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微专题04 数列的性质、蛛网图、最值问题、恒成立问题、插
项问题、公共项问题、规律问题、奇偶问题
【秒杀总结】
1、数列的周期性,此类问题的解法是由定义求出数列的前几项,然后归纳出周期性.
2、函数与数列的综合问题,解决该问题应该注意的事项:
(1)数列是一类特殊的函数,它的图象是一群孤立的点;
(2)转化以函数为背景的条件时,应该注意题中的限制条件,如函数的定义域,这往往是很容易被忽视
的问题;
(3)利用函数的方法研究数列中的相关问题时,应准确构造相应的函数,注意数列中相关限制条件的转
化.
3、证明数列
单调性的方法:根据
与的关系判断出数列的单调性(当
恒为正或者负
时,可以考虑利用
与的大小关系判断数列单调性).
4、当出现与年份有关的数列选择题,题目本身难度比较大的时候,比如,出现2019、2020、2021 类
似这样的数字,我们完全可以通过逐个分析选项,通过选项找规律后判断是否符合题意,来决定哪个选项
正确.比如求
,可以令
,将选项中的所有数字用
来表示,然后通过
来验证哪个选项
正确.如果题目问的是
之类的偶数年份,最好是通过
这样的偶数项来验证.
【典型例题】
例1.(2024·浙江杭州·高三浙江省杭州第二中学校考期中)已知数列
满足
(
,
为自然对数的底数),且对任意的
都存在
,使得
成立,则数列
的首项
须满
足( )
A.
B.
C.
D.
例2.(2024·全国·模拟预测)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
例3.(2024·湖北武汉·统考模拟预测)法布里-贝罗研究多光束干涉在薄膜理论中的应用时,用光波依次
透过
层薄膜,记光波的初始功率为
,记
为光波经过第
层薄膜后的功率,假设在经过第
层薄膜时
光波的透过率
,其中
,2,3…
,为使得
,则
的最大值为( )
A.31
B.32
C.63
D.64
1
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例4.(2024·陕西咸阳·统考模拟预测)数学家也有许多美丽的错误,如法国数学家费马于1640 年提出了
以下猜想:
是质数.直到1732 年才被善于计算的大数学家欧拉算出
,不是质数.现设
,数列
的前
项和为
,则使不等式
成立的正整数
的最大值为( )
A.11
B.10
C.9
D.8
例5.(2024·全国·模拟预测)已知
,
,
,数列
与数列
的公共项按
从大到小的顺序排列组成一个新数列
,则数列
的前99 项和为( )
A.
B.
C.
D.
例6.(2024·广东广州·华南师大附中校考一模)在数列
中的相邻两项
与
之间插入一个
首项为
,公差为
的等差数列的前
项,记构成的新数列为
,若
,则
前65 项的
和为( )
A.
B.-13
C.
D.-14
例7.(2024·河南·河南省内乡县高级中学校考模拟预测)“角谷猜想”首先流传于美国,不久便传到欧洲,
后来一位名叫角谷静夫的日本人又把它带到亚洲,因而人们就顺势把它叫作“角谷猜想”.“角谷猜想”是
指一个正整数,如果是奇数就乘以3 再加1,如果是偶数就除以2,这样经过若干次运算,最终回到1.对任
意正整数
,按照上述规则实施第
次运算的结果为
,若
,且
均不为1,则
( )
A.5 或16
B.5 或32
C.5 或16 或4
D.5 或32 或4
例8.(2024·陕西安康·陕西省安康中学统考模拟预测)已知数列
的首项为,
,则数列
的前2023 项和为( )
A.
B.
C.
D.
例9.(2024·江西·金溪一中校联考模拟预测)如图,有一列曲线
,
,
,…已知
所围成的图形是
面积为1 的等边三角形,
是对
进行如下操作得到:将
的每条边三等分,以每边中间部分的线段为
边,向外作等边三角形,再将中间部分的线段去掉(
,1,2,…)。记
为曲线
所围成图形的面
2
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积。则数列
的通项公式
【过关测试】
一、单选题
1.(2024·全国·校联考模拟预测)已知等差数列
满足
,记数列
的前
项和为
,则当
有最大值( )
A.
B.
C.
D.
2.(2024·陕西咸阳·统考模拟预测)等差数列
中的
,
是函数
的极值
点,则
( )
A.
B.
C.3
D.
