内容正文:
专题06 数列
题型概览
题型01数列的概念与表示
题型02等差数列
题型03等比数列
题型04数列新定义
(
题型01
) 数列的概念与表示
1.(2025·浙江温州·二模)已知数列满足,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(2025·浙江·二模)已知数列的前项和为,则下列说法正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
3.(2025·浙江嘉兴·二模)记表示不超过的最大整数,已知数列满足,且,数列满足,记为数列的前项和,则 .
(
题型0
2
) 等差数列
1.(2025·浙江台州·二模)已知等差数列的公差,,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.(2025·浙江·二模)(多选)设和是两个整数,如果和除以正整数所得的余数相同,则称和对于模同余,记作.( )
A.若公比为的等比数列满足,则
B.若公比为的等比数列满足,则
C.若为等差数列,,,为的前n项和,则
D.若为公差的等差数列,,,若,则使
3.(2025·浙江·二模)已知数列和满足,,,,则 .
4.(2025·浙江·二模)已知等差数列的前项和为,,,则 .
5.(2025·浙江台州·二模)已知集合,含两个元素的集合.
(1)若,则满足条件的集合A的个数为 ;
(2)若,则满足条件的不同的有序数对的个数为 .(结果均要化简)
6.(2025·浙江金华·二模)已知数列为等差数列,为其前项和,满足,,则的值为 .
(
题型0
3
) 等比数列
1.(2025·浙江·二模)记数列的前项和为,若,,则等于( )
A.33 B.46 C.49 D.42
2.(2025·浙江杭州·二模)若等比数列满足,,则数列的公比等于( )
A.或 B.或 C. D.
3.(2025·浙江·二模)已知整数数列满足,数列是公比大于1的等比数列,且,.数列满足.数列,前项和分别为,,其中.
(1)求和
(2)用表示不超过的最大整数,求数列的前2025项和.
4.(2025·浙江台州·二模)已知数列和满足,,且,.
(1)求数列和的通项公式;
(2)求的值.(其中表示不大于的最大整数,如)
(
题型0
4
) 数列新定义
1.(2025·浙江·二模)对于给定的项整数数列:(),定义变换:①若,则加,均加,其余项不变;②若,则加,均加,其余项不变;③若,则加,均加,其余项不变.例如,对数列:做变换得到,即;而对数列:先后做变换,可得到,即.
(1)找出一系列变换,使得数列:经过这系列变换后成为常数列;
(2)是否能找出一系列变换,使得数列:经过这系列变换后成为常数列,若存在,请给出具体的变换;若不存在,请说明理由;并请判断当为奇数时,对于任意数列,是否总存在一系列变换能使该数列成为常数列(无须证明).
(3)当为偶数且数列是递增数列时,是否存在一系列变换,使得该数列成为常数列,若存在,请给出具体的变换;若不存在,请说明理由.
2.(2025·浙江·二模)若数列中某相邻三项成等差数列,则称该三项为“等差组”;若数列中某相邻三项成等比数列,则称该三项为“等比组”.现有一个12项的正项数列,其共有10组相邻三项,记第组相邻三项为.
(1)若数列满足,
①为“等差组”,为“等比组”,求;
②为“等比组”,为“等差组”,求.
(2)若数列满足,且为“等差组”或“等比组”,求满足条件的数列的个数;
(3)若数列满足,且中恰有5组“等差组”和5组“等比组”,求的最大可能值.
3.(2025·浙江温州·二模)给定正数与无穷数列,若存在,当时,都有,则称数列具有性质.
(1)求证:数列具有性质;
(2)若无穷数列具有性质,求证:存在正数,使得;
(3)若对任意正数,数列都具有性质,则称为“—数列”.若正项数列是“—数列”,试判断数列是否也是“—数列”,并证明你的结论.(注:)
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专题06 数列
题型概览
题型01数列的概念与表示
题型02等差数列
题型03等比数列
题型04数列新定义
(
题型01
) 数列的概念与表示
1.(2025·浙江温州·二模)已知数列满足,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设,将把分别表示出来,结合不等式的性质计算即可.
【详解】设,则,
得,
所以.
故选:B
2.(2025·浙江·二模)已知数列的前项和为,则下列说法正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】D
【分析】根据数列前项和与的关系,对各选项逐一进行分析判断.
