摘要:
**基本信息**
聚焦北京高考数列小题压轴,构建“方法提炼-题型通法-分层训练”体系,以逻辑推理和直观想象破解创新题,培养数学思维与解题策略。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|解题方法及技巧提炼|1|“列举-观察-猜想-证明”四步思路,特殊值法、不动点+蛛网图等四大策略|从命题特点到解题逻辑,构建方法论框架|
|7类题型(递推/单调性/周期性等)|每题型含典例+变式|递推用试数+不动点,新定义用特殊值+归纳证明|从基础性质到跨模块综合,形成知识网络|
|分层过关练|巩固10题+创新17题|时间分配、多选处理等实用技巧|从基础巩固到创新提升,适配一轮复习需求|
内容正文:
重难点专训01 数列小题压轴
内容导航
解题方法及技巧提炼 1
题型通法及变式提升 2
题型1 由递推数列研究数列的有关性质 2
题型2 数列的单调性及应用 7
题型3 数列的周期性及应用 11
题型4 等差数列与等比数列的判定及应用 17
题型5 数列与集合结合 22
题型6 数列与三角函数结合 28
题型7 数列新定义小题压轴 37
重难专题分层过关练 43
巩固过关 43
创新提升 54
解题方法及技巧提炼
1、北京高考数列小题压轴的基本特点是:
北京高考数学选择或填空的数列压轴题(通常为第10题或第15题),秉承“多想少算”的命题精神,多以创新题形式出现,涉及的数列往往是学生未曾接触过的类型。题目的核心不是考查复杂的计算,而是考查对新定义的理解、逻辑推理和现场学习能力。解决此类问题的基本思路是:
(1)列举计算:通过代入特殊值或前几项进行具体试探,理解题意、感受数列的变化规律;
(2)观察分析:从列举的数据中寻找规律,判断数列的单调性、有界性、周期性等特征;
(3)提出猜想:基于观察结果,对命题的真伪或结论做出初步判断;
(4)说理证明:运用归纳法、反证法等严格方法验证猜想,得出结论。
2、判断命题真假的四种核心策略:
(1)特殊值法(试数法) :拿到题目后,优先用特殊值感受命题正误。代入 等具体数值进行计算,若试算结果与命题相悖,可立即排除。这是最快速、最有效的初步筛选手段。
(2)归纳法与反证法:若特殊值无法推翻结论,需要通过严格证明来确认。归纳法用于证明数列具有某种规律(如单调性、有界性);反证法用于证明某个结论不成立——先假设结论成立,然后推导出与已知条件矛盾的结论。
(3)蛛网图与散点图:当递推公式显性给出,但试数过程中未发现明显规律且难以直接证明时,画出蛛网图(迭代图)或散点图可从视觉上直观分析数列的变化趋势。对于形如 的递推数列,利用不动点法——找到函数 与直线 的交点(不动点)——结合蛛网图可迅速判断数列的单调性和收敛趋势。这是近两年模考和高考的重要考查方向。
(4)极限思想:对于涉及“存在常数 ,使得 恒成立”或“数列收敛”等结论,可利用极限思想辅助判断。若数列单调且有上界(或下界),则必存在极限,极限值即为不动点。
3、常见题型及解题要点:
(1)递推数列的性质判断:给出递推公式 ,判断数列的单调性、有界性、收敛性等。核心方法是不动点法+蛛网图。例如2023年北京卷第10题,通过画出 的图象,找到不动点4、6、8,结合蛛网图即可快速判断各选项的正误。
(2)新定义数列问题:题目给出全新的数列定义(如“具有性质P的数列”),要求判断结论正误。核心方法是逐条理解新定义→用特殊值试探→寻找反例或归纳证明。压轴题的第一问通常是帮助考生具体试探、理解题意的。
(3)数列与不等式综合:涉及前 项和、前 项积的范围或不等式证明。常用放缩法(等比放缩、裂项放缩等),注意放缩方向与精度控制;或利用反证法证明存在性。
