内容正文:
考向17 数列新定义
1.(2020·全国高考真题(理))0-1周期序列在通信技术中有着重要应用.若序列
满足
,且存在正整数
,使得
成立,则称其为0-1周期序列,并称满足
的最小正整数
为这个序列的周期.对于周期为
的0-1序列
,
是描述其性质的重要指标,下列周期为5的0-1序列中,满足
的序列是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】根据新定义,逐一检验即可
【详解】由
知,序列
的周期为m,由已知,
,
对于选项A,
,不满足;
对于选项B,
,不满足;
对于选项D,
,不满足;
故选:C
【点晴】本题考查数列的新定义问题,涉及到周期数列,考查学生对新定义的理解能力以及数学运算能力,是一道中档题.
2.(2020·江苏高考真题)已知数列
的首项a1=1,前n项和为Sn.设λ与k是常数,若对一切正整数n,均有
成立,则称此数列为“λ~k”数列.
(1)若等差数列
是“λ~1”数列,求λ的值;
(2)若数列
是“
”数列,且an>0,求数列
的通项公式;
(3)对于给定的λ,是否存在三个不同的数列
为“λ~3”数列,且an≥0?若存在,求λ的取值范围;若不存在,说明理由,
【答案】(1)1(2)
(3)
【分析】(1)根据定义得
,再根据和项与通项关系化简得
,最后根据数列不为零数列得结果;
(2)根据定义得
,根据平方差公式化简得
,求得
,即得
;
(3)根据定义得
,利用立方差公式化简得两个方程,再根据方程解的个数确定参数满足的条件,解得结果
【详解】(1)
(2)
,
(3)假设存在三个不同的数列
为
数列.
或
或
∵对于给定的
,存在三个不同的数列
为
数列,且
或
有两个不等的正根.
可转化为
,不妨设
,则
有两个不等正根,设
.
① 当
时,
,即
,此时
,
,满足题意.
② 当
时,
,即
,此时
,
,此情况有两个不等负根,不满足题意舍去.
综上,
【点睛】本题考查数列新定义、由和项求通项、一元二次方程实根分步,考查综合分析求解能力,属难题.
解决数列的新定义问题,常用的解题思路是:审题、建模、研究模型、解决新定义问题。研究模型时需注意:(1) 量(多个量) ;(2) 量之间的关系(规律):等差、等比规律;递推关系;其它规律——由特殊到一般进行归纳总结;(3) 与数列通项公式有关或与前n项和有关等.
数列是高考重点考查的内容之一,其命题形式多种多样,其中基于问题情境的数列问题在高考中逐步成为热点。通过具体的问题背景或新的定义,考察数列在问题情境中的应用,以此来检验学生的核心价值,学科素养,关键能力,必备知识。
解决数列的新定义问题,常用的解题思路是:审题、建模、研究模型、解决新定义问题。研究模型时需注意:(1) 量(多个量) ;(2) 量之间的关系(规律):等差、等比规律;递推关系;其它规律——由特殊到一般进行归纳总结;(3) 与数列通项公式有关或与前n项和有关等.
1.等差数列与等差中项
(1)定义:
①文字语言:一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数;
②符号语言:an+1-an=d(n∈N*,d为常数).an-an-1=d (n
n∈N*,d为常数).
(2)等差中项:若三个数a,A,b组成等差数列,则A叫做a,b的等差中项.即A=
.
2.等差数列的通项公式与前n项和公式
(1)通项公式:an=a1+(n-1)d. (2)前n项和公式:Sn=na1+.
d=
3.等差数列的性质
已知数列{an}是等差数列,Sn是其前n项和.
(1)通项公式的推广:an=am+(n-m)d(n,m∈N*).
(2)若k+l=m+n(k,l,m,n∈N*),则ak+al=am+an.(3)若k+l=2m (k,l,m∈N*),则ak+al=2am.
4.等差数列与函数的关系
(1)通项公式:当公差d≠0时,等差数列的通项公式an=a1+(n-1)d=dn+a1-d是关于n的一次函数,且一次项系数为公差d.若公差d>0,则为递增数列,若公差d<0,则为递减数列.
(2)前n项和:当公差d≠0时,Sn=na1+n是关于n的二次函数且常数项为0.
n2+d=
5.等比数列的有关概念
(1)定义:
①文字语言:一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比都等于同一个常数(非零).
②符号语言:
=q(n∈N*,q为非零常数).(n
n∈N*,d为常数).
(2)等比中项:如果a,A,b成等比数列,那么A叫做a与b的等比中项.即A=
.
6.等比数列的有关公式
(1)通项公式:an=a1qn-1. (2)前n项和公式:Sn=
7.等比数列的性质
已知数列{an}是等比数列,Sn是其前n项和.(m,n,p,q,r,k∈N*)
(1)若m+n=p+q=2r,则am·an