【详解】当时,;当时,.
仅知道,无法确定的大小,也就不能确定的正负.
例如数列为,,,但,所以选项错误.
当时,,则;当时,.
仅知道,无法确定的大小,也就不能确定的正负.
例如数列为,,,,
当时,,所以选项错误.
当时,,由可得,但不能得出;
当时,即,可得,同样无法得出.
例如数列为,,满足,但,所以选项错误.
已知,当时,,即;
当时,;
,由可得,那么,所以,即,选项正确.
故选:D.
3.(2025·浙江嘉兴·二模)记表示不超过的最大整数,已知数列满足,且,数列满足,记为数列的前项和,则 .
【答案】
【分析】分析得出,利用累加法求出数列的通项公式,可化简数列的表达式,求出,结合题中定义可求得的值.
【详解】因为数列满足,且,则,
当且时,
,
也满足,故对任意的,,
故,,
当时,,则,所以,
此时,,
所以,
,
故.
故答案为:.
(
题型0
2
) 等差数列
1.(2025·浙江台州·二模)已知等差数列的公差,,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】根据给定条件,用公差表示,再利用基本不等式求出最小值.
【详解】等差数列的公差,由,得,解得,
则,当且仅当时取等号,
所以的最小值为2.
故选:B
2.(2025·浙江·二模)(多选)设和是两个整数,如果和除以正整数所得的余数相同,则称和对于模同余,记作.( )
A.若公比为的等比数列满足,则
B.若公比为的等比数列满足,则
C.若为等差数列,,,为的前n项和,则
D.若为公差的等差数列,,,若,则使
【答案】ABD
【分析】根据同余的定义,结合等差数列和等比数列的通项公式及前项和公式,对各选项逐一进行分析.
【详解】由题意可知,,,,
,∴A正确;
,若,则,
,,∴B正确;
为偶数,也为偶数,显然不能成立,∴C错误;
,当时,结论显然成立,∴D成立.
故选:ABD.
3.(2025·浙江·二模)已知数列和满足,,,,则 .
【答案】
【分析】先根据等差数列的定义得出数列是等差数列;再根据等差数列的通项公式即可求解
【详解】因为,,
所以两式相减可得:,即.
所以数列是以为首项,为公差的等差数列,
故.
故答案为:
4.(2025·浙江·二模)已知等差数列的前项和为,,,则 .
【答案】110
【分析】根据等差数列的前项和公式计算即可.
【详解】.
故答案为:110.
5.(2025·浙江台州·二模)已知集合,含两个元素的集合.
(1)若,则满足条件的集合A的个数为 ;
(2)若,则满足条件的不同的有序数对的个数为 .(结果均要化简)
【答案】
【分析】(1)根据已知条件可得出.根据集合元素的性质设,则.依次列举可得出取不同值时取值的情况,观察可得出构成一个等差数列,根据等差数列前项和公式计算即可得出答案;
(2)根据已知可得可知为4的整数倍.然后分为奇数、为2的奇数倍、为2的偶数倍,三种情况,分别求出满足条件的个数,求和即可得出答案.
【详解】(1)由可得,
.
因为,所以.
又,所以有.
根据集合元素的无序性以及互异性,不妨设,则.
当时,可取2,3,4,……,,共种可能;
当时,可取3,4,……,,共种可能;
当时,可取4,……,,共种可能;
……
当时,可取,,,,,共5种可能;
当时,可取,,,共种可能;
当时,可取,共种可能.
易知1,3,5,……,,,构成了一个以1为首项,2为公差的等差数列,项数为项,
和为.
(2)由(1)知,.
因为,可知为4的整数倍.
①当为奇数时,应取2的奇数倍,
显然在,满足条件的有2,6,……,,有个.
在,满足条件的有1,3,5,……,,有个.
此时满足条件的不同的有序数对的个数为;
②当为2的奇数倍时,应取4的整数倍,
显然在,满足条件的有4,8,……,,有个.
在,满足条件的有2,6,……,,有个.
此时满足条件的不同的有序数对的个数为;
③当为2的偶数倍,即4的整数倍时,应取4的整数倍,且,
显然在,满足条件的有4,8,……,,有个.