(4)数列与函数、方程综合:将数列视为离散函数,利用函数的单调性、零点等性质辅助判断。
4、实用技巧与易错提醒:
(1)时间分配:选填压轴题若超过5分钟仍无思路,可先凭感觉选一个并标记,待全部做完后再回头处理,避免因小失大。
(2)多选填空题的处理:对于给出多个结论要求判断的填空压轴题,每判断一个结论都先用特殊值验证,能排除一个是一个。若已排除一个,剩余选项感觉合理但来不及严格证明,可先选上。
(3)不动点法的关键:用不动点法时,必须先验证函数 的单调性,再结合首项与不动点的相对位置,通过蛛网图判断数列的走向。不动点可能不止一个,需逐一分析。
(4)放缩法的关键:放缩求和时,第一项一般不放缩,从第二项开始放缩(保留首项法)。放大一侧采用“适度放缩”,缩小一侧采用“保守放缩”。
(5)常见失分点:①急于计算而忽略先通过特殊值定性分析;②使用蛛网图时画图不准确导致趋势判断错误;③放缩方向错误或放缩过度导致结论无效;④对于“存在”类命题,只证明存在性而未验证唯一性(若题目要求唯一);⑤忽略数列的定义域(如各项为正、递增等隐含条件)。
题型通法及变式提升
题型1 由递推数列研究数列的有关性质
【典例1-1】(2025·北京昌平·二模)在数列中,,则( )
A.当时,对于任意的正整数
B.当时,存在正整数,当时,
C.当时,对于任意的正整数
D.当时,存在正整数,当时,
【答案】C
【分析】对A,当时,可得,得解;对B,由,结合递推关系可得,得解;对C,当时,通过递推关系分,,讨论求解;对D,当时,通过递推关系可得递增,得解.
【详解】对于A,当时,有,递推可得,不满足,故A错误;
对于B,当时,,,,
则,不满足存在正整数,当时,,故B错误;
对于C,当时,则,,故,
因为,
若,则,
若,则,
若,则,
综上,当时,对于任意的正整数,,故正确;
对于D,当时,则,
若,则,故递增,故D错误.
故选:C.
核心口诀:递推数列先试数,观察规律找门路;不动点法求极限,蛛网图上判趋势。
高分技巧:
试数探路法(首选) :拿到递推数列,先用首项代入递推公式算出前5~6项。通过观察数值变化趋势,初步判断数列的单调性、有界性、周期性等性质,再针对性地证明;
不动点法:对形如 的递推数列,解方程 得不动点。若数列收敛,极限必为不动点。不动点将数轴分成若干区间,首项所在区间决定数列的走向;
蛛网图法(数形结合) :在坐标系中画出 和 ,从 出发按“上→右→上→右”迭代,直观看出数列的单调性和收敛趋势。蛛网图尤其适用于递推式复杂、代数证明困难的情形;
有界性判定:若数列单调递增且有上界,或单调递减且有下界,则数列收敛。有界性的证明常用数学归纳法——先猜出界,再证明;
敛散性判定:递推数列收敛的必要条件是极限为不动点。若递推函数在不动点处的导数绝对值 ,则不动点稳定(数列收敛);若 ,则不稳定(数列发散)。
易错警示:试数只能发现规律,不能替代证明;蛛网图只能辅助判断趋势,代数证明才是得分关键;不动点法要求递推函数连续;数列的极限存在时必为不动点,但不动点不一定是极限(需验证收敛性)。
【典例1-2】(25-26高三上·北京·期中)已知数列中各项均为正数,且,给出下列四个结论:
①对任意的,都有;
②数列可能为常数列;
③若,则当时,;
④若,则数列为递减数列.
其中正确结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】①根据一元二次方程有解的情况,利用判别式可得首项的取值范围,可得答案;②将数列每一项设成未知量,根据等式建立方程,可得答案;③④由题意作函数与函数的图象,利用数形结合的思想,对应数列中项在图象上的位置,可得答案.
