数列新定义问题复习讲义-2026届高三数学三轮冲刺复习
2026-05-11
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 数列 |
| 使用场景 | 高考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.83 MB |
| 发布时间 | 2026-05-11 |
| 更新时间 | 2026-05-11 |
| 作者 | ZYSZYSZYSZYS |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57800564.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2026届高三数学三轮冲刺复习讲义
数列新定义问题复习讲义
知识点解析
一、高频考点
1. 新定义基本数列
自定义:和谐数列、等差比数列、分段数列、周期数列、对称数列、有界数列、保值数列等,给出全新定义规则。
1. 新定义递推关系
给出陌生递推式、相邻两项/三项满足新规则,求通项、求前项和、判断性质。
1. 新定义性质判定
判断是否为新定义数列、求参数取值、证明满足定义、举反例否定。
1. 新定义与常规数列综合
结合等差、等比、裂项、错位相减、分组求和综合考查。
1. 新定义与不等式、最值、存在性、恒成立综合
求数列最值、参数范围、是否存在满足条件的项。
1. 新定义周期、规律探究
通过递推找周期、找规律,求指定项、前项和。
二、解题核心原理
1. 定义直译原理
严格按题目文字直译,不套用固有经验,把文字定义翻译成等式、不等式、递推关系。
1. 化归转化原理
把陌生新定义,转化为熟悉的等差、等比、周期、分段、递推数列来处理。
1. 赋值验证原理
对赋值,写出前几项,找规律、找周期、验证定义。
1. 逻辑推理原理
判定类问题:满足定义就严格推导;不满足就举反例即可否定。
1. 整体代换原理
把新定义式子整体变形、作差、作比,构造新等差/等比数列。
三、通用解题思路(万能五步)
1. 精读题干,直译定义
逐字翻译新定义,把文字语言转化为数学式子、等式、不等式、递推式,不自行加条件、不改题意。
1. 赋值列举,写出前几项
令 ,算出数列前几项,观察规律、周期、增减、定值关系。
1. 化归熟悉模型
从新递推/新性质出发,变形构造:
· 构造等差、等比数列;
· 发现周期数列;
· 分段奇偶数列;
· 可裂项、可分组求和结构。
1. 按考点常规求解
求通项、求求和、判单调性、求最值、求参数范围、存在性证明,用常规数列方法运算。
1. 回归定义检验
算出结果后,代回新定义验证是否符合条件,防止理解偏差。
四、常见破题技巧
1. 遇“对任意成立”:用 和 作差、作比;
1. 遇“是否存在”:先假设存在,列式求解,有解则存在,无解则不存在;
1. 遇“判断是否为新定义数列”:正向推导满足,或举一项不满足直接否定;
1. 遇周期新定义:多写几项找周期,再用周期求项、求和;
1. 含参数新定义:按定义列等式/不等式,解参数范围。
例题分析
例1.(2026·上海杨浦·二模)已知数列,给出以下定义:若存在常数,对于任意的,都有,则称数列为“-加速数列”,现给出下列命题:
①若,则对任意,数列都不是“-加速数列”;
②若数列是“1-加速数列”,且,,则数列存在最小项;
③若数列是“2-加速数列”,且,,则存在,使得;
④正数列是等比数列且公比,则是“-加速数列”的充要条件是.
其中正确的命题是( )
A.①②③ B.② C.②④ D.③④
例2.(2026·辽宁鞍山·三模)将正整数分解为两个正整数,的积,即,当,两数差的绝对值最小时,我们称其为最优分解.如,即为的最优分解,当,是的最优分解时,定义,则数列的前100项和为( )
A. B. C. D.
例3.(2026·河北保定·二模·多选)定义是自然数的所有因数中的最大奇数,记 ,则( )
A. B.
C. D.
例4.(25-26高二下·黑龙江齐齐哈尔·期中)在数列中,如果,都有(为常数),那么这个数列叫做等积数列,叫做这个数列的公积.已知是等积数列,,公积为4,则__________.
