内容正文:
数列:数列不等式问题、数列新定义问题、数列实际应用问题专项训练
数列:数列不等式问题、数列新定义问题、数列实际应用问题专项训练
考点一 数列不等式问题
1.(24-25高二下·黑龙江绥化·期中)在正项等比数列中,,,若当时,恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】设等比数列公比为,,.
,,解得,,
由得,即.
记,则,
当时,,时,,
因此
故时,取到得最小值是-16.,即实数的取值范围为,
故选:B.
2.(2025·甘肃定西·模拟预测)已知等比数列的前项和为,若对于任意,不等式恒成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】设数列的公比为,由题意知,
由,解得,
所以,
因为,当且仅当,即时等号成立,
所以,解得.
故选:A
3.(2025·山东泰安·模拟预测)公差不为的等差数列的前项和为,若,成等比数列,则满足的的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】设数列的公差为,
因为,成等比数列,
所以, 解得,
所以,
故.
由,得,解得.
∵,∴的最大值为.
故选:D.
4.(2025·海南·模拟预测)数列满足,对于任意的恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由题意令,所以,对比,可得,
所以数列是以为首项,2为公比的等比数列,
所以,
所以,
对于任意的恒成立,即对于任意的恒成立,
即对于任意的恒成立,
显然当增大时,减小,此时增大,
所以.
故选:A.
5.(24-25高二下·广东江门·期末)已知数列的前项和为,且,设,,若数列是递增数列,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由题意,所以,解得,
而,
从而,所以,
所以是以为首项、2为公比的等比数列,
所以,解得,
所以,
若数列是递增数列,则当且仅当恒成立,
所以恒成立,
所以恒成立,所以,
所以实数的取值范围是.
故选:B.
6.(24-25高二下·辽宁鞍山·期末)已知单调递增数列的通项公式为,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】由已知恒成立,即恒成立,
为奇数时,,,的最小值是,所以,,
为偶数时,,,的最小值是,所以,,
所以,
故选:A.
7.(24-25高三下·陕西咸阳·阶段练习·多选)已知数列的前项和为,满足,数列满足,记,数列的前项和为,则下列说法正确的是( )
A. B.
C.若,则的最大值为8 D.满足的最大值为8
【答案】AC
【详解】对于A,因为2),所以,
所以数列是等差数列,设公差为,
因为,,所以,解得,
所以,正确;
对于B,因为,,所以,所以数列是公比为2的等比数列,
所以,所以,
所以,错误.
对于C,由B知,
所以恒成立,所以数列单调递增,
当时,,
当时,,
所以的最大值为8,正确;
对于D,设,
则,
令,所以,
当时,,即,
所以当时,单调递增,
即当时单调递增,
当时,,即;
当时,,即;
当时,,即;
当时,,即;
当时,,即;
当时,,即,
所以当时,单调递减,
当时,单调递增,
因为,
所以满足,的最大值为7,错误.
故选:AC
8.(24-25高二下·江苏南京·期中·多选)数列满足,且,数列的前项和为.从的前项中任取两项,它们之和是奇数的概率为,数列的前项积为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【详解】,,,
又,所以数列是首项为3,公差为1的等差数列.,
即,,
对于选项A:,故A对;
对于选项B:,故B错;
对于选项C:显然为奇数时,为奇数,为偶数时,为偶数,
因此要满足两项之和为奇数,则取奇偶各一个,
所以,故C对;
对于选项D:当时,满足;
当时,,
所以,故D对.
故答案为:ACD.
9.(24-25高二下·辽宁大连·期中)已知在数列中,,,设数列的前项和为,若不等式对恒成立,则的最小值为 .
【答案】
【详解】由题意知,则数列是首项为的常数列,
,
,,,
当且仅当,即时取等号,
,则的最小值为.
故答案为:.
10.(24-25高二下·江苏南京·期中)已知设,,,是圆心在抛物线上的一系列圆,它们圆心的横坐标分别记为,,,,已知,,,2,3,,都与轴相切,且顺次逐个相邻外切.
(1)求;
(2)求由,,,构成的数列的通项公式;
(3)求证:.
【答案】(1);
(2);
(3)证明见解析.
【详解】(1)由题设,整理得,
或,又,则;
(2)由题意知:,,
所以,,且,
,两边平方,整理得,
,
,
,
故是以4为首项,公差为2的等差数列,
,
;
(3),
.
11.(2025·江西·模拟预测)已知数列的首项.
(1)求数列的通项公式;
(2)若恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)数列的首项,可得,
而,故,故,
即数列是首项和公比均为3的等比数列,可得,即.
(2)若恒成立,即为,即恒成立,
设,可得,.
即数列是单调递减数列,可得,
所以,即实数的取值范围是
12.(24-25高二下·北京西城·阶段练习)已知等差数列的公差为,且满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列满足,求数列的前项和;
(3)若等比数列满足,设数列的前项和为.若对任意,不等式恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)已知等差数列的公差为,,
,
所以,经检验符合题意;
(2)因为,
所以.
(3)数列为等比数列,,
所以首项为1,公比为的等比数列,
则,
又对任意,不等式恒成立,
所以.
13.(24-25高二下·四川眉山·期末)已知数列的前项和为,其中为常数,且.
(1)求的值,并求;
(2),数列的前项和为,若,都有恒成立,求实数的最小值.
【答案】(1),
(2)
【详解】(1)由已知,,,
所以,则,所以,
,
(),
且也成立,
所以.
(2)由(1)可知,,则,
则,
,
两式作差得,,
则,
,,
所以数列为递增数列,
因,则,即,
又,都有恒成立,则,则实数的最小值为.
