内容正文:
专题4.1 数列的函数特征
【考点1:数列的周期性】 1
【考点2:数列的单调性】 4
【考点3:数列的最大(小)项】 8
【考点4:数列中的恒成立问题】 12
【考点1:数列的周期性】
【知识点:数列的周期性】
周期数列的常见形式与解题方法
(1)周期数列的常见形式
①利用三角函数的周期性,即所给递推关系中含有三角函数;
②相邻多项之间的递推关系,如后一项是前两项的差;
③相邻两项的递推关系,等式中一侧含有分式,又较难变形构造出特殊数列.
(2)解决此类题目的一般方法
根据给出的关系式求出数列的若干项,通过观察归纳出数列的周期,进而求有关项的值或者前n项的和.
1. (2022·黄冈质检)已知数列{xn}满足xn+2=|xn+1-xn|(n∈N*),若x1=1,x2=a(a≤1,a≠0),且xn+3=xn对于任意的正整数n均成立,则数列{xn}的前2 017项和S2 017=( )
A.672 B.673
C.1 342 D.1 345
解:∵x1=1,x2=a(a≤1,a≠0),∴x3=|x2-x1|=|a-1|=1-a,∴x1+x2+x3=1+a+(1-a)=2,又xn+3=xn对于任意的正整数n均成立,∴数列{xn}的周期为3,所以数列{xn}的前2 017项和S2 017=S672×3+1=672×2+1=1 345.故选D.
2. (2022·广东四校联考)数列{an}满足a1=2,an+1=(n∈N*),则a2 018=( )
A.-2 B.-1
C.2 D.
解:数列{an}满足a1=2,an+1=(n∈N*),∴a2==-1,a3==,a4==2,…,可知此数列有周期性,周期T=3,即an+3=an,则a2 018=a672×3+2=a2=-1.故选B.
3.在数列{an}中,a1=1,an+1-an=sin,记Sn为数列{an}的前n项和,则S2022=( )
A.0 B.2 022
C.1012 D.1011
解析:选C 由a1=1及an+1-an=sin,得an+1=an+sin,所以a2=a1+sin π=1,a3=a2+sin=0,a4=a3+sin=0,a5=a4+sin=1,a6=a5+sin=1,a7=a6+sin=0,a8=a7+sin=0,…,可见数列{an}为周期数列,周期T=4,所以S2022=505(a1+a2+a3+a4)+a1+a2=1 012.
4.数列 {an}满足 an+1= , a8=2,则a1 =________.
解析:将a8=2代入an+1=,可求得a7=;再将a7=代入an+1=,可求得a6=-1;再将a6=-1代入an+1=,可求得a5=2;由此可以推出数列{an}是一个周期数列,且周期为3,所以a1=a7=.
5.(2022·陕西·礼泉县第二中学高二阶段练习)数列满足,,则( )
A. B. C.2 D.3
【答案】A
【分析】由递推公式可得数列是的周期数列,从而得解.
【详解】,且,
,,
, ,
所以数列是的周期数列,
所以.
故选:A
6.(2022·吉林吉林·高三阶段练习)已知数列满足,,则数列的前2023项的乘积为( )
A. B.1 C.2 D.3
【答案】D
【分析】由题知数列是以为首项,周期为4的一个周期数列,再根据周期性求解即可.
【详解】解:因为,
所以,
所以,
所以数列是以为首项,周期为4的一个周期数列,
因为,
所以,,,
所以,
所以.
故选:D
7.(2022·江苏·海安县实验中学高二期中)已知数列中,,,则___________.
【答案】
【分析】推导出数列为周期数列,且周期为,利用数列的周期性可求得的值.
【详解】由已知可得,,,,,
且,
故数列为周期数列,且周期为,
所以,.
故答案为:.
8.(2020·山东·青岛二中高三期中)已知数列满足,,,则______.
【答案】0
【分析】根据题意多写出几项,发现规律,找到周期,求出和即可.
【详解】解:由题知,∵,,,
∴,
同理可得,,,,,
∴数列为以6为周期的周期数列,
.
故答案为:0
9.(2022·陕西·西北工业大学附属中学高三阶段练习(理))若表示整数的个位数字,,数列的前项和为,则______.
【答案】1012
【分析】根据题意可推得为周期数列,求得其周期为10,计算出,求得,即可求得的值.
【详解】由题意知表示正整数n的个位数字,
因为,与的个位数字均为0,
所以 ,
因为,20的个位数字为0,
所以,
,
即数列为周期性数列,且周期为10,
所以 ,
因为,, ,
,,,
,,,
,
则,
故,
故答案为:1012.
【考点2:数列的单调性】
【知识点:数列的单调性】
(1)数列的单调性与函数的单调性有所不同,其