例5.(2026·北京石景山·二模)设递增数列中的每一项都是正整数,其前n项和为.对于正整数k,若存在正整数j,使得,则称覆盖了,记的“覆盖阶数”为.定义的“覆盖滞后度”为.规定.
(1)若,,,,求和的值;
(2)若数列是首项为1,公差为2的等差数列,判断是否存在正整数k,使得?若存在,求出所有满足条件的k的值;若不存在,请说明理由;
(3)设前k项的“覆盖滞后度”,,…,的最大值为M,求证:对任意的,存在,使得.
例6.(25-26高三下·北京·阶段检测)已知正实数数列:,对任意的,记,令集合,;记集合.
(1)若:1,,,直接写出和;
(2)若,且满足,求集合的元素个数的最小可能值;
(3)若,证明:集合中至少含有46个元素.
变式训练
变式1.(2026·上海黄浦·二模)若无穷数列的首项为1,且对任意的,的前n项和都可以表示成的两项之差,则称为T数列,所有T数列组成的集合为T集.下列结论正确的是( ).
A.任意一个T数列均不是等差数列 B.任意一个T数列均不是等比数列
C.T集中含有且仅含有有限个等差数列 D.T集中含有无穷多个等比数列
变式2.(2026·江西九江·二模·多选)已知有穷数列,每一项均为0或1,且末项为1.若存在正整数,则称数列为“数列”.记“数列”的所有项的和为,则( )
A.若为“20数列”,则此数列为0,1,0,1
B.若为“数列”且,则
C.若为“数列”且(其中),则所有的和为90
D.若为“2k数列”,则
变式3.(2026·山东日照·二模·多选)对于无穷数列,若存在常数,使得对任意的,都有不等式成立,则称数列具有性质.则下列结论正确的是( )
A.存在公差不为0的等差数列具有性质
B.以1为首项,为公比的等比数列具有性质
C.若由数列的前项和构成的数列具有性质,则数列也具有性质
D.若数列和均具有性质,则数列也具有性质
变式4.(25-26高三下·北京·阶段检测)已知无穷数列满足下列三个性质:
(i),;
(ⅱ)对任意的,;
(ⅲ)对任意的,都有.
则下列说法正确的是_____.
①当,时,;
②当时,存在单调递增的数列满足上述条件;
③当时,对任意的成立;
④对于任意数列,总存在,使得对任意的,都有.
变式5.(2026·广东湛江·二模)若数列()满足,则称数列为“和谐数列”.已知数列是“和谐数列”,且,则满足条件的数列的个数为______.
变式6.(2026·天津河西·二模)已知数列是公差不为0的等差数列,且,是和的等比中项,等比数列的通项公式为(其中,且).
(1)求的前n项和;
(2)设集合,对于的每一个非空子集X,设其最小元素为x,最大元素为y.
(ⅰ)设为所有非空子集对应的之和,求证:;
(ⅱ)设为所有非空子集对应的之和,且,求数列的通项公式.
变式7.(2026·天津河北·二模)若数列对于任意的,满足(,为非零常数),称数列为“型数列”.已知数列是“型数列”,数列是“型数列”,且,.
(1)求数列,的通项公式;
(2)设是数列的前项的和,求数列的前项的和;
(3)若,是否存在实数,,,使得数列为“型数列”?若存在,求出,,的值;若不存在,说明理由.