3.(2024·广东深圳·统考一模)已知数列
满足
,
,若
为数
列
的前
项和,则
( )
A.624
B.625
C.626
D.650
4.(2024·湖南岳阳·统考一模)已知两个等差数列2,6,10,…及2,8,14,…,200,将这两个等差数
列的公共项按从小到大的顺序组成一个新数列
,则数列
的各项之和为( )
A.1666
B.1654
C.1472
D.1460
5.(2024·海南·校联考模拟预测)“大衍数列”来源于《乾坤谱》中对易传“大衍之数五十”的推论,主
要用于解释中国传统文化中的太极衍生原理,是中华传统文化中的一大瑰宝.已知“大衍数列”的前10 项
分别为
,据此可以推测,该数列的第15 项与第60 项的和为( )
A.1012
B.1016
C.1912
D.1916
6.(2024·江西宜春·校联考模拟预测)图是第七届国际数学教育大会的会徽图案,会徽的主体图案是由
如图
所示的一连串直角三角形演化而成的,其中
,如果把图
中的直角三
角形继续作下去,记
,
,
,
的长度构成的数列为
,则
( )
3
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A.
B.
C.
D.
7.(2024·浙江温州·温州中学模拟预测)已知数列
满足
,
,给出下列三个
结论:①不存在a,使得数列
单调递减;②对任意的a,不等式
对所有的
恒成立;
③当
时,存在常数C,使得
对所有的
都成立.其中正确的是( )
A.①②
B.②③
C.①③
D.①②③
8.(2024·浙江绍兴·浙江省新昌中学校考模拟预测)设等差数列
的前n 项和为
,首项
,公差
,若对任意的
,总存在
,使
.则
的最小值为( )
A.
B.
C.
D.
9.(2024·浙江·统考二模)已知
为非常数数列且
,
,
,下列命题正确的是( )
A.对任意的
,
,数列
为单调递增数列
B.对任意的正数
,存在
,
,
,当
时,
C.存在
,
,使得数列
的周期为2
D.存在
,
,使得
10.(2024·浙江绍兴·高三校考阶段练习)已知数列
,
,下列说法正确
的是( )
A.对任意的
,存在
,使数列
是递增数列;
B.对任意的
,存在
,使数列
不单调;
C.对任意的
,存在
,使数列
具有周期性;
D.对任意的
,当
时,存在
.
11.(2024·浙江·高三专题练习)已知函数
,且对任意的实数x,
4
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恒成立.若存在实数
,
,…,
(
),使得
成立,则n
的最大值为( )
A.25
B.26
C.28
D.31
12.(2024·浙江舟山·舟山中学校考模拟预测)设数列
满足
对任意的
恒成立,
则下列说法正确的是( )
A.
B.数列
单调递增
C.存在正整数M,当
时,
恒成立
D.存在正整数M,当
时,
恒成立
13.(2024·浙江·高二平湖市当湖高级中学校联考期中)已知数列
满足
,若不等式
对任意的
都成立,则实数
的取值范围
是( )
A.
B.
C.
D.
14.(2024·浙江绍兴·校考模拟预测)已知正项数列
满足
,
,则
( )
A.对任意的
,都有
B.对任意的
,都有
C.存在
,使得
D.对任意的
,都有
15.(2024·江西·江西省丰城中学校联考模拟预测)大衍数列来源于《乾坤谱》中对易传“大衍之数五
十”的推论,主要用于解释中国传统文化中的太极衍生原理,数列中的每一项,都代表太极衍生过程中,
曾经经历过的两仪数量总和,是中华传统文化中隐藏着的世界数学史上第一道数列题.已知数列
满足:
,记
,
,则数列
的前
项和是( )
A.
B.
C.
D.
16.(2024·湖南长沙·高三长郡中学校考阶段练习)已知数列
满足:
.则
5
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的前60 项的和为( )
A.1240
B.1830
C.2520
D.2760
17.(2024·河南驻马店·高三校联考阶段练习)数列
满足
,则数列
的前60 项
和等于( )
A.1830
B.1820
C.1810
D.1800
18.(2024·安徽六安·高三安徽省金寨第一中学期末)已知数列
满足
为正整数,
,则下列选项正确的是()
A.若
,则
B.若
,则
所有可能取值的集合为
C.若
,则
D.若
,
为正整数,则
的前
项和为
19.(2024·重庆·高二重庆八中校考期末)已知数列
满足
,且
,记数
列
的前
项和为
,则
( )
A.
B.
C.
D.2
20.(2024·山西临汾·统考一模)已知数列
满足:
,设
,则
( )
A.
B.
C.
D.
21.(2024·重庆·高三统考阶段练习)已知数列
满足
,
,记
,则有
( )
A.
B.
C.
D.