【详解】①,将等式看作关于的一元二次方程,即,
该方程有解,则,所以当时,方程有解,
即当时,一定存在数列满足,故①错误;
②,令,由题意可得,解得(舍去)或,
常数列满足,故②正确;
由题意作函数与函数的图象如下:
由,则点在函数的图象上,
易知在函数的图象上,
③,当时,由在函数的图象上,则,
由在函数的图象上,则,
当时,,由在函数的图象上,则,
由在函数的图象上,则,
综上所述,若,当时,,故③正确;
④,当时,由在函数的图象上,
且在函数的图象上,则,
当时,由在函数的图象上,
且在函数的图象上,则,故④正确.
故选:C.
【变式1-1】(2026·北京通州·一模)已知数列满足,给出下面3个结论,
①若为常数列,则;
②当时,总有;
③当时,为递增数列,且存在常数,使得恒成立.
其中正确结论的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】观察数列的递推公式,然后利用基本不等式即可求解.
【详解】①若为常数列,则假设,则,代入得:,解得:,
即:或均满足为常数列,所以①错误;
②当时,由题意得时,,所以恒成立,,
当且仅当,即时等号成立,因为,所以当时,;
又因为,因为,所以,,则,
即数列是递减数列,所以,综上所述:,所以②正确;
③当时,由题意得时,,所以恒成立,则,,
,
当且仅当,即时等号成立,所以,,,
则,所以为递增数列,且存在常数,使得恒成立,所以③正确.
【变式1-2】(2026·北京昌平·二模)已知数列满足,则( )
A.当为常数列时,
B.对于任意,为递减数列
C.当时,为递增数列,且对于任意正整数,成立
D.当时,为递减数列,且存在正整数,使得成立
【答案】C
【分析】对于A,由求解即可判断;对于B,结合A即可判断;对于C,由,当时,易得,进而得到,可得,即可判断;对于D,分析可得当时,结合可得,进而判断即可.
【详解】对于A,由为常数列,则,
整理得,解得或,即或,故A错误;
对于B,由A知,当或时,为常数列,故B错误;
对于C,由,
当时,,则,同理可得,
满足对于任意正整数,成立,
而,即,
则为递增数列,故C正确;
对于D,由,当时,,
而,则,即,,则,
所以不存在正整数,使得,故D错误.
题型2 数列的单调性及应用
【典例2-1】(25-26高三上·北京海淀·期末)已知数列满足,对任意成立.数列为周期数列,即存在,使得对任意成立,给出下列两个结论:
①对任意,存在,使得为递增数列;
②对任意,存在,使得为等差数列;
则下列判断正确的是( )
A.①②都正确 B.①正确,②错误
C.①②都错误 D.①错误,②正确
【答案】D
【分析】取,结合周期数列和数列单调性的定义可判断①;利用等差数列和周期数列的定义可判断②.
【详解】对于①,不妨取,
因为数列为周期数列,即存在,使得对任意成立,
所以,此时数列不是递增数列,①错;
对于②,因为,则,
令,则,则数列为常数列,不妨设,即,
所以数列的奇数项和偶数项分别成公差为的等差数列,
当为奇数时,设,可得,
则,
当为偶数时,设,可得,
则,
不妨取,则,
显然对任意的,,即数列是周期为的周期数列,
此时,即为等差数列,
故对任意,存在,使得为等差数列,②对.
故选:D.