实战演练
1.(2026·浙江嘉兴·二模)若数列满足:从第二项起,每一项与它的前一项的差依次排成一列,组成的新数列是一个公差为k的等差数列,则称数列为“等差数列.已知为“等差数列,且,则( )
A.91 B.111 C.121 D.133
2.(2026·江苏苏州·二模·多选)为首项为1的正项数列,前n项和为,如果对任意正整数,存在实数使得,则称该数列为“-数列”,则下列说法中正确的有( )
A.若是公差为2的等差数列,则是“3-数列”
B.若是“2-数列”,则可以是常数列
C.若是"2-数列”,则对任意的正整数,
D.对任意的,,则“”是“是“-数列”的充要条件
3.(2026·黑龙江哈尔滨·三模)现有一种构造新数列的方法:在数列的每相邻两项之间插入此两项的等差中项,按照原来的顺序得到一个新的数列;再将新得到的数列按照上述方法构造,又得到一个新的数列;重复以上操作.现将数列按照上述方法进行构造,第一次得到的新数列为;第二次得到的新数列为;第三次得到的新数列为;;记第n次得到的新数列为,且.当时,______;使的最小正整数n的值为______.
4.(2026·江苏南京·模拟预测)定义:若一个数列满足其首项为0,且对于可取或的概率均为0.5,则我们称该数列为“可取数列”.已知数列为“可取数列”.
(1)求证:;
(2)在“可取数列”中,设随机变量是的值,求:
①的概率分布;
②的期望.
5.(2026·山东青岛·二模)若数列满足:,则称为“数列”.
(1)已知,判断数列是否为“数列”;
(2)已知数列为“数列”,若任意不相等的正整数满足.证明:;
(3)若数列为“数列”,,且满足.证明:.
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$2026届高三数学三轮冲刺复习讲义
数列新定义问题复习讲义
知识点解析
一、高频考点
1. 新定义基本数列
自定义:和谐数列、等差比数列、分段数列、周期数列、对称数列、有界数列、保值数列等,给出全新定义规则。
1. 新定义递推关系
给出陌生递推式、相邻两项/三项满足新规则,求通项、求前项和、判断性质。
1. 新定义性质判定
判断是否为新定义数列、求参数取值、证明满足定义、举反例否定。
1. 新定义与常规数列综合
结合等差、等比、裂项、错位相减、分组求和综合考查。
1. 新定义与不等式、最值、存在性、恒成立综合
求数列最值、参数范围、是否存在满足条件的项。
1. 新定义周期、规律探究
通过递推找周期、找规律,求指定项、前项和。
二、解题核心原理
1. 定义直译原理
严格按题目文字直译,不套用固有经验,把文字定义翻译成等式、不等式、递推关系。
1. 化归转化原理
把陌生新定义,转化为熟悉的等差、等比、周期、分段、递推数列来处理。
1. 赋值验证原理
对赋值,写出前几项,找规律、找周期、验证定义。
1. 逻辑推理原理
判定类问题:满足定义就严格推导;不满足就举反例即可否定。
1. 整体代换原理
把新定义式子整体变形、作差、作比,构造新等差/等比数列。
三、通用解题思路(万能五步)
1. 精读题干,直译定义
逐字翻译新定义,把文字语言转化为数学式子、等式、不等式、递推式,不自行加条件、不改题意。
1. 赋值列举,写出前几项
令 ,算出数列前几项,观察规律、周期、增减、定值关系。
1. 化归熟悉模型
从新递推/新性质出发,变形构造:
· 构造等差、等比数列;
· 发现周期数列;
· 分段奇偶数列;
· 可裂项、可分组求和结构。
1. 按考点常规求解
求通项、求求和、判单调性、求最值、求参数范围、存在性证明,用常规数列方法运算。
1. 回归定义检验
算出结果后,代回新定义验证是否符合条件,防止理解偏差。
四、常见破题技巧
1. 遇“对任意成立”:用 和 作差、作比;
1. 遇“是否存在”:先假设存在,列式求解,有解则存在,无解则不存在;
1. 遇“判断是否为新定义数列”:正向推导满足,或举一项不满足直接否定;
1. 遇周期新定义:多写几项找周期,再用周期求项、求和;
1. 含参数新定义:按定义列等式/不等式,解参数范围。
例题分析
例1.(2026·上海杨浦·二模)已知数列,给出以下定义:若存在常数,对于任意的,都有,则称数列为“-加速数列”,现给出下列命题:
①若,则对任意,数列都不是“-加速数列”;
②若数列是“1-加速数列”,且,,则数列存在最小项;
③若数列是“2-加速数列”,且,,则存在,使得;
④正数列是等比数列且公比,则是“-加速数列”的充要条件是.