14.(24-25高二下·辽宁锦州·期末)已知数列的首项的前项和为,且.
(1)证明数列是等比数列;
(2)令,求函数在点处的导数;
(3)设,是否存在实数,使对任意正整数都成立,若存在,求出实数的取值范围;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析;
(2);
(3)不存在,理由见解析.
【详解】(1)证明:因为,所以,
所以,
又,即,
所以数列是公比和首项均为2的等比数列.
(2)由(1),所以,
所以,
所以,
所以,
所以,
所以,
所以.
(3)不存在,理由如下:由题,
则,设对任意正整数都成立,
则当为偶数时,,
因为为偶数,所以,所以;
当为奇数时,,
因为为奇数,所以,所以,
综上所述,不存在实数,使对任意正整数都成立.
15.(24-25高二下·陕西渭南·期末)已知等差数列的前n项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)已知数列满足,
(i)求数列的前n项和;
(ii)若不等式对任意恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)(i);(ii)
【详解】(1)设等差数列的公差为d,则,解得,
;
(2)(i)由(1)知,
,
,
,
;
(ii)由(i)得,
设,则,
,数列是递增数列,
当n为偶数时,恒成立,,
当为奇数时,恒成立,,,
实数的取值范围为.
考点二 数列新定义问题
1.(2025·河北·模拟预测)我们把各项均为0或1的数列称为数列,数列在计算机科学和信息技术领域有着广泛的应用.把佩尔数列(,,,)中的奇数换成0,偶数换成1,得到数列,记的前n项和为,则( )
A.20 B.15 C.12 D.10
【答案】B
【详解】因为,,,
所以,
可以看出数列的前30项为,
所以,
故选:B.
2.(24-25高二下·广东广州·阶段练习)在数列中,如果存在正整数T,使得,对于任意的正整数m均成立,那么称数列为周期数列,其中T叫做数列的周期.已知数列满足,如果,,当数列的周期最小时,该数列前2025项的和是( )
A.674 B.1348 C.1350 D.2024
【答案】C
【详解】若数列的周期为1,则,但,矛盾,所以数列的周期不可能为1.
若数列的周期为2,则,,且,又,所以解得,
而当时,,矛盾,所以数列的周期不可能为2.
若数列的周期为3,则,,且,,
所以或,又,所以,且此时有,
所以或,又,所以,解得符合题意,
当时,数列为:1,1,0,1,1,0,…,满足题意,
此时,
所以该数列前2025项的和是.
故选:C.
3.(24-25高二下·上海杨浦·期末)已知无穷数列是各项均为正数的严格减数列.若存在实数,对任意正整数都有成立,则称数列具有“性质”;若存在实数,对任意正实数,数列至多有一项属于开区间,则称数列具有“性质”.则数列具有“性质”是具有“性质”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【详解】充分性:若数列具有性质P,即存在使得,则对于任意正实数,区间内至多有一项;
否则,若存在两项,,满足,,则,导致,
故数列具有“性质”;所以数列具有“性质”是具有“性质”的充分条件;
必要性:举反例,满足性质(取),但不满足性质(因趋近于1,无法找到固定的);
所以数列具有“性质”不是具有“性质”的必要条件;
故选:A.
4.(2025·江西·模拟预测)若数列满足且,则称数列为“对数底数列”.已知正项数列是“对数2底数列”且,则当且时,( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】因为正项数列是“对数2底数列”,所以,所以,
所以且,
以上式子相乘得,所以,
所以,得,
即,得,因为,所以;
同理,,所以,所以,
所以.故.
故选:C.
5.(2025·湖南岳阳·三模·多选)已知有穷数列的通项公式为,其项数不少于4项,从中选取项组成数列,数列满足,,则( )
A.数列是单调数列 B.当时,
C.当时, D.数列的个数为
【答案】BCD
【详解】因为数列满足,即必须在和之间,
无法满足单调性,所以A错误;
对于B,当时,各项大小关系为:
;
或者
从而或,
故,B正确;
当时,同B的分析可得:
或:
,
而各项均为正整数,故,C正确;
从项中选项有种方式,由BC的分析可得:
当时,各项的排列次序唯一确定,且为所有项中的最大项,
为所有项中的最小项,为余下项的最大项,为余下项中的最小值,
类似确定;
当时,同理可得各项的排列次序唯一确定;
故数列的个数为,D正确.
故选:BCD.
6.(2025·福建泉州·模拟预测·多选)帕多瓦数列是与斐波那契数列相似的又一著名数列,在数学上,帕多瓦数列被以下递推的方法定义:数列的前n项和为,且满足:,则下列结论中正确的是( )
A. B.
C.是偶数 D.
【答案】BD
【详解】由题设,,
,,故A错误;
由上分析,,故B正确;
由知:*表示奇数,@表示偶数,如下表,
1
1
1
2
2
3
4
5
7
9
12
16
21
28
*
*
*
@
@
*
@
*
*
*
@
@
*
@
……
显然,该数列奇偶数出现以7为周期,一个周期内下标从小到大对应项依次出现3个奇数,2个偶数,
1个奇数,1个偶数,而,故是奇数,故C错误;
由,,,…,,且,,
所以,又,
故,故D正确.
故选:BD.
7.(24-25高二下·山东日照·期末·多选)已知数列,设,若数列满足:存在常数,使得对于任意两两不相等的正整数,,,都有,则称数列具有性质,下列结论正确的是( )
A.若,则数列具有性质
B.若数列的前项和,则数列具有性质
C.若数列具有性质,则常数
D.若数列具有性质,则为等差数列
【答案】ACD
【详解】对于C,若具有性质,则①,
交换i,j的位置②,①+②,
,C正确.