核心口诀:作差与0比,作商与1比;递推单调看 ,函数单调看导数。
高分技巧:
作差法(通法) :计算 ,判断其符号。若恒正则递增,恒负则递减。对于含参数列,需对参数分类讨论;
作商法(正项数列) :若 ,计算 与1比较。适用于递推式为乘除结构的数列;
递推函数单调性分析法:若 ,当 单调递增时,数列的单调性由 的符号决定(同号传递);当 单调递减时,数列呈现振荡(奇偶子列分别单调);
利用蛛网图判断单调性:蛛网图中,若迭代点在 上方且向右移动,则数列递增;在下方则递减;
单调性的应用:
求参数范围:已知数列单调,反推首项或参数的范围;
证明不等式:单调性结合首项可推出通项的有界范围;
判断数列收敛:单调有界数列必收敛(单调有界定理)。
易错警示:作差时注意通项公式中 的取值范围(通常 );递推函数单调递增时,数列单调性由 决定,但需验证每一步;选填中可用特殊值快速排除,但严格判断需证明。
【典例2-2】(25-26高三上·北京·阶段检测)已知等差数列与等比数列都是无穷递增数列,给出下列四个结论:
①不存在数列与,使得是递减数列;
②存在数列与,使得是递增数列;
③不存在数列与,使得同时有无穷个正项和无穷个负项;
④存在数列与,使得恰好出现三个为1的项.
其中正确结论的序号是_____.
【答案】①②③
【分析】由即可判断①;由可以成立即可判断②;由增数列性质结合一次函数和指数函数图像性质即可依次分析判断③④.
【详解】因为等差数列与等比数列都是无穷递增数列,
则,
则,
所以数列是递增数列,不存在数列与,使得是递减数列,①正确;
设等差数列公差为d,等比数列公比为q,
则,
显然可以成立,
如当时,即,
所以存在数列与,使得是递增数列,②正确;
由①数列是递增数列,所以最小项为,
由等差数列性质,
若恒成立,则由等比数列是无穷递增数列得,
则一定存在,使得,则当时,,
则有无穷个正项和有限个负项,
所以不存在数列与,使得同时有无穷个正项和无穷个负项,③正确;
因为为一次型函数增长模型,为指数型增长模型,
由一次函数与指数函数图像特征可知,一次函数与指数函数至多只有两个交点,
所以不存在数列与,使得恰好出现三个为1的项,④错误.
故答案为:①②③
【变式2-1】(2026·北京·三模)已知数列满足,给出下列四个结论:
①,使得为常数列;
②若,则;
③若,则,使得时,;
④若,则为递增数列.
其中所有正确结论的序号是________.
【答案】①②④
【分析】根据二次函数的性质判断①.根据数学归纳法求证②即可.结合数学归纳法以及二次函数的性质求解③.根据数学归纳法以及不等式的性质求解④.
【详解】①.当时,,同理,①正确.
已知,令,化简得.
②.若,则,要证,即证.
时,成立;假设时,则,归纳成立.
因此对所有,,即,正确.
③.若,则,.
当时,,即从开始递增且趋向无穷大,
因此也趋向无穷大,不存在这样的有界上界,错误.
④.若,则.
当时,,即,归纳得所有,
递增,因此也为递增数列,正确.
【变式2-2】(25-26高三上·北京朝阳·期中)已知数列的前项和为,且.给出下列四个结论:
①;
②是递增数列;
③,使得当时,;
④,使得当时,总有.
其中所有正确结论的序号是__________.
【答案】①③④
【分析】令,可判断①的真假;由递推关系,可列出数列的前几项,可判断②的真假;利用裴波那契数列的有关公式,可判断③④的真假.
【详解】因为,令,则,又,所以,故①正确;
因为,,两式相减可得.
所以数列的前几项为:,,,,,,…
因为,所以数列不是递增数列,故②错误;
因为数列从第3项起,为裴波那契数列的倍数,且裴波那契数列为递增数列,增长速度越来越快,所以,使得当时,,故③正确.
对裴波那契数列:,满足.
设,则.
所以,所以为方程的两个根.
当时,,
,
所以数列是以为首项,以为公比的等比数列,所以①.
当时,,,
所以数列是以为首项,以为公比的等比数列,所以②
①②得:,
所以,
所以,所以,使得当时,总有.故④正确.
