2
2026
=1,
2025a2025< 2025×2
2026
,而2025×2
2026
>1,D 正确,D 错误.
故选:C
4.(2025·全国·模拟预测)据中国古代数学名著《周髀算经》记载:“勾股各自乘,并而开方除之(得
弦).”意即“勾”a、“股”b与“弦”c之间的关系为a
2+b
2=c
2(其中a≤b).当a,b,c∈N
∗时,有
如下勾股弦数组序列:(3,4,5),(5,12,13),(7,24,25),(9,40,41),⋯,则在这个序列中,第10 个勾股弦
数组中的“弦”等于( )
A.145
B.181
C.221
D.265
【答案】C
【详解】因为a
2+b
2=c
2,所以a
2=c
2−b
2=(c +b)(c−b).
在给定的勾股弦数组序列中,c−b=1,所以a
2=c +b.
易得勾股弦数组序列中“勾”的通项公式为an=2n+1(n∈N
∗),
所以an
2=(2n+1)
2= 4 n
2+ 4 n+1=(2n
2+2n)+(2n
2+)2n+1),n∈N
*,
故“弦”的通项公式为cn=2n
2+2n+1 (n∈N
*).
所以第10 个勾股弦数组中的“弦”等于2×10
2+2×10+1=221.
故选:C.
5.(多选)(2025·山西·三模)任取一个正整数,若是奇数,就将该数乘3 再加上1;若是偶数,就将该
数除以2.反复进行上述两种运算,经过有限次步骤后,必进入循环圈1→4→2→1.这就是数学史上著名
的“冰雹猜想”(又称“角谷猜想”).如取正整数m=6,根据上述运算法则得出
6→3→10→5→16→8→4→2→1,共需经过8 个步骤变成1(简称为8 步“雹程”).现给出冰雹猜想的递推
关系如下:已知数列{an)满足:a1=m(m为正整数),an+1={
an
2 ,当an 为偶数时,
3an+1,当an 为奇数时,)
记数列{an)的前
n项和为Sn.则( )
A.当a5=1时,m的值为16
B.当m=13时,a10=1
C.当m=13时,是10 步“雹程”
D.当m=13时,S2025= 4822
【答案】BD
【详解】对于A 选项进行逆推:a5=1→a4=2→a3= 4→a2=8或1→a1=16或2,故A 错误;
对于BC 选项,当m=13时,即
a1=13→a2= 40→a3=20→a4=10→a5=5→a6=16→a7=8→a8= 4→a9=2→a10=1,
共需经过9 个步骤变成1,故B 正确,C 错误;
对于D 选项,当m=13时,a10=1,a11= 4,a12=2,以后进入循环,
因此S2025= S9+ 2025−9
3
×7= 4822,故D 正确.
故选:BD