对于A,若,,对两两不等的正整数i,j,k
符合条件,
具有性质,A正确.
对于B,,取,,,,
不具有性质,B错.
对于D,令,,记为数列的前n项和,具有性质,
,
①,
时,②,
①-②,
(且),而时,上式也成立
对恒成立,为等差数列,D正确.
故选:ACD.
8.(24-25高二下·广东深圳·期末·多选)对于正整数是小于或等于n的正整数中与n互质的数的数目(若两个正整数的最大公因数是1,则称这两个正整数互质).函数以其首名研究者欧拉命名,称为欧拉函数,例如(10与1,3,7,9均互质),则( )
A. B.若p为质数,则数列为等比数列
C.数列的前5项和等于 D.,使得
【答案】ABD
【详解】对于A选项,与20不互质的是2的倍数(10个)以及5的倍数(4个),
减去重复计数的10的倍数(2个),总共12个,;
与25不互质的只有5的倍数(5个),所以,
所以,故A正确;
对于B选项,设为质数,则小于等于的正整数中与不互质的数只有的倍数,
所以互质的数的数目为,
故,所以为常数,
所以数列为等比数列,故B正确;
对于C选项,根据选项B可知,,
数列的前5项和为,故C错误;
对于D选项, ,,
4不是质数,,
即判断是否存在使得,观察得到时等式成立,故D正确.
故选:ABD.
9.(24-25高二下·江西抚州·期末)斐波那契数列(Fibonaccisequence),又称黄金分割数列,因数学家莱昂纳多•斐波那契以兔子繁殖为例子而引入,故又称为“兔子数列”,指的是这样一个数列:,,,,,,,,,,在数学上,斐波那契数列以如下递推的方式定义:,,,.若集合为集合的非空子集,则集合中所有元素之和为奇数的概率为 .
【答案】
【详解】由斐波那契数列规律可知,集合中的元素有675个偶数,1350个奇数,
记中所有偶数组成的集合为,所有奇数组成的集合为,为集合的子集,
集合中含有奇数个元素的子集为,则所有元素之和为奇数的集合可看成.
易知,集合共有个,集合共有个,
所以所有元素之和为奇数的集合共有个.
又集合的非空子集共有个,所以中所有元素之和为奇数的概率为.
故答案为:.
10.(24-25高二下·北京房山·期末)对于数列,若存在,使得对任意,都有,即,则称为“差有界数列”.给出以下四个结论:
①若等差数列的公差,则该数列为“差有界数列”;
②若等差数列为“差有界数列”,则其公差;
③若数列为“差有界数列”,则为“差有界数列”;
④若数列为“差有界数列”,则为“差有界数列”.
其中正确结论的序号为 .
【答案】①②③
【详解】对于①,若等差数列的公差,则显然存在,使得对任意,都有,
即该数列为“差有界数列”,故①正确;
对于②,若等差数列为“差有界数列”,
则存在,使得对任意,都有,其中是等差数列的公差,
若,则对于任意给定的,当充分大时,总有,矛盾,
所有,故②正确;
对于③,若数列为“差有界数列”,
则存在,使得对任意,都有,
因为,
所以,则为“差有界数列”,故③正确;
对于④,取,则存在,使得对任意,都有,
即此时数列为“差有界数列”,
而,这意味着对于任意给定的,当充分大时,总有,
所以此时不是“差有界数列”,故④错误.
故答案为:①②③.
11.(24-25高二下·广东揭阳·期末)若数列满足,则称数列为项数列,由所有项数列组成的集合为.
(1)若是项数列,当且仅当时,,求数列的所有项的和;
(2)已知,且与是两个不同的数列,定义离散型随机变量其中,且.
(ⅰ)求取到最大值时的值;
(ⅱ)求随机变量的分布列,并证明:当时,.
【答案】(1)
(2)(i);(ii)分布列为,证明见解析
【详解】(1)数列是项数列,当且仅当时,;
当,,时,.
设数列所有项的和为,则
.
(2)(i)因为数列、是从集合中任意取出的两个数列,
所以,数列、均为项数列,所以的可能取值有、、、、,
根据数列中的个数可得,集合的元素个数为,
当时,数列、中有项取值不同,有项取值相同,
先确定有种情况,然后在中选取项,这项与的对应项的取值不同,
有种情况,则与的选择共有种情况,
数列、是从集合中任意取出的两个数列,所有可能情况有种,
所以,
由,化简可得,解得,
则当时,取得最大值;
(ii)由(i)知集合中元素的个数为,
当时,数列、中有项取值不同,有项取值相同,
先确定有种情况,然后在中选取项与对应项取值不同有种情况,
则与的选择情况共有种情况,
数列是从集合中任意取出的两个数列,所有可能情况有种,
所以随机变量的分布列为,
因为,
所以
,即,
当时,.
12.(24-25高二下·辽宁鞍山·期末)为实数,无穷数列为数列时满足:;;.
(1)若数列前四项分别为,,,,判断数列是否有可能为数列;
(2)若数列为数列,求的值;
(3)数列前项和为,则是否存在值,,恒成立.如果有,求出所有符合要求的值;如果没有,请说明原因.
【答案】(1)数列不可能为数列,理由见解析
(2).
(3)存在,.
【详解】(1)数列不可能为数列,理由如下:
因为,,,所以,.
因为,所以,所以数列不可能为数列.
(2)由数列定义,可知满足:,;;
或.
由或以及,可知,所以.
由或,或,
以及,可得,.
由或,以及,可知,
同理,由或,以及,可知.
(3)假设数列是满足“恒成立”的数列.
因为或,且,所以,
由,可知,
从而或.