其中正确的命题是( )
A.①②③ B.② C.②④ D.③④
【答案】B
【分析】根据“-加速数列”结合数列性质,等比数列概念及前项和公式依次判断即可.
【详解】令,由题意可得常数,对于任意的,都有成立,
对于①,,,
因为,所以,
所以成立,即,
因为,所以存在,使得成立,即数列都是“-加速数列”,故①错误;
对于②,若数列是“1-加速数列”,则,
所以数列是常数列或单调递增数列,
因为,
若,满足题意,即数列是常数列,,
若数列单调递增,则必有,,
即数列先单调递减,后单调递增,故数列存在最小项,故②正确;
对于③,若数列是“2-加速数列”,则,且,
则,
所以,即,
当时,,所以不存在,使得,故③错误;
对于④,若正数列是等比数列,则,
若,则,不等式,等价于,
只要,数列是“-加速数列”;
若,则,不等式,等价于,
只要,数列是“-加速数列”;
所以是“-加速数列”的充要条件不是,故④错误;
综上所述:正确的命题是②.
例2.(2026·辽宁鞍山·三模)将正整数分解为两个正整数,的积,即,当,两数差的绝对值最小时,我们称其为最优分解.如,即为的最优分解,当,是的最优分解时,定义,则数列的前100项和为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先求出的通项公式,再求其前100项的和.
【详解】当为偶数时,设,,
,
所以;
当为奇数时,设,,
,
所以;
所以的前100项和为.
例3.(2026·河北保定·二模·多选)定义是自然数的所有因数中的最大奇数,记 ,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】对A:计算出及即可得;对B:法一:计算出到,即可得;法二:由为奇数,则为偶数,即可得;对C由为偶数,结合定义即可得;对D:由题意可得,则、,从而可得,结合累加法计算即可得解.
【详解】对A:,,则,故A正确;
对B:法一:、 、、、 、
、、 、、,
则,故B错误;
法二:由题意可得为奇数,则为个奇数之和,为偶数,
故,故B错误;
对C:,其中的唯一的奇因数为,则,故C正确;
对D:由中为偶数,唯一的奇因数为,则,
故,,
故
,
即有,则,
,,,
则
,
故,故D正确.
例4.(25-26高二下·黑龙江齐齐哈尔·期中)在数列中,如果,都有(为常数),那么这个数列叫做等积数列,叫做这个数列的公积.已知是等积数列,,公积为4,则__________.
【答案】3379
【详解】由,得,解得,
同理由,
所以,因此数列是以3为周期的数列,
所以.
例5.(2026·北京石景山·二模)设递增数列中的每一项都是正整数,其前n项和为.对于正整数k,若存在正整数j,使得,则称覆盖了,记的“覆盖阶数”为.定义的“覆盖滞后度”为.规定.
(1)若,,,,求和的值;
(2)若数列是首项为1,公差为2的等差数列,判断是否存在正整数k,使得?若存在,求出所有满足条件的k的值;若不存在,请说明理由;
(3)设前k项的“覆盖滞后度”,,…,的最大值为M,求证:对任意的,存在,使得.
【答案】(1)0;1
(2)存在唯一的
(3)证明见解析
【分析】(1)根据定义求解.
(2)根据定义可得,,解得的范围,根据得到的值,从而得到.根据定义检验:,,符合题意.从而得到存在唯一的符合题意.
(3)分别按照和两种情况讨论证明.