在,满足条件的有4,8,……,,且,有个.
此时满足条件的不同的有序数对的个数为.
综上所述,满足条件的不同的有序数对的个数为.
故答案为:;.
6.(2025·浙江金华·二模)已知数列为等差数列,为其前项和,满足,,则的值为 .
【答案】3
【分析】设出等差数列的公差,根据求和公式建立方程组,求得首项与公差,利用通项,可得答案.
【详解】设等差数列的公差为,则,
化简可得,解得,
所以.
故答案为:.
(
题型0
3
) 等比数列
1.(2025·浙江·二模)记数列的前项和为,若,,则等于( )
A.33 B.46 C.49 D.42
【答案】A
【分析】根据递推公式,结合前项和与第项的关系求出通项公式,进而求出目标值.
【详解】数列中,,,当时,,
当时,,则,,
因此当时,数列是以为首项,公比为3的等比数列,,
数列的通项公式为:,,,
所以.
故选:A
2.(2025·浙江杭州·二模)若等比数列满足,,则数列的公比等于( )
A.或 B.或 C. D.
【答案】C
【分析】根据等比数列的通项公式求解即可.
【详解】,
,
所以,
故选:C.
3.(2025·浙江·二模)已知整数数列满足,数列是公比大于1的等比数列,且,.数列满足.数列,前项和分别为,,其中.
(1)求和
(2)用表示不超过的最大整数,求数列的前2025项和.
【答案】(1),
(2)2024
【分析】(1)先根据时和确定.设通项求,
再由得出关于和的不等式组,解出得到和.
对于等比数列,利用和联立求解出和,进而得到.
(2)先得出,写出表达式,再用错位相减法,即①式减②式求出,进而得到.然后分和讨论与大小关系,确定的值,最后求出.
【详解】(1)当时,.又因为,所以
设,则
依题意,,
得恒成立,解得,
所以,,
设等比数列的公比为q,,.
所以,.得到,联立得
解得或(舍去),代入中,解得
得数列的通项公式为
(2)
……①
……②
①-②,得
即
时,,,所以;
时,,所以,所以
所以.
4.(2025·浙江台州·二模)已知数列和满足,,且,.
(1)求数列和的通项公式;
(2)求的值.(其中表示不大于的最大整数,如)
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)由已知条件得出,可知数列是等比数列,确定该数列的首项和公比,可求出数列的通项公式,进而得出,利用前项和与通项的关系可求出数列的通项公式;
(2)由放缩法得出,当时,,结合放缩法得出的范围,进而可得出的值.
【详解】(1)由可得,且,
所以,数列是首项和公比都为的等比数列,
所以,,故,
由已知,
可得①,
当时,则有②,
①②得,解得,
也满足,
故对任意的,.
(2)因为
,
所以,,
另一方面,当时,
,
所以,,
所以,,
又因为,因此,.
(
题型0
4
) 数列新定义
1.(2025·浙江·二模)对于给定的项整数数列:(),定义变换:①若,则加,均加,其余项不变;②若,则加,均加,其余项不变;③若,则加,均加,其余项不变.例如,对数列:做变换得到,即;而对数列:先后做变换,可得到,即.
(1)找出一系列变换,使得数列:经过这系列变换后成为常数列;
(2)是否能找出一系列变换,使得数列:经过这系列变换后成为常数列,若存在,请给出具体的变换;若不存在,请说明理由;并请判断当为奇数时,对于任意数列,是否总存在一系列变换能使该数列成为常数列(无须证明).
(3)当为偶数且数列是递增数列时,是否存在一系列变换,使得该数列成为常数列,若存在,请给出具体的变换;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,具体见解析
(3)不存在,理由见解析
【分析】(1)根据题意中定义的变换,可知分别经过三个变换即可变换为常数列;
(2)根据题意中定义的变换,可知存在一系列的变换使得成为常数列,同时当为奇数时,对于任意数列,总存在一系列变换能使该数列成为常数列.
(3)通过反证法证明,假设存在次变换,能使得经过这次变换后,成为常数列.由次变换后有,进而由知,(*),而为递增数列,可得,这与(*)矛盾,故而得证.
【详解】(1)
此处三个变换顺序可调换,也可得到其他全相等的数.