又因为,所以.
因为,且,所以.
又因为,所以.
因为,且,所以.
因为,所以.
根据假设,由可知,所以,
由及,可知.
由可知,所以.
综上可知,若数列是满足“恒成立”的数列,则.
当时,考虑数列:.
下面验证数列满足数列的要求:
由,可知.
因为,,
所以.,,使得,,
所以,,
所以,,
又,
所以:当时,;当时,.
所以.
由通项公式可知,当时,;当时,,
所以恒成立.
综上所述,存在数列,使得恒成立,此时.
13.(24-25高二下·江苏南京·期末)已知数列的前项和为,若存在常数,使得对任意都成立,则称数列具有性质.
(1)若数列的通项公式,求证:数列具有性质;
(2)设数列的各项均为正数,且具有性质.
①若数列是公比为的等比数列,且,求的值:
②求的最小值.
【答案】(1)证明见解析
(2)①;②4
【详解】(1)因为,所以,
所以数列是以为公差,为首项的等差数列,
所以,
所以,
即,所以数列具有性质;
(2)①由数列具有性质得,
又等比数列的公比为,
若,则,
解得,与为任意正整数相矛盾,
当时,,
而,整理得,
若,则,
解得,与矛盾,
若,则,
当时,恒成立,满足题意,
当且时,,
解得,与矛盾,
所以;
②由,得,
即,因此,当且仅当时取等号,
即,则有,
由数列各项均为正数,
得,从而,即,
若,则,与矛盾,
因此当时,恒成立,符合题意,
所以的最小值为4.
14.(24-25高二下·北京延庆·期末)已知A:,,…,为有穷实数数列.对于实数x,若A中存在,,,…,,使得,则称x为A的连续可表数,将所有A的连续可表数构成的集合记作.
(1)设数列A:1,2,3;B:1,1,1,2.写出和.
(2)是否存在数列A,满足,若存在,求出所有数列A,若不存在,说明理由;
(3)求出所有的整数m,使得存在数列A,满足.
【答案】(1),
(2)不存在,理由见解析
(3)-5,-4,-3,-2,-1,0,1
【详解】(1)数列A:1,2,3,所有A的连续可表数构成的集合,
则,,;,,,
则,同理可得.
(2)若数列A:,,…,满足,不妨设.
假设数列A只有两项,则中至多3个元素,这与中有5项矛盾,故假设错误,
所以数列A至少3项,即,.
因为数列A:,,…,中任意一项都属于,
所以,所以,解得,所以;
又因为且,所以,
此时,即不存在数列A满足.
(3)若数列A:,,…,满足,
不妨设.由(2)可知数列A至少3项,即,.
①当时,由,
得,且,
解得,所以,又,所以,即,2;
由(2)可知不成立,所以,
令数列A:1,1,1,1,1,满足;
②当,即时,由,
得,且,
解得,所以,又,则,-6;
当时,令数列A:-1,-1,-1,-1,-1,满足;
当时,由(2)同理可得不成立.
③当时,由,,-3,-2,-1,0.
当时,令数列A:0,1,1,1,1,满足;
当时,令数列A:-1,0,1,1,1,满足;
当时,令数列A:-1,-1,0,1,1,满足;
当时,令数列A:-1,-1,-1,0,1,满足;
当时,令数列A:-1,-1,-1,-1,0,满足;
综上所述,m可能的取值有-5,-4,-3,-2,-1,0,1.
15.(2025·安徽马鞍山·模拟预测)已知且,数列,定义数列的一个变换,在变换下数列变为新的数列,记,设.
(1)若,求;
(2)若,且,记数列的末项为,求数列的前100项的和;
(3)若,数列不是常数列,求证:存在,使得对任意,数列中至少有一项的绝对值大于2025.
【答案】(1),
(2)9999
(3)证明见解析
【详解】(1)由定义知:,
.
(2)由题,,故;,故;
,故,依次类推知;
故.
(3)当时,记数列,
则时,不全为
.
故时,
.
取使得,
则对任意,故中至少有一个数大于,
即数列中至少有一项的绝对值大于2025.
16.(24-25高二下·北京大兴·期末)若有穷数列,,,满足如下三个性质,则称Q为数列:①项数;②,;③令集合,对,,或.
(1)判断数列0,2,4,6是否是数列,并说明理由;
(2)若,,,为数列,求证:对,满足;
(3)已知,,,为数列,求证:当时,Q是等差数列.
【答案】(1)数列0,2,4,6是数列,理由见解析
(2)证明见解析
(3)证明见解析
【详解】(1)由题意知,集合.
因为数列0,2,4,6共有4项,,
且,,,,,,,,,
都是集合的元素,
所以数列0,2,4,6是数列.
(2)由题意知,集合.
已知,,,为数列.
①因为,所以,所以,.
故.因此.
所以满足.
②当时,因为,
所以,.
所以对于,满足,即.
所以对,满足
(3)因为,,,为数列,
所以,
且.
所以,,,,,.
即,.①
当时,,
所以,.
由,
且.
所以,,,,,
所以,.
因为时,,,
所以,且,
有,.②
将①②两式相减得,.
因此,当时,,,,是等差数列.
考点三 数列实际应用问题
1.(2023·陕西宝鸡·模拟预测)某农村合作社引进先进技术提升某农产品的深加工技术,以此达到10年内每年此农产品的销售额(单位:万元)等于上一年的1.3倍再减去3.已知第一年(2024年)该公司该产品的销售额为100万元,则按照计划该公司从2024年到2033年该产品的销售总额约为( )(参考数据:)
A.3937万元 B.3837万元 C.3737万元 D.3637万元
【答案】A
【详解】设该公司在2024年,2025年,...,2033年的销售额(单位:万元)分别为.