故答案为:①③④
题型3 数列的周期性及应用
【典例3-1】(2025·北京·模拟预测)已知无穷数列满足:,,,,其中表示不超过的最大整数.则下列说法中正确的是( )
A.对于任意,,都不是常数列
B.存在正数,,使得是递增数列
C.对于任意正数,q,都存在正整数,使得是周期数列
D.如果是常数列,则一定有
【答案】D
【分析】对AD从必要性角度取值即可说明,充分性易知;对B选项,通过反证法即可证明;对C,设周期为,作差即可证明.
【详解】先来分析A,D选项
若为常数列,则,.
当时,有,
即.
必要性:取,可得
消去可得,
记,则
有,
而,故.即为整数.
代回原式可得.
充分性:当且为整数时,易知为常数列.
再来分析B选项
,
设,则,
若递增,则有,
,
,
由于,故,
则,
即.
则,
又,故且,
则,
又,故且,
则,
又,故且.
照这样操作下去,
可得,且,
当时,,
故,矛盾!
再来看C选项,不妨设周期为,
则,,
两式作差可得,
当取为无理数时,矛盾!
故选:D.
核心口诀:递推算到项重复,周期立现不费功;周期数列求和积,化归首项求轻松。
高分技巧:
试数找周期法(首选) :从首项开始逐项计算,直到出现连续若干项与前面某连续若干项完全相同,则周期确定。周期数列的递推式往往是分段函数(如奇偶分段);
递推式直接推周期:若递推式满足 形式,可直接读出周期 。常见周期递推式:(周期2),(周期2),(周期2),(周期3);
周期性应用:
求指定项:(余数为0时取第 项);
求前 项和:先算一个周期的和 ,则 余项和;
判断数列性质:周期数列必有界,但不一定收敛(周期>1时振荡);
与“冰雹猜想”结合:定义奇偶分段递推(如 (偶),(奇)),需通过试数寻找周期规律。
易错警示:找周期时必须确认循环从第一项开始还是从中间开始;周期数列的“最小正周期”需验证是否存在更小周期;选填中若选项涉及周期,可直接取特殊首项试数排除。
【典例3-2】已知数列的各项均为正数,且满足(为常数,.给出下列四个结论:
①对给定的数列,设为其前n项和,则有最小值;
②若数列是递增数列,则;
③若数列是周期数列,则最小正周期可能为2;
④若数列是常数列,则
其中,所有正确结论的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【分析】利用数列的各项均为正数以及前项和表达式判断①;若数列是递增数列,则有,进而根据已知条件化简式子求出的取值情况判断②;若数列是最小正周期为的数列,则有,解方程即可判断③;若数列是常数列,设,则,从函数的角度求的取值情况判断④.
【详解】对于①,在数列的各项均为正数的情况下,设为其前n项和,
则,易知递增,因此有最小值,①正确;
对于②,若数列是递增数列,则成立,又,
成立,即恒成立,②错误;
对于③,若数列是最小正周期为的数列,则,
即成立,
化简得,即,
所以,解得或,
当时,,不合题意;
当时,,所以,最小正周期不是2;③错误;
对于④,若数列是常数列,设,则,
令,则,,
,④正确.
综上所述,所有正确结论的个数是个.
故选:B.
【变式3-1】若数列满足:存在正整数,对于任意正整数都有成立,则称数列为周期数列,周期为. 已知数列满足,现给出以下命题:
①若,则可以取3个不同的值
②若,则数列是周期为的数列
③且,存在,是周期为的数列
④且,数列是周期数列.其中所有真命题的序号是 .
【答案】①②③
【分析】①若,利用,分别对,讨论即可得出;
②若,可得,,,,可得.即可判断出数列是否为周期数列.
③由①可知正确.
④可用反证法证明不正确.
【详解】解:①若,,
当时,,解得.当时,,解得;当时,,解得.