【详解】(1)因为,,,,
所以,,,,,
所以,,所以,,
所以,.
(2)由已知得,.
设存在正整数k,使得,
则,,,
可得,,
所以,解得.
因为,所以,.
检验:,,,
所以,,,符合题意.
综上所述,存在唯一的符合题意.
(3)当时,,,.
当时,设,则,
所以,,
因为,所以,
所以.
任取,设是,,…中首次达到或超过m的项,
即且.
因为,所以,即,
所以.
例6.(25-26高三下·北京·阶段检测)已知正实数数列:,对任意的,记,令集合,;记集合.
(1)若:1,,,直接写出和;
(2)若,且满足,求集合的元素个数的最小可能值;
(3)若,证明:集合中至少含有46个元素.
【答案】(1),
(2)2
(3)证明见解析
【分析】(1)根据题意分别计算,再根据即可求解;
(2)假设只有1个元素,2个元素,根据已知验证,即可求解;
(3)用反证法证明即可.
【详解】(1)由题可知,,,,,
所以,
,,,
所以,
,,所以,
所以.
(2)当,,
,,,,
要使的元素个数最少,则需要相等的元素最多;
①假设只有1个元素,即,
由得,
由得,
代入,得,与已知条件矛盾,
因此,的元素个数不可能为1;
②假设只有2个元素,
1)考虑且,
,
,
我们需要在的条件下满足上述两个等式,
由,因为,所以,即,
同时,
将代入第二个等式:
,
我们需要,
由,得,
为了满足,即,
与矛盾,因此,且无法同时成立,
2)考虑且,
,
,
代入:,
已知,
由,因为且,
所以,与矛盾,
3)考虑且,
,,
由得,代入上式:,
我们需要,,
由得,
由得,
所以,
又,由得,
由得,
取,则,
取,则,
,
此时,满足,
计算的元素:,
,元素个数为2.
(3)假设中至多含有45个元素,则,
由鸽巢原理,必有一个数在中至少出现46次,设,
考虑,,
这45个值互不相同且均小于,,
因此,这45个值与共同构成了中至少46个不同的元素,
与的假设矛盾,
所以M中至少有46个元素.
变式训练
变式1.(2026·上海黄浦·二模)若无穷数列的首项为1,且对任意的,的前n项和都可以表示成的两项之差,则称为T数列,所有T数列组成的集合为T集.下列结论正确的是( ).
A.任意一个T数列均不是等差数列 B.任意一个T数列均不是等比数列
C.T集中含有且仅含有有限个等差数列 D.T集中含有无穷多个等比数列
【答案】D
【分析】对于AC:举例说明即可,例如等差数列的公差为,结合题意分析判断;对于BD:设等比数列的公比为,结合零点存在性定理可知存在使得,结合题意分析判断即可.
【详解】对于选项AC:例如等差数列的公差为,
则,,
注意到能表示大于的所有正整数,
且为整数,必能用两个大于的整数之差表示,
所以等差数列为T数列,且有无数个,故AC错误;
对于选项BD:设等比数列的公比为,则,
对于确定的,令,,
令,
因为,则,可知函数在内单调递增,
且,,可知函数在内有且仅有一个零点.
即存在使得,即,
此时,
对于不同的,的零点可以看出方程的解,
即与在交点的横坐标,
当变化时,由幂函数的图像可得交点的横坐标相异,故等比数列有无数个,
所以T集中含有无穷多个等比数列,故B错误,D正确;
故选:D.
变式2.(2026·江西九江·二模·多选)已知有穷数列,每一项均为0或1,且末项为1.若存在正整数,则称数列为“数列”.记“数列”的所有项的和为,则( )
A.若为“20数列”,则此数列为0,1,0,1
B.若为“数列”且,则
C.若为“数列”且(其中),则所有的和为90
D.若为“2k数列”,则
【答案】ACD
【详解】对于A,,所以此数列为0,1,0,1,故A正确;
对于B,因为,所以,故B错误;
对于C,因为,所以至少有2项,至多有4项,且恰有两项为1,
故所有的和为:,故C正确;
对于D,因为且,
所以,
当时,所有的和为,
当时,所有的和为,
当时,所有的和为,
当时,所有的和为,
所以,故D正确.