依题意可得,则,
所以数列是首项为90,公比为1.3的等比数列,
则,即,
则,
故从2024年到2033年该产品的销售总额约为3937万元.
故选:A.
2.(24-25高二下·辽宁沈阳·期中)甲、乙两名大学生同时于2025年5月初向银行贷款5000元,甲与银行约定按“等额本金还款法”进行还款,乙与银行约定按“等额本息还款法”进行还款;两人都分12次还清所有的欠款,从2025年6月初开始,每个月月初还一次款,贷款月利率均为0.4%,则2025年10月初甲比乙将多还多少元(精确到个位,参考数据:,,)( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】A
【详解】学生甲从5月初到9月初已经还了4个月,
在第5个月的还款额为元,
设学生乙每个月的还款额均为元,第个月还款后还剩余元未还,
显然,,,
……,,
显然,故,
所以,故,
依次类推,可得,
即,
所以,
由等比数列求和公式可得
,
故元,
学生乙每个月的还款额均为元,
所以甲比乙将多还元.
故选:A
3.(24-25高二下·北京延庆·期中)北宋科学家沈括在《梦溪笔谈》中记载了“隙积术”,提出长方台形垛积的一般求和公式.如图,由大小相同的小球堆成的一个长方台形垛积的第一层有个小球,第二层有个小球,第三层有个小球……依此类推,最底层有个小球,共有层,由“隙积术”可得这些小球的总个数为.若由小球堆成的某个长方台形垛积有8层,小球总个数是460,则该垛积的第一层小球个数可以是( )
A.5 B.8 C.12 D.19
【答案】C
【详解】当时,最底层小球的数量为,即,,
从而有,
整理得,由皆为正整数,得是不超过10的正偶数,
当时,,无解;当时,,无解;
当时,,无解;当时,,解得或,符合题意;
当时,,无正整数解,
所以该垛积的第一层小球个数.
故选:C
4.(24-25高二下·广东韶关·期末)今年某企业投产高新设备,合格品全部销售完毕,预设第个月将实现销量倍增的目标.已知每月产量在前一个月的基础上提高,第个月产品合格率为,前个月合格率每月增加,之后合格率保持不变.则的值为( )(且,参考数据:,)
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】设第个月的产量和合格率分别构成数列、,
不妨设,则数列是首项为,公比为的等比数列,故,
的前项构成以为首项,公差为的等差数列,
故当时,,
由题意可知当时,,
则该公司第个月的销量为,
当时,,
当时,,,则,
故数列为递增数列,且,
因为,,
当时,,此时数列单调递增,
此时,不合乎题意,故.
故选:B.
5.(24-25高三上·山西·期末·多选)甲、乙、丙、丁四人玩报数游戏:第一轮,甲报数字,乙报数字,,丙报数字,,,丁报数字,,,;第二轮,甲报数字,,,,,依次循环,直到报出数字,游戏结束,则( )
A.是乙报的
B.是丁报的
C.甲共报了轮
D.甲在前四轮所报数字之和大于
【答案】BC
【详解】甲、乙、丙、丁第轮的报数个数分别为,,,,
前轮共报数个数为.
当时,;
当时,;
且,故是甲报出的,且甲报了轮,A错误,C正确;
对于B,当时,;
当时,,故在第轮报数中,,
故数字是丁报的,B正确;
对于D,甲在前四轮所报数字之和为,D错误.
故选:BC.
6.(24-25高二下·辽宁大连·期中·多选)某人买一辆15万元的新车,购买当天支付3万元首付,剩余向银行贷款,月利率0.3%,分12个月还清(每月购买车的那一天分期还款).有两种金融方案:等额本金还款,将本金平均分配到每一期进行偿还,每一期所还款金额由两部分组成,一部分为每期本金,即贷款本金除以还款期数,另一部分是利息,即贷款本金与已还本金总额的差乘以利率:等额本息还款,每一期偿还同等数额的本息和,利息以复利计算.下列说法正确的是( )(参考:,,计算结果精确到元)
A.等额本息方案,每月还款金额为10196元
B.等额本金方案,最后一个月还款金额为10030元
C.等额本金方案,所有的利息和为2340元
D.等额本金方案比等额本息方案还款的利息多
【答案】ABC
【详解】BC选项,对等额本金的还款方案,设每月的还款额为(万元),
则,,…,.
所以所还的利息总数为(万元).
故BC正确;
对等额本息的还款方案,设第个月的贷款利息为(万元),偿还本金为(万元),
则,,
,
,
同理可得:,,…,.
所以是以为首项,为公比的等比数列.
其前12项的和为:.
所以每月的还款额为.
所还利息总和为,故A正确;
又,所以等额本息还款的利息多,故D错误.
故选:ABC
7.(24-25高二下·江西南昌·期中)小琴3月8日用分期付款的方式购买一件商品,商品价格为2200元,购买当天支付200元,当年4月开始算分期付款的第一个月,月利率为个月还清.
(1)已知从当年4月开始,后面每月的8日都还款本金80元,并加付欠款利息,若全部欠款付清后,则购买这件商品实际付款 元;
(2)若从当年4月开始,后面每月的8日还款一次,每次还款数额相同,按复利计息,则每月还款金额为 元.(最后结果保留4位有效数字,参考数据:)
【答案】 2330
【详解】(1)设第n个月付款元,则,
所以购买这件商品实际付款,
所以购买这件商品实际付款元;
(2)设每期还款x元,按复利计算2000元贷款经过25期连本带息增值为元.
则,
可得,
整理可得,
所以每月还款金额为元.