当时,,解得.当时,,解得.当时,,解得,此时不符合条件,应舍去.
综上可得:可以取3个不同的值:6,,.因此①正确.
②若,则,,.
,可得.数列是周期为3的数列,正确.
③对任意的且,存在,使得是周期为的数列,由①可知正确.
④假设存在且,使得数列是周期数列.则当时,,,此时数列不是周期数列.
当时,当时,..若,,则,化为,则
不为平方数,因此假设不正确.可知④不正确.
综上可知:只有①②③正确.
故答案为:①②③.
【点睛】本题考查了数列的周期性、分类讨论思想方法,考查了推理能力和计算能力,属于难题.
【变式3-2】(2026·北京朝阳·一模)设无穷数列的前项和为,且对于任意,(且),给出下列四个结论:
①存在,使得是常数列;
②任意,不是递增数列;
③存在,使得是周期数列(即存在,对任意,);
④任意,既有最大值,又有最小值.
其中正确结论的序号是______.
【答案】②③
【分析】根据给定条件,利用前项和与第项的关系求出通项公式,再逐一判断各个结论即可.
【详解】在无穷数列中,,,当时,,
两式相减得,而,即,
当时,数列是首项为,公比为的等比数列,,
当时,,当时,,
对于①,当时,不是常数列;当时,若是常数列,则,
即,解得,此方程无解,因此不是常数列,①错误;
对于②,当时,,不是递增数列,
当时,,
若,则恒成立;若,则随的增大,正负相间变化,
即不可能恒大于0,因此数列不是递增数列,②正确;
对于③,当时,,数列是周期为的周期数列,③正确;
对于④,取,则,正项趋向,负项趋向,
数列没有最大值和最小值,④错误.
题型4 等差数列与等比数列的判定及应用
【典例4-1】(2026·北京西城·二模)已知无穷数列的各项均为正数,且对任意的正整数i,总存在正整数s,t(),满足,则( )
A.可能为常数列 B.可能为等差数列
C.不可能为等比数列 D.可能为递减数列
【答案】D
【分析】对于A,不妨设,可知即可判断;对于B,易知公差不符合题意,再推导也不符合题意即可;对于C,若为等比数列,设,公比为,易知当时可解得即可判断C;对于D,易知为等比数列,,时符合题意.
【详解】对于A,若为常数列,不妨设,
显然,故A不符合题意;
对于B,若为等差数列,设公差为,易知时不符合题意,
当时,数列单调递增,则,
,故当时,不存在正整数s,t使得,故B错误;
对于C,若为等比数列,设,公比为,
若,则,
解得或(舍去),
即可能为等比数列,当,时,
对任意的正整数i,总有,即即可,故C错误;
对于D,由C易知,为等比数列,,时,单调递减,
对任意的正整数i,总有,
即时,即满足,则可能为递减数列,故D正确.
核心口诀:等差看差 为常数,等比看比 为常数;基本量法列方程,性质巧用省步骤。
高分技巧:
判定方法:
等差数列:验证 为常数(或 );
等比数列:验证 为非零常数(或 );
基本量法(通法) :设等差数列首项 、公差 ,等比数列首项 、公比 ,将条件转化为关于基本量的方程(组)求解;
性质巧用:
等差数列:;前 项和 ;
等比数列:;前 项和 ();
判定充要条件:北京卷常考“数列是等差数列的充要条件”或“等比数列的充要条件”,需从定义出发严格推导;
与递推结合:若递推式可化为 为常数,则为等差数列;若可化为 为常数,则为等比数列。
易错警示:等比数列的公比不能为0,且各项均不为0;等差中项 是等差数列的充要条件(需对所有 成立);选填中常用特值法快速排除错误选项。
【典例4-2】(2026·北京顺义·三模)已知为数列的前项和,记,且满足.给出下列四个结论:
①的第1项等于;
②数列为等差数列;
③为递减数列;
④当时,存在.其中所有正确结论的序号是______.