变式3.(2026·山东日照·二模·多选)对于无穷数列,若存在常数,使得对任意的,都有不等式成立,则称数列具有性质.则下列结论正确的是( )
A.存在公差不为0的等差数列具有性质
B.以1为首项,为公比的等比数列具有性质
C.若由数列的前项和构成的数列具有性质,则数列也具有性质
D.若数列和均具有性质,则数列也具有性质
【答案】BCD
【分析】对选项A:设公差不为0的等差数列,写出相邻项差的绝对值的前项和表达式,因为公差非零,所以判断该和是否能被常数约束;对选项B:写出等比数列相邻项差的绝对值的前项和,可利用等比数列求和公式判断该和是否有上界;对选项C:由具有性质,得到 ,将其转化为相邻项差的绝对值的和的形式,判断是否满足性质;对选项D:利用性质的定义,结合不等式的放缩法则,判断相邻项差的绝对值的前项和是否有上界.
【详解】设,,
对于A:若是公差的等差数列,则 ,因此 ,
当时, ,不存在满足条件的,A错误;
对于B:等比数列的通项公式为, ,则: ,
, 右侧为常数,取即满足条件,B正确;
对于C:若 具有性质,则存在,对任意有,,
对由三角不等式放缩:
,
存在常数 满足条件,C正确;
对于D:若 都具有性质,则二者一定有界:
, (为常数),
对 的差放缩 ,
求和得:,右侧为常数,满足性质,D正确.
变式4.(25-26高三下·北京·阶段检测)已知无穷数列满足下列三个性质:
(i),;
(ⅱ)对任意的,;
(ⅲ)对任意的,都有.
则下列说法正确的是_____.
①当,时,;
②当时,存在单调递增的数列满足上述条件;
③当时,对任意的成立;
④对于任意数列,总存在,使得对任意的,都有.
【答案】①③④
【分析】根据题干给出的三个性质,结合推导数列的递推关系,结合选项,分别对四个命题逐一分析判断,即可求解.
【详解】对于①:当,,,
由(ⅲ)对任意的,都有,可得,
可得;;
,所以①正确;
对于②,若,若存在单调递增整数列,则必须,
即,且,
所以,因为,所以,此时,
所以,所以②错误;
对于③:当时,则
由;;
;,
, ,
且,,,,即,
归纳可得且,所以,所以③正确;
对于④,由特征方程,可得,
解得,则,
其中,则,
假设,则,
因为是无理数,要使得所有,必须,
否则会产生无理数的部分,无法始终抵消,
因为,所以,因为,所以符号交替,
所以当充分大时,成立,所以④正确;
变式5.(2026·广东湛江·二模)若数列()满足,则称数列为“和谐数列”.已知数列是“和谐数列”,且,则满足条件的数列的个数为______.
【答案】19
【详解】因为数列是“和谐数列”,且,
所以共有6项,且.
若,,,各项全为0,则满足条件的数列只有1个;
若,,,有2项为0,1项为1,1项为,
则满足条件的数列的个数为;
若,,,有2项为1,2项为,
则满足条件的数列的个数为,所以的个数为.
变式6.(2026·天津河西·二模)已知数列是公差不为0的等差数列,且,是和的等比中项,等比数列的通项公式为(其中,且).
(1)求的前n项和;
(2)设集合,对于的每一个非空子集X,设其最小元素为x,最大元素为y.
(ⅰ)设为所有非空子集对应的之和,求证:;
(ⅱ)设为所有非空子集对应的之和,且,求数列的通项公式.