故答案为:2330;.
8.(2025·北京·三模)为保证某水域内鱼类资源的可持续发展,需根据其自身再生能力等因素制定合理的捕捞方案.记为第n年初时该水域内的鱼类总量,根据研究,第n年鱼类的自然繁殖量与成正比,自然死亡量与成正比,捕捞量与成正比,比例系数分别为,则和的关系式为 ;若,要保持每年年初时鱼类总量始终不变,则一组符合条件的为 .
【答案】 (答案不唯一)
【详解】因为第n年鱼类的自然繁殖量与成正比,自然死亡量与成正比,捕捞量与成正比,比例系数分别为,
所以,
若,要保持每年年初时鱼类总量始终不变,即,
所以,代入,则有,
即有,由于,不妨取,
经检验满足题意.
故答案为:;(答案不唯一).
9.(24-25高二下·安徽阜阳·期末)实行垃圾分类,关系广大人民群众生活环境,关系节约使用资源,也是社会文明水平的一个重要体现.处理生活垃圾的主要方式有填埋方式和环保方式.去年某地产生的生活垃圾为100万吨,其中80万吨垃圾以填埋的方式处理,20万吨垃圾以环保的方式处理,预计每年生活垃圾的总量依次递增10%,同时,通过环保方式处理的垃圾量每年增加10万吨.已知用填埋的方式处理生活垃圾的成本为100元/吨,用环保的方式处理生活垃圾的成本为500元/吨.
(1)为了确定处理生活垃圾的预算,请写出今年起该地通过填埋方式处理的垃圾总量关于年数n的表达式;
(2)求从今年起,该地6年内处理生活垃圾的预算总和.(参考数据∶1.16≈1.77)
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由题可得从今年起每年生活垃圾的总量(单位:万吨)构成公比为1.1的等比数列,
今年起每年用环保的方式处理的垃圾总量(单位:万吨)构成公差为10的等差数列,
今年起每年用填埋的方式处理的垃圾总量(单位:万吨)构成数列,满足.
则,,.
(2)设6年内处理生活垃圾的预算之和为W,数列的前n项和为,
数列的前n项和为,
则,
所以(元)
10.(24-25高二下·四川绵阳·期中)某工厂去年12月试生产新工艺消毒剂1250升,产品合格率为,从今年1月开始,工厂在接下来的两年中将正式生产这款消毒剂,今年1月按去年12月的产量和产品合格率生产,此后每个月的产量都在前一个月的基础上提高,产品合格率比前一个月增加.
(1)求今年1月到12月该消毒剂的总产量;
(2)从第几个月起,月产消毒剂中不合格的量能一直控制在120升以内(不含120升)?
参考公式:月产消毒剂中不合格的量=月产量(1-月产品合格率)
参考数据:,,,
【答案】(1)20000升
(2)第12个月,不合格的量能一直控制在120升以内
【详解】(1)设从今年1月起,各月的产量构成数列,
因为,且,
可知数列是以公比为的等比数列,
所以今年1月到12月该消毒剂的总产量为升.
(2)设从今年1月起,各月不合格率构成数列,
则,,
则从今年1月起,各月不合格产品数量是,
因为
,
当时,;当时,;当时,;
且,,
所以第12个月,不合格的量能一直控制在120升以内.
2
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$$数列:数列不等式问题、数列新定义问题、数列实际应用问题专项训练
数列:数列不等式问题、数列新定义问题、数列实际应用问题专项训练
考点一 数列不等式问题
1.(24-25高二下·黑龙江绥化·期中)在正项等比数列中,,,若当时,恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
2.(2025·甘肃定西·模拟预测)已知等比数列的前项和为,若对于任意,不等式恒成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.(2025·山东泰安·模拟预测)公差不为的等差数列的前项和为,若,成等比数列,则满足的的最大值为( )
A. B. C. D.
4.(2025·海南·模拟预测)数列满足,对于任意的恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.(24-25高二下·广东江门·期末)已知数列的前项和为,且,设,,若数列是递增数列,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.(24-25高二下·辽宁鞍山·期末)已知单调递增数列的通项公式为,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
7.(24-25高三下·陕西咸阳·阶段练习·多选)已知数列的前项和为,满足,数列满足,记,数列的前项和为,则下列说法正确的是( )
A. B.
C.若,则的最大值为8 D.满足的最大值为8
8.(24-25高二下·江苏南京·期中·多选)数列满足,且,数列的前项和为.从的前项中任取两项,它们之和是奇数的概率为,数列的前项积为,则( )
A. B.
C. D.
9.(24-25高二下·辽宁大连·期中)已知在数列中,,,设数列的前项和为,若不等式对恒成立,则的最小值为 .
10.(24-25高二下·江苏南京·期中)已知设,,,是圆心在抛物线上的一系列圆,它们圆心的横坐标分别记为,,,,已知,,,2,3,,都与轴相切,且顺次逐个相邻外切.
(1)求;
(2)求由,,,构成的数列的通项公式;
(3)求证:.
11.(2025·江西·模拟预测)已知数列的首项.
(1)求数列的通项公式;
(2)若恒成立,求实数的取值范围.
12.(24-25高二下·北京西城·阶段练习)已知等差数列的公差为,且满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列满足,求数列的前项和;
(3)若等比数列满足,设数列的前项和为.若对任意,不等式恒成立,求的取值范围.
13.(24-25高二下·四川眉山·期末)已知数列的前项和为,其中为常数,且.
(1)求的值,并求;
(2),数列的前项和为,若,都有恒成立,求实数的最小值.
14.(24-25高二下·辽宁锦州·期末)已知数列的首项的前项和为,且.
