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新高考新结构大题压轴01 数列新定义
一、解答题
1.(2024·浙江·模拟预测)已知实数,定义数列如下:如果,,则.
(1)求和(用表示);
(2)令,证明:;
(3)若,证明:对于任意正整数,存在正整数,使得.
2.(2024·浙江温州·二模)数列满足:是等比数列,,且.
(1)求;
(2)求集合中所有元素的和;
(3)对数列,若存在互不相等的正整数,使得也是数列中的项,则称数列是“和稳定数列”.试分别判断数列是否是“和稳定数列”.若是,求出所有的值;若不是,说明理由.
3.(2024·安徽池州·模拟预测)定义:若对恒成立,则称数列为“上凸数列”.
(1)若,判断是否为“上凸数列”,如果是,给出证明;如果不是,请说明理由.
(2)若为“上凸数列”,则当时,.
(ⅰ)若数列为的前项和,证明:;
(ⅱ)对于任意正整数序列(为常数且),若恒成立,求的最小值.
4.(23-24高三下·浙江·阶段练习)在平面直角坐标系中,我们把点称为自然点.按如图所示的规则,将每个自然点进行赋值记为,例如,.
(1)求;
(2)求证:;
(3)如果满足方程,求的值.
5.(2024·全国·模拟预测)设满足以下两个条件的有穷数列为阶“曼德拉数列”:
①;②.
(1)若某阶“曼德拉数列”是等比数列,求该数列的通项(,用表示);
(2)若某阶“曼德拉数列”是等差数列,求该数列的通项(,用表示);
(3)记阶“曼德拉数列”的前项和为,若存在,使,试问:数列能否为阶“曼德拉数列”?若能,求出所有这样的数列;若不能,请说明理由.
6.(2024高三·全国·专题练习)设数列的各项为互不相等的正整数,前项和为,称满足条件“对任意的,,均有”的数列为“好”数列.
(1)试分别判断数列,是否为“好”数列,其中,,并给出证明;
(2)已知数列为“好”数列,其前项和为.
①若,求数列的通项公式;
②若,且对任意给定的正整数,,有,,成等比数列,求证:.
7.(2024·湖南岳阳·二模)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,接下来的两项是,,再接下来的三项是,,,依此类推.设该数列的前项和为,规定:若,使得,则称为该数列的“佳幂数”.
(1)将该数列的“佳幂数”从小到大排列,直接写出前4个“佳幂数”;
(2)试判断50是否为“佳幂数”,并说明理由;
(3)(ⅰ)求满足的最小的“佳幂数”;
(ⅱ)证明:该数列的“佳幂数”有无数个.
8.(2024·辽宁大连·一模)对于数列,定义“T变换”:T将数列A变换成数列,其中,且.这种“T变换”记作,继续对数列B进行“T变换”,得到数列,依此类推,当得到的数列各项均为0时变换结束.
(1)写出数列A:3,6,5经过5次“T变换”后得到的数列:
(2)若不全相等,判断数列不断的“T变换”是否会结束,并说明理由;
(3)设数列A:2020,2,2024经过k次“T变换”得到的数列各项之和最小,求k的最小值.
9.(23-24高三下·江苏南通·模拟预测)设正整数,有穷数列满足,且,定义积值
(1)若时,数列与数列的S的值分别为,
①试比较与的大小关系;
②若数列的S满足,请写出一个满足条件的
(2)若时,数列存在使得,将,分别调整为,,其它2个,令数列调整前后的积值分别为,写出的大小关系并给出证明;
(3)求的最大值,并确定S取最大值时所满足的条件,并进行证明.
10.(23-24高三下·海南省直辖县级单位·模拟预测)由个数排列成行列的数表称为行列的矩阵,简称矩阵,也称为阶方阵,记作:其中表示矩阵中第行第列的数.已知三个阶方阵分别为,,其中分别表示中第行第列的数.若,则称是生成的线性矩阵.
(1)已知,若是生成的线性矩阵,且,求;
(2)已知,矩阵,矩阵是生成的线性矩阵,且.
(i)求;
(ii)已知数列满足,数列满足,数列的前项和记为,是否存在正整数,使成立?若存在,求出所有的正整数对;若不存在,请说明理由.
11.(23-24高三下·安徽·模拟预测)基本不等式可以推广到一般的情形:对于个正数,它们的算术平均不小于它们的几何平均,即,当且仅当时,等号成立.若无穷正项数列同时满足下列两个性质:①;②为单调数列,则称数列具有性质.
(1)若,求数列的最小项;
(2)若,记,判断数列是否具有性质,并说明理由;
(3)若,求证:数列具有性质.
12.(2024·山东泰安·一模)已知各项均不为0的递增数列的前项和为,且(,且).
(1)求数列的前项和;
(2)定义首项为2且公比大于1的等比数列为“-数列”.证明:
①对任意且,存在“-数列”,使得成立;
②当且时,不存在“-数列”,使得对任意正整数成立.
13.(2024·河南信阳·一模)定义:已知数列满足.
(1)若,,求,的值;
(2)若