二、多选题
22.(2024·浙江金华·高三期末)已知
为非常数数列且
,
,
,则( )
A.对任意的
,数列
为单调递增数列
6
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B.对任意的正数
,存在
,当
时,
C.不存在
,使得数列
的周期为
D.不存在
,使得
23.(2024·云南保山·高三统考期末)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,反复进行上述两种计算,经过有限步后,必进入循环
.这就是数学史上著名的
“冰雹猜想”.事实上“冰雹猜想”的递推关系如下:已知数列
满足:
(
为正整数),
,若
,则
的值可以是( )
A.12
B.13
C.40
D.80
24.(2024·江苏无锡·高二无锡市第一中学校考期末)斐波那契数列由意大利数学家斐波那契发现,因以
兔子繁殖为例子而引入,故又称为“兔子数列”.斐波那契数列在很多方面都与大自然神奇地契合,小到
向日葵、松果、海螺的生长过程,大到海浪、飓风、宇宙系演变,皆有斐波那契数列的身影,充分展示了
“数学之美”.斐波那契数列用递推的方式可定义如下:数列
满足:
,
,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C.
D.
是奇数
25.(2024·全国·高三专题练习)意大利人斐波那契于1202 年从兔子繁殖问题中发现了这样的一列数:
1,1,2,3,5,8,13,….即从第三项开始,每一项都是它前两项的和.后人为了纪念他,就把这一列数
称为斐波那契数列.下面关于斐波那契数列
说法正确的是( )
A.
B.
是奇数
C.
D.
26.(2024·河南·统考模拟预测)大衍数列,来源于《乾坤谱》中对《易传》“大衍之数五十”的推论,
主要用于解释中国传统文化中的太极衍生原理,大衍数列中的每一项都代表太极衍生过程中,曾经经历过
的两仪数量的总和.大衍数列从第一项起依次为0,2,4,8,12,18,24,32,40,50,….记大衍数列
7
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的前
项和为
,其通项公式
.则( )
参考公式:
A.
是数列
中的项
B.
C.
D.
27.(2024·湖南长沙·高三长郡中学校考期末)欧拉函数
的函数值等于所有不超过正整数
,
且与
互质的正整数的个数(公约数只有1 的两个正整数称为互质整数),例如:
,
,则
( )
A.
B.当n 为奇数时,
C.数列
为等比数列
D.数列
的前
项和小于
28.(2024·重庆·统考模拟预测)已知数列
满足
,
,
,记数列
的前
项和为
,若存在正整数
,
,使得
,则
的值是( )
A.1
B.2
C.3
D.4
三、填空题
29.(2024·全国·模拟预测)已知等比数列
的前
项和为
,且
,
,若关于
的不等式
对
恒成立,则实数的最大值为 .
30.(2024·全国·模拟预测)已知数列
满足
,若
对
恒成立,则
的取值
范围为 .
31.(2024·全国·模拟预测)已知等比数列
的前
项和为
,若对任意的
,
,
恒成立,则实数
的取值范围为 .
32.(2024·全国·模拟预测)已知数列
的通项公式为
.若对于任意
,不等式
恒成立,则实数
的取值范围为 .
33.(2024·全国·模拟预测)已知数列
的前n 项和
满足
,
,且
,若数列
的通项公式为
,将数列
与
的公共项按从小到大的顺序排列得到数列
,则
的
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前n 项和为 .
34.(2024·全国·模拟预测)已知
,数列
为
,规律
是在
和
中间插入
项,所有插入的项构成以3 为首项,2 为公差的等差数列
,则数列
的前30
项和为 .
35.(2024·重庆·校联考一模)数学家康托(
)在线段上构造了一个不可数点集——康托三分集.将
闭区间
均分为三段,去掉中间的区间段
,余下的区间段长度为
;再将余下的两个区间
,
分别均分为三段,并各自去掉中间的区间段,余下的区间段长度为
.以此类推,不断地将余下各个
区间均分为三段,并各自去掉中间的区间段.重复这一过程,余下的区间集合即为康托三分集,记数列
表示第
次操作后余下的区间段长度.
(1)
;
(2)若
,都有
恒成立,则实数
的取值范围是 .
36.(2024·上海金山·统考一模)设
是由正整数组成且项数为
的增数列,已知
,
,数
列
任意相邻两项的差的绝对值不超过1,若对于
中任意序数不同的两项
和
,在剩下的项中总
存在序数不同的两项
和
,使得
,则
的最小值为 .
37.(2024·河北唐山·唐山市第十中学校考模拟预测)已知数列
满足
,且
,
为数列
的前
项和,则
,
.
9