(2)存在,
,
结合上述情况,推断当为奇数时,对于任意数列,总存在一系列变换能使该数列成为常数列.
(3)不存在,理由如下:
假设存在次变换,能使得经过这次变换后,
成为常数列,其中.
注意到每作一次变换,均能使奇数项的和增加2,
偶数项的和增加2,
因此次变换后有,
由知,
所以,(*)
而为递增数列,故,,…,
从而得,这与(*)矛盾,因此假设不成立,即不存在这样的系列变换使得该数列成为常数列.
2.(2025·浙江·二模)若数列中某相邻三项成等差数列,则称该三项为“等差组”;若数列中某相邻三项成等比数列,则称该三项为“等比组”.现有一个12项的正项数列,其共有10组相邻三项,记第组相邻三项为.
(1)若数列满足,
①为“等差组”,为“等比组”,求;
②为“等比组”,为“等差组”,求.
(2)若数列满足,且为“等差组”或“等比组”,求满足条件的数列的个数;
(3)若数列满足,且中恰有5组“等差组”和5组“等比组”,求的最大可能值.
【答案】(1)①;②;
(2);
(3).
【分析】(1)根据等差中项和等比中项可求①②的;
(2)先确定,再根据分类计数原理可求数列的个数;
(3)先证明两个一般命题,再根据命题可求的最大可能值.
【详解】(1)①因为为“等差组”,故成等差数列,故,故,
而为“等比组”,故成等比数列,故,故.
②若为“等比组”,为“等差组”,则成等比数列,故,
且成等差数列,故.
(2)因为为“等差组”或“等比组”,故有4种情形:
若为“等差组”,为“等差组”,则;
若为“等差组”,为“等比组”,则,
而为正项数列,故即,
故,而,故,故,;
若为“等比组”,为“等比组”,则,;
若为“等比组”,为“等差组”,则,
故,而,故,.
从而开始的相邻三项,要么为“等比组”,要么为“等差组”,
对于确定的、,此后等比组的公比、等差组的公差均确定,
故此时有个满足条件的数列,
故满足条件的数列的个数为.
(3)先考虑一个一般命题:
若,若正项数列中中一个“等差组”,另一个为“等比组”,则先“等比组”再“等差组”得到的较大.
证明:若先“等差组”,再“等比组”,则,
若先“等比组”,再“等差组”,则,其中,
此时
,
故先“等比组”再“等差组”得到的较大..
再考虑另一个一般命题:若,若正项数列中的为“等差组”或“等比组”,则当增大时,也增大.
证明:若均为“等差组”或“等比组”,
由等差数列的性质和等比数列的性质可得当增大时,也增大.
若先“等差组”,再“等比组”,则,
由得,
故由双勾函数的性质可得增大时,也增大;
若先“等比组”,再“等差组”,则,
而,故增大时,也增大,故命题成立.
对于数列满足,,
而中恰有5组“等差组”和5组“等比组”,
要使得的最大,则前述两个命题可得需前5组为“等比组”,
后5组为“等差组”,此时个数分别为,
故的最大可能值为.
3.(2025·浙江温州·二模)给定正数与无穷数列,若存在,当时,都有,则称数列具有性质.
(1)求证:数列具有性质;
(2)若无穷数列具有性质,求证:存在正数,使得;
(3)若对任意正数,数列都具有性质,则称为“—数列”.若正项数列是“—数列”,试判断数列是否也是“—数列”,并证明你的结论.(注:)
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
(3)也是“—数列”,证明见解析
【分析】(1)根据数列求和公式求出的表达式并与比较;(2)利用数列具有性质,通过绝对值不等式得到的范围,进而找到满足条件的;(3)根据是“S—数列”,结合不等式性质适当放缩证明也是“S—数列”.
【详解】(1)取,则当时,
所以数列具有性质.
(2),当时,都有,
当时,,
所以,
取,则.
(3)我们先证明:
1),恒有,这由切线放缩易证.
2),当时,恒有,即.
若不然,,使得.
取,则,矛盾!(类似(2)中证明)
下证也是“—数列”.
,当时,
而由于是“—数列”,取,则,
当时,有,
所以,
所以也是“—数列”.
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