【答案】①②④
【分析】由条件先证明可判断①;进而求得判断②;结合等差数列定义求得,结合求,再由与关系求,结合单调数列的定义计算可判断③;利用的通项公式可判断④.
【详解】由,可得,
当时,,所以,故,故①正确;
当时,,代入,
可得,所以,
所以是首项为,公差为的等差数列,故②正确;
得,
由,可得,
当时,也满足上式,
当时,,
当时,,
,
所以当时,数列单调递增,故③错误;
当时,,满足,
所以当时,存在,故④正确.
【变式4-1】(24-25高三上·北京昌平·期末)已知等差数列与等比数列是两个无穷数列,且都不是常数列.
给出下列四个结论:
①数列不是等比数列;
②若与都是递增数列,则数列是递增数列;
③对任意的,、、不是等差数列;
④存在数列,对任意的、、,且,使得、、不能构成等比数列.
其中所有正确结论的序号是 __ .
【答案】①③④
【分析】利用反证法可判断①③;利用特例法可判断②;取,结合等比数列的定义可判断④.
【详解】由题意设数列的公差为,首项为,
数列的公比为,首项为,
则,,
对于①:假设是等比数列,则,
所以,
因为数列为等比数列,则,所以,
所以,可得,与题设条件矛盾,
故假设不成立,即数列不是等比数列,①对;
对于②,取,,则,
由,,,此时数列不是递增数列,故②错误;
对于③:假设、、为等差数列,所以,
即,所以,解得与矛盾,故③正确;
对于④:取,则,,,
若、、能构成等比数列,则,
即,
化简整理得矛盾,故④正确.
故选:①③④.
【变式4-2】(2025·北京·模拟预测)已知等差数列满足.对,在区间中的所有项组成集合.记中最小值为,最大值为,元素个数为.下列四个结论中
①
②为等比数列
③
④
所有正确结论的序号是______.
【答案】①③④
【分析】先分别求出当时的集合,,及,总结出当为奇数时,,,,当为偶数时,,,,计算即可判断①;求出及的值即可判断②;分为奇数和为偶数,即可判断③,先判断前几项,再根据指数型函数和一次函数的增长速度即可判断④.
【详解】当时,区间,令,解得,
因为,即,所以,,;
当时,区间,令,解得,
因为,即,所以,,;
当时,区间,令,解得,
因为,即,所以,,;
当时,区间,令,解得,
因为,即,所以,
,.
故当为奇数时,,,,
当为偶数时,,,,
对于①,因为,,所以,故①正确;
对于②,由,,,,
可知,公比不相等,
所以不为等比数列,故②错误;
对于③,当为奇数时,,
当为偶数时,,
所以,故③正确;
对于④,当为奇数时,,
显然,,
当为偶数时,,
显然,,
随着的增大,指数函数的增长速度远大于一次函数增长速度,
故恒成立,故④正确.
故答案为:①③④
题型5 数列与集合结合
【典例5-1】设无穷等差数列的公差为,集合.则( )
A.不可能有无数个元素
B.当且仅当时,只有1个元素
C.当只有2个元素时,这2个元素的乘积有可能为
D.当时,最多有个元素,且这个元素的和为0
【答案】D
【分析】对于,选项,可取特殊数列验证即可;对于可假设成立,结合图象推出与已知矛盾;对于,结合正弦函数的周期,即可判断.
【详解】选项,取,则,由,因为是无穷等差数列,正弦函数是周期为的函数,所以在每个周期上的值不相同,故错误;
选项,取,即,则,只有一个元素,故错误;
选项,假设只有2个元素,,这2个元素的乘积为,如图可知当等于或时,显然不是等差数列,与已知矛盾,故错误;
选项,当时,
,
,
,
,
,
,,所以最多有个元素,
又因为正弦函数的周期为,数列的公差为,
所以把周期平均分成份,所以个元素的和为0,故正确.
