内容正文:
备战2021年高中数学联赛之历年真题汇编(1981-2020)
专题10数列B辑
历年联赛真题汇编
1.【2020高中数学联赛A卷(第01试)】在等比数列中,,则的值为 .
【答案】
【解析】由等比数列的性质知,.所以.
2.【2019高中数学联赛B卷(第01试)】设等差数列{an}的各项均为整数,首项a1=2019,且对任意正整数n,总存在正整数m,使得.这样的数列{an}的个数为 .
【答案】5
【解析】设{an}的公差为d.由条件知(k是某个正整数),则,
即(k-2)d=a1,因此必有k≠2,且.
这样就有,
而此时对任意正整数n,
,
确实为{an}中的一项.
因此,仅需考虑使成立的正整数k的个数.注意到2019为两个素数3与673之积,易知k-2可取-1,1,3,673,2019这5个值,对应得到5个满足条件的等差数列.
3.【2018高中数学联赛A卷(第01试)】设整数数列满足,且,则这样的数列的个数为 .
【答案】80
【解析】设,则有
①
②
用t表示中值为2的项数.由②知,t也是中值为2的项数,其中t∈{0,1,2,3}.
因此的取法数为.
取定后,任意指定的值,有种方式.
最后由①知,应取使得为偶数,这样的b1的取法是唯一的,并且确定了整数a1的值,进而数列唯一对应一个满足条件的数列.
综上可知,满足条件的数列的个数为20×4=80.
4.【2018高中数学联赛B卷(第01试)】在平面直角坐标系xOy中,直线l通过原点,=(3,1)是l的一个法向量.已知数列{an}满足:对任意正整数n,点均在l上.若a2=6,则的值为 .
【答案】
【解析】易知直线l的方程是3x+y=0.因此对任意正整数n,有,即,故{an}是以为公比的等比数列
于是.
由等比数列的性质可得.
5.【2017高中数学联赛A卷(第01试)】设两个严格递增的正整数数列满足:,对任意正整数n,有,则的所有可能值为 .
【答案】13、20
【解析】由条件可知:均为正整数,且.
由于,故b1∈{1,2,3}.
反复运用{an}的递推关系知
,
因此,
而13×21=34×8+1,故有 ①
另一方面,注意到,有,故 ②
当b1=1时,①、②分别化为,无解
当b1=2时,①、②分别化为,得到唯一的正整数a1=18,此时.
当b1=3时,①、②分别化为,得到唯一的正整数a1=10,此时.
综上所述,的所有可能值为13、20.
6.【2017高中数学联赛B卷(第01试)】在等比数列{an}中,,则的值为 .
【答案】
【解析】数列{an}的公比为,故.
7.【2016高中数学联赛(第01试)】设是1,2,…,100中的4个互不相同的数,满足,则这样的有序数组的个数为 .
【答案】40
【解析】由柯西不等式知,,
等号成立的充分必要条件是,即成等比数列.
于是问题等价于计算满足的等比数列的个数.
设等比数列的公比q≠1,且q为有理数.记,其中m、n为互素的正整数,且m≠n.
先考虑n>m的情况:
此时,注意到m3与n3互素,故为正整数.
相应地,分别等于,,它们均为正整数.
这表明,对任意给定的,满足条件并以q为公比的等比数列的个数,即为满足不等式的正整数l的个数,即.
由于53>100,故仅需考虑,这些情况,
相应的等比数列的个数为
.
当n<m时,由对称性可知,亦有20个满足条件的等比数列,综上可知,共有40个满足条件的有序数组.
8.【2014高中数学联赛(第01试)】数列{an}满足a1=2,,则 .
【答案】
【解析】由题设
,
记数列{an}的前n项和为Sn,则,
所以,将上面两式相减,
得,
故.
9.【2013高中数学联赛(第01试)】已知数列{an}共有9项,其中,且对每个,均有,则这样的数列的个数为 .
【答案】491
【解析】令,则对每个符合条件的数列{an},有, ①
反之,由符合条件①的8项数列{bn}可唯一确定一个符合题设条件的9项数列{an}.
记符合条件①的数列{bn}的个数为N.显然bi(1≤i≤8)中有偶数个,即2k个;继而有2k个2,8-4k个1.当给定k时,{bn}的取法有种,
易知k的可能值只有0,1,2,所以.
因此,根据对应原理,符合条件的数列{an}的个数为491.
10.【2011高中数学联赛(第01试)】已知,则数列中整数项的个数为 .
【答案】15
【解析】由题意知,
要使an(1≤n≤95)为整数,必有均为整数,从而.
当n=2,8,14,20,26,32,38,44,50,56,62,68,74,80时,和均为非负整数,所以an为整数,共有14个.
当n=86时,,
在中,200!中因数2的个数为,
同理可计算得86!中因数2的个数为82,114!中因数2的个数为