内容正文:
贵哥讲高中数学
第7讲 数列专题2:数列的新定义问题
本讲义整体上难度偏难,题目有一定的分层,题量略大!
解决新定义问题,首先考察对定义的理解。其次是考查满足新定义的数列的简单应用,如在某些条件下,满足新定义的数列有某些新的性质,这也是在新环境下研究“旧”性质,此时需要结合新数列的新性质,探究“旧”性质.第三是考查综合分析能力,主要是将新性质有机地应用在“旧”性质上,创造性地证明更新的性质.
【题型1】以某种简单的规律定义新数列
【典题1】 已知数列1,1,2,1,2,4,1,2,4,8,1,2,4,8,16,⋯,其中第一项是20,接下来的两项是20,21,再接下来的三项是20,21,22,依此类推.若该数列的前n项和为2的整数幂,如,则称中的(n,k)为“一对佳数”,当n≥100时,首次出现的“一对佳数”是 .
【巩固练习】
1. (★★) (多选)“0,1数列”在通信技术有着重要应用,它是指各项的值都等于0或1的数列.设A是一个有限“0,1数列”,f(A)表示把A中每个0都变为1,0,每个1都变为0,1,所得到的新的“0,1数列”,例如A(0,1,1,0),则f(A)=(1,0,0,1,0,1,1,0).设A1是一个有限“0,1数列”,定义Ak+1=f(Ak),k=1,2,3,….则下列说法正确的是( )
A.若A3=(1,0,0,1,1,0,0,1),则A1=(0,0)
B.对任意有限“0,1数列”A1,则An(n≥2,n∈N)中0和1的个数总相等
C.An+1中的0,0数对的个数总与An中的0,1数对的个数相等
D.若A1=(0,0),则A2021中0,0数对的个数为
2. (★★★) (多选)Look﹣and﹣say数列是数学中的一种数列,它的名字就是它的推导方式:给定第一项之后,后一项是前一项的发音,例如第一项为3,第二项是读前一个数“1个3”,记作13,第三项是读前一个数“1个1,1个3”,记作1113,按此方法,第四项为3113,第五项为132113,….若Look﹣and﹣say数列{an}第一项为11,依次取每一项的最右端两个数组成新数列{bn},则下列说法正确的是( )
A.数列{an}的第四项为111221
B.数列{an}中每项个位上的数字不都是1
C.数列{bn}是等差数列
D.数列{bn}前10项的和为160
3. (★★★) (多选)记<x>表示与实数x最接近的整数,数列{an}通项公式为 (n∈N*),其前n项和为Sn,设,则下列结论正确的是( )
A. B. C.n≥k2﹣k+1 D.S2022<90
4. (★★★★) (多选)已知数列{an}:1,1,2,1,2,4,1,2,4,8,1,2,4,8,16,…,其中第一项是20,接下来的两项是20,21,再接下来的三项是20,21,22,以此类推.记数列{an}的前n项和为Sn,则( )
A.S20=120
B.a50=16
C.若 Sn>1000,则n的最小值为45
D.若n>200且存在m(m∈N*),使得 Sn=2ⁿ+1,则m+n的最小值为440
【题型2】 以函数定义新数列
【典题1】 给定数列{an},若满足a1=a(a>0且a≠1),且对于任意的m,n∈N*,都有am+n=am•an,则称数列{an}为“指数型数列”.
(1)已知数列{an}的通项公式an=4n,证明:{an}为“指数型数列”;
(2)若数列{an}满足:,an=2anan+1+3an+1(n∈N*);
①判断数列是否为“指数型数列”,若是给出证明,若不是说明理由;
②若数列{an}的前n项和为Sn,证明:.
【巩固练习】
1. (★★)在数学和许多分支中都能见到很多以瑞士数学家欧拉命名的常数、公式和定理,如:欧拉函数φ(n)(n∈N*)的函数值等于所有不超过正整数n且与n互素的正整数的个数,(互素是指两个整数的公约数只有1),例如:φ(1)=1;φ(3)=2(与3互素有1、2);φ(9)=6(与9互素有1、2、4、5、7、8).记Sn为数列{n•φ(3n)}的前n项和,则S10=( )
A. B.
C. D.
2. (★★★)数列{an}满足a1=1,an+1=f(an),n∈N*,定义函数y=f(x)是数列{an}的特征函数,则下列说法正确的是 .
①当f(x)<x时,数列{an}单调递增
②当f(x)=2x﹣1时,an=1
③当时,
④当时,记数列{an}的前n项和为Sn,则
【题型3】 以项之间关系或与关系定义新数列
【典题1】 数列{an}满足:对任意的n∈N+且n≥3,总存在i,j∈N+,使得an=a