【答案】(1)
(2)(ⅰ)证明见解析;(ⅱ)
【分析】(1)利用等比中项的性质求出,得到数列的通项公式,利用错位相减即可求得的前n项和;
(2)(ⅰ)根据题意可得x是最小元素,则X中的其他元素只能从这个元素中选取.得到这样的子集X共有个,从而得到,代入(1)问中的结论,令即可求解;
(ⅱ)根据题意分析可得对于固定的最大元素y,所有对应子集的之和为,代入(ⅰ)的结论,则,从而得到,利用等比数列的求和公式即可求解.
【详解】(1)由题意,设数列的公差为,
已知,是和的等比中项,
所以,因为,所以,
所以,所以.
所以,①
,②
①式减去②式(错位相减法)得:
因为,两边同除以得:
.
(2)(ⅰ)假设非空子集X的最小元素为x(),则元素x必属于X.
因为x是最小元素,所以X中的其他元素只能从这个元素中选取,
这样的子集X共有个.
因此,在的求和中,(即x本身)被累加了次,
所以:,
将直接代入(1)的结论中:
,
,
所以:命题得证.
(ⅱ)对于任意一个最大元素为y()的子集X,它必定包含y,由于此时y固定,
也是一个常数,提取公因式后,只需要对这些子集的(最小元素)求和,
设,其中Y是集合的任意子集(可以是空集),
①若,则,此时最小元素,对应的项为,
②若,则X的最小元素就是Y的最小元素,即,
对于情况②,当Y取遍的所有非空子集时,其最小元素的总和,
恰好就是(ⅰ)中的.
因此,对于固定的最大元素y,所有对应子集的之和为:,
代入(ⅰ)的结论,
可得,
则,
因此,最大元素为y的所有子集,其的和为.
所以,
因为,所以,
所以,
整理得:.
变式7.(2026·天津河北·二模)若数列对于任意的,满足(,为非零常数),称数列为“型数列”.已知数列是“型数列”,数列是“型数列”,且,.
(1)求数列,的通项公式;
(2)设是数列的前项的和,求数列的前项的和;
(3)若,是否存在实数,,,使得数列为“型数列”?若存在,求出,,的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1),
(2)
(3)不存在,理由见解析
【分析】(1)根据题意,,所以数列是等差数列,可得通项公式,根据题设得,数列是以1为首项,2为公比的等比数列;
(2)设,利用并项求和法得解;
(3)利用错位相减法求得,假设存在实数,使得数列为“型数列”,则,利用待定系数法得到方程组,求解即可.
【详解】(1)因为为“型数列”,
所以,
即,所以数列是等差数列,
又,,所以的公差为,
故数列的通项公式为.
因为数列是“型数列”,所以,
又因为,也成立,所以为等比数列,
公比,因此.
(2)由(1)可得,
设,
因为,
故数列的前项的和为
.
(3)由,得,①
所以,②
由①-②,得,
所以.
又,,
假设存在实数,,,使得数列为“型数列”,
则,
即,
整理得,
所以解得,,,不满足,为非零常数,
因此不存在实数,,,使得数列为“型数列”.
实战演练
1.(2026·浙江嘉兴·二模)若数列满足:从第二项起,每一项与它的前一项的差依次排成一列,组成的新数列是一个公差为k的等差数列,则称数列为“等差数列.已知为“等差数列,且,则( )
A.91 B.111 C.121 D.133
【答案】B
【分析】设,可得,结合累加法即可求得的通项公式,代入即可.
【详解】设,因为为“等差数列,且,所以
是公差为2的等差数列,且,则,
通过累加法可得:当时,
,,…,,所以累加可得
,化简得:,当时,,符合通项公式,所以,则.