(1)证明数列是等比数列;
(2)令,求函数在点处的导数;
(3)设,是否存在实数,使对任意正整数都成立,若存在,求出实数的取值范围;若不存在,请说明理由.
15.(24-25高二下·陕西渭南·期末)已知等差数列的前n项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)已知数列满足,
(i)求数列的前n项和;
(ii)若不等式对任意恒成立,求实数的取值范围.
考点二 数列新定义问题
1.(2025·河北·模拟预测)我们把各项均为0或1的数列称为数列,数列在计算机科学和信息技术领域有着广泛的应用.把佩尔数列(,,,)中的奇数换成0,偶数换成1,得到数列,记的前n项和为,则( )
A.20 B.15 C.12 D.10
2.(24-25高二下·广东广州·阶段练习)在数列中,如果存在正整数T,使得,对于任意的正整数m均成立,那么称数列为周期数列,其中T叫做数列的周期.已知数列满足,如果,,当数列的周期最小时,该数列前2025项的和是( )
A.674 B.1348 C.1350 D.2024
3.(24-25高二下·上海杨浦·期末)已知无穷数列是各项均为正数的严格减数列.若存在实数,对任意正整数都有成立,则称数列具有“性质”;若存在实数,对任意正实数,数列至多有一项属于开区间,则称数列具有“性质”.则数列具有“性质”是具有“性质”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
4.(2025·江西·模拟预测)若数列满足且,则称数列为“对数底数列”.已知正项数列是“对数2底数列”且,则当且时,( )
A. B. C. D.
5.(2025·湖南岳阳·三模·多选)已知有穷数列的通项公式为,其项数不少于4项,从中选取项组成数列,数列满足,,则( )
A.数列是单调数列 B.当时,
C.当时, D.数列的个数为
6.(2025·福建泉州·模拟预测·多选)帕多瓦数列是与斐波那契数列相似的又一著名数列,在数学上,帕多瓦数列被以下递推的方法定义:数列的前n项和为,且满足:,则下列结论中正确的是( )
A. B.
C.是偶数 D.
7.(24-25高二下·山东日照·期末·多选)已知数列,设,若数列满足:存在常数,使得对于任意两两不相等的正整数,,,都有,则称数列具有性质,下列结论正确的是( )
A.若,则数列具有性质 B.若数列的前项和,则数列具有性质
C.若数列具有性质,则常数 D.若数列具有性质,则为等差数列
8.(24-25高二下·广东深圳·期末·多选)对于正整数是小于或等于n的正整数中与n互质的数的数目(若两个正整数的最大公因数是1,则称这两个正整数互质).函数以其首名研究者欧拉命名,称为欧拉函数,例如(10与1,3,7,9均互质),则( )
A. B.若p为质数,则数列为等比数列
C.数列的前5项和等于 D.,使得
9.(24-25高二下·江西抚州·期末)斐波那契数列(Fibonaccisequence),又称黄金分割数列,因数学家莱昂纳多•斐波那契以兔子繁殖为例子而引入,故又称为“兔子数列”,指的是这样一个数列:,,,,,,,,,,在数学上,斐波那契数列以如下递推的方式定义:,,,.若集合为集合的非空子集,则集合中所有元素之和为奇数的概率为 .
10.(24-25高二下·北京房山·期末)对于数列,若存在,使得对任意,都有,即,则称为“差有界数列”.给出以下四个结论:
①若等差数列的公差,则该数列为“差有界数列”;
②若等差数列为“差有界数列”,则其公差;
③若数列为“差有界数列”,则为“差有界数列”;
④若数列为“差有界数列”,则为“差有界数列”.
其中正确结论的序号为 .
11.(24-25高二下·广东揭阳·期末)若数列满足,则称数列为项数列,由所有项数列组成的集合为.
(1)若是项数列,当且仅当时,,求数列的所有项的和;
(2)已知,且与是两个不同的数列,定义离散型随机变量其中,且.
(ⅰ)求取到最大值时的值;
(ⅱ)求随机变量的分布列,并证明:当时,.
12.(24-25高二下·辽宁鞍山·期末)为实数,无穷数列为数列时满足:;;.
(1)若数列前四项分别为,,,,判断数列是否有可能为数列;
(2)若数列为数列,求的值;
(3)数列前项和为,则是否存在值,,恒成立.如果有,求出所有符合要求的值;如果没有,请说明原因.
13.(24-25高二下·江苏南京·期末)已知数列的前项和为,若存在常数,使得对任意都成立,则称数列具有性质.
(1)若数列的通项公式,求证:数列具有性质;
(2)设数列的各项均为正数,且具有性质.
①若数列是公比为的等比数列,且,求的值:
②求的最小值.
14.(24-25高二下·北京延庆·期末)已知A:,,…,为有穷实数数列.对于实数x,若A中存在,,,…,,使得,则称x为A的连续可表数,将所有A的连续可表数构成的集合记作.
(1)设数列A:1,2,3;B:1,1,1,2.写出和.
(2)是否存在数列A,满足,若存在,求出所有数列A,若不存在,说明理由;
(3)求出所有的整数m,使得存在数列A,满足.
15.(2025·安徽马鞍山·模拟预测)已知且,数列,定义数列的一个变换,在变换下数列变为新的数列,记,设.
(1)若,求;
(2)若,且,记数列的末项为,求数列的前100项的和;
(3)若,数列不是常数列,求证:存在,使得对任意,数列中至少有一项的绝对值大于2025.
16.(24-25高二下·北京大兴·期末)若有穷数列,,,满足如下三个性质,则称Q为数列:①项数;②,;③令集合,对,,或.