2.(2026·江苏苏州·二模·多选)为首项为1的正项数列,前n项和为,如果对任意正整数,存在实数使得,则称该数列为“-数列”,则下列说法中正确的有( )
A.若是公差为2的等差数列,则是“3-数列”
B.若是“2-数列”,则可以是常数列
C.若是"2-数列”,则对任意的正整数,
D.对任意的,,则“”是“是“-数列”的充要条件
【答案】ABC
【分析】根据“数列”的定义可判断A;取常数列,判断B即可;根据“数列”满足的条件可得出相应不等式,可推出,即可判断C;举出反例即可判断D.
【详解】对于A,若是首项为、公差为的等差数列,则,
前项和,
时等号成立,
所以,即是“数列”,故A正确;
对于B,当时,,成立,
即是“数列”时,可能为常数列,故B正确;
对于C,若是“数列”,则,且,
所以,
则,
故,由题意知当,,
结合,得,C正确;
对于D,取,,满足,
则,,而,所以不成立,
因此“”不足以保证是“数列”,D错误.
3.(2026·黑龙江哈尔滨·三模)现有一种构造新数列的方法:在数列的每相邻两项之间插入此两项的等差中项,按照原来的顺序得到一个新的数列;再将新得到的数列按照上述方法构造,又得到一个新的数列;重复以上操作.现将数列按照上述方法进行构造,第一次得到的新数列为;第二次得到的新数列为;第三次得到的新数列为;;记第n次得到的新数列为,且.当时,______;使的最小正整数n的值为______.
【答案】
【分析】本题先通过归纳得出第次构造后数列的项数规律,直接求出时的;再利用等差数列性质,求出的通项,最后解不等式得到满足条件的最小值.
【详解】设第n次构造后,数列所有项和为,
初始,,项数为,,
第次,,项数为,,
第次,,项数为,,
第次,,项数为,,
归纳得,第n次构造后,项数为,,
新数列为,故中间项数,
当时,,根据题意得,
由,得 ,解得,
因为,
所以最小正整数n的值为.
4.(2026·江苏南京·模拟预测)定义:若一个数列满足其首项为0,且对于可取或的概率均为0.5,则我们称该数列为“可取数列”.已知数列为“可取数列”.
(1)求证:;
(2)在“可取数列”中,设随机变量是的值,求:
①的概率分布;
②的期望.
【答案】(1)证明见解析
(2)①,;②
【分析】(1)由条件可得或,结合独立事件概率乘法公式和互斥事件概率加法公式求结论;
(2)①设,可得,结合古典概型概率公式求结论;
②由①,,结合期望公式和组合数性质求结论.
【详解】(1)解:当时概率为,
当时概率为,
所以的概率为.
(2)①设,
则对任意正整数取或的概率均为,且,
设.显然,
再设此时,,,中有个,个,则,
因此只能取之间的偶数值,
所以, 其中
对于偶数,
事件相当于在个数,,,中,有个取1,个取,
所以的概率分布可表示为,.
②.
所以,,
则
5.(2026·山东青岛·二模)若数列满足:,则称为“数列”.
(1)已知,判断数列是否为“数列”;
(2)已知数列为“数列”,若任意不相等的正整数满足.证明:;
(3)若数列为“数列”,,且满足.证明:.
【答案】(1)数列是“数列”
(2)证明见解析
(3)证明见解析
【分析】(1)根据“数列”定义,判断已知数列;
(2)根据 “数列”定义,构造数列,利用数列的单调性,结合已知条件证明结论;
(3)根据 “数列”定义,利用反证法证明,利用放缩法证明.
【详解】(1)已知,则
,
当时,,即,满足定义,
数列是“数列”.
(2)已知数列为“数列”,则,
变形可得,令,则单调递增,
已知任意不相等的正整数满足,
不妨设,
则, ,
单调递增,则,
,即,
,命题得证.
(3)由定义得,数列递增,
若存在使得,则持续递增,
,时,与矛盾,
,即;
设,则单调递减,
对任意有,,
,
,
结合可得,
,
,
,
解得,故,
综上可得,.
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