(1)判断数列0,2,4,6是否是数列,并说明理由;
(2)若,,,为数列,求证:对,满足;
(3)已知,,,为数列,求证:当时,Q是等差数列.
考点三 数列实际应用问题
1.(2023·陕西宝鸡·模拟预测)某农村合作社引进先进技术提升某农产品的深加工技术,以此达到10年内每年此农产品的销售额(单位:万元)等于上一年的1.3倍再减去3.已知第一年(2024年)该公司该产品的销售额为100万元,则按照计划该公司从2024年到2033年该产品的销售总额约为( )(参考数据:)
A.3937万元 B.3837万元 C.3737万元 D.3637万元
2.(24-25高二下·辽宁沈阳·期中)甲、乙两名大学生同时于2025年5月初向银行贷款5000元,甲与银行约定按“等额本金还款法”进行还款,乙与银行约定按“等额本息还款法”进行还款;两人都分12次还清所有的欠款,从2025年6月初开始,每个月月初还一次款,贷款月利率均为0.4%,则2025年10月初甲比乙将多还多少元(精确到个位,参考数据:,,)( )
A.2 B.4 C.6 D.8
3.(24-25高二下·北京延庆·期中)北宋科学家沈括在《梦溪笔谈》中记载了“隙积术”,提出长方台形垛积的一般求和公式.如图,由大小相同的小球堆成的一个长方台形垛积的第一层有个小球,第二层有个小球,第三层有个小球……依此类推,最底层有个小球,共有层,由“隙积术”可得这些小球的总个数为.若由小球堆成的某个长方台形垛积有8层,小球总个数是460,则该垛积的第一层小球个数可以是( )
A.5 B.8 C.12 D.19
4.(24-25高二下·广东韶关·期末)今年某企业投产高新设备,合格品全部销售完毕,预设第个月将实现销量倍增的目标.已知每月产量在前一个月的基础上提高,第个月产品合格率为,前个月合格率每月增加,之后合格率保持不变.则的值为( )(且,参考数据:,)
A. B. C. D.
5.(24-25高三上·山西·期末·多选)甲、乙、丙、丁四人玩报数游戏:第一轮,甲报数字,乙报数字,,丙报数字,,,丁报数字,,,;第二轮,甲报数字,,,,,依次循环,直到报出数字,游戏结束,则( )
A.是乙报的
B.是丁报的
C.甲共报了轮
D.甲在前四轮所报数字之和大于
6.(24-25高二下·辽宁大连·期中·多选)某人买一辆15万元的新车,购买当天支付3万元首付,剩余向银行贷款,月利率0.3%,分12个月还清(每月购买车的那一天分期还款).有两种金融方案:等额本金还款,将本金平均分配到每一期进行偿还,每一期所还款金额由两部分组成,一部分为每期本金,即贷款本金除以还款期数,另一部分是利息,即贷款本金与已还本金总额的差乘以利率:等额本息还款,每一期偿还同等数额的本息和,利息以复利计算.下列说法正确的是( )(参考:,,计算结果精确到元)
A.等额本息方案,每月还款金额为10196元
B.等额本金方案,最后一个月还款金额为10030元
C.等额本金方案,所有的利息和为2340元
D.等额本金方案比等额本息方案还款的利息多
7.(24-25高二下·江西南昌·期中)小琴3月8日用分期付款的方式购买一件商品,商品价格为2200元,购买当天支付200元,当年4月开始算分期付款的第一个月,月利率为个月还清.
(1)已知从当年4月开始,后面每月的8日都还款本金80元,并加付欠款利息,若全部欠款付清后,则购买这件商品实际付款 元;
(2)若从当年4月开始,后面每月的8日还款一次,每次还款数额相同,按复利计息,则每月还款金额为 元.(最后结果保留4位有效数字,参考数据:)
8.(2025·北京·三模)为保证某水域内鱼类资源的可持续发展,需根据其自身再生能力等因素制定合理的捕捞方案.记为第n年初时该水域内的鱼类总量,根据研究,第n年鱼类的自然繁殖量与成正比,自然死亡量与成正比,捕捞量与成正比,比例系数分别为,则和的关系式为 ;若,要保持每年年初时鱼类总量始终不变,则一组符合条件的为 .
9.(24-25高二下·安徽阜阳·期末)实行垃圾分类,关系广大人民群众生活环境,关系节约使用资源,也是社会文明水平的一个重要体现.处理生活垃圾的主要方式有填埋方式和环保方式.去年某地产生的生活垃圾为100万吨,其中80万吨垃圾以填埋的方式处理,20万吨垃圾以环保的方式处理,预计每年生活垃圾的总量依次递增10%,同时,通过环保方式处理的垃圾量每年增加10万吨.已知用填埋的方式处理生活垃圾的成本为100元/吨,用环保的方式处理生活垃圾的成本为500元/吨.
(1)为了确定处理生活垃圾的预算,请写出今年起该地通过填埋方式处理的垃圾总量关于年数n的表达式;
(2)求从今年起,该地6年内处理生活垃圾的预算总和.(参考数据∶1.16≈1.77)
10.(24-25高二下·四川绵阳·期中)某工厂去年12月试生产新工艺消毒剂1250升,产品合格率为,从今年1月开始,工厂在接下来的两年中将正式生产这款消毒剂,今年1月按去年12月的产量和产品合格率生产,此后每个月的产量都在前一个月的基础上提高,产品合格率比前一个月增加.
(1)求今年1月到12月该消毒剂的总产量;
(2)从第几个月起,月产消毒剂中不合格的量能一直控制在120升以内(不含120升)?
参考公式:月产消毒剂中不合格的量=月产量(1-月产品合格率)
参考数据:,,,
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