故选:.
【点睛】方法点睛:本题考查等差数列与正弦函数性质相结合,采用特例法,数形结合的方法判断.
核心口诀:数列元素构成集合,互异性是首要关;枚举元素找规律,抽屉原理证存在。
高分技巧:
集合视角看数列:将数列的项视为集合的元素,集合的互异性意味着重复项只算一次。求集合元素个数即求数列中不同项的个数;
枚举元素法:从首项开始逐项计算,记录出现过的不同值,直到数值循环重复。集合 的元素个数即为记录中不同值的个数;
有界性+互异性⇒有限集:若递推数列有界且项值只能取整数(或有限个可能值),则集合必为有限集;
抽屉原理(存在性证明) :若数列有无限项但取值只有有限种,则必存在重复项。由此可推出数列最终进入周期循环;
新定义集合运算:北京卷常将数列与集合的“并、交、差、最值下标”等运算结合,需先理解新定义再转化为数列问题;
子集与项的选择:若要求从数列中选取若干项满足集合条件,常需分类枚举和构造法。
易错警示:集合中的元素互异,重复的项只计一次;求集合元素个数时需注意数列是否有无限项但有限取值(此时集合有限);选填中可用特殊首项试数,枚举出所有不同项后计数。
【典例5-2】已知数列满足: ,当 时,记,. 给出如下4个结论:
①;
②当,数列是递增数列;
③当时,存在正数使得;
④集合.
其中正确命题的序号是_____________________
【答案】①②③
【分析】根据解出可判断①;根据递增数列定义判定成立可判断②;当时,可得,可判断③,由题意可得,可判断④.
【详解】因为
又,所以,所以可得,故①正确;
当时,对任意,都有
,
所以.
所以数列是递增数列,故②正确;
当,有,证明如下:
假设存在正整数,使得.
令集合,则非空集合存在最小数.
因为,所以.
因为,所以.
所以,与矛盾.
所以对任意,.
令,则当靠近无穷大时,有趋近于0,
所以当时,存在正数使得,故③正确;
由题意得,对任意,都有且,
因为,
所以,
当,令,则,
所以.
所以存在正整数,使得,
所以若,则,
又因为,所以若,则.
所以若,则,即,
下面证明.
(i)当时,由上面过程知对任意,.
所以当时,.
(ii)当时,.
下证对任意,.
假设存在正整数,使得.
令集合,则非空集合存在最小数.
因为,所以,所以.
因为,所以.
,且,
所以,与矛盾.
所以当时,.
所以当时,对任意,都有.
所以,即.
因为,且,所以.故④错误.
故答案为:①②③.
【点睛】判断③的关键在于证明得到;判断④的关键是根据题意得任意,都有且,根据当时,存在正整数,使得,所以,可得.
【变式5-1】设数列和的项数均为m,称为数列和的距离.记满足的所有数列构成的集合为C.已知数列和为集合C中的两个元素,项数均为m,给出下列四个结论:
①数列1,3,5,7和数列2,4,6,8的距离为4
②若,则
③若则
④若数列和的距离不超过2025,则m的最大值为3470.
其中,所有正确结论的序号是_______
【答案】①②④
【分析】对于①,利用定义求解即可;对于②,找出,是以4为周期的周期数列,即可求解;对于③,由②知是以4为周期的周期数列,结合,基本不等式即可求解;对于④,利用定义结合周期性求解.
【详解】对于①,根据数列距离的定义可得,数列1,3,5,7和数列2,4,6,8的距离为,故①正确;
对于②,设,
由可得:,
故是以4为周期的周期数列,且,
同理可得也满足此性质,故则,故②正确;
对于③,由②知,
因为,故,
所以
所以,故③错误;
对于④,因为
所以数列中,,
数列中,,
因为故项数越大,数列和的距离越大,
,
故,
故数列和的距离不超过2025,则m的最大值为3470,故④正确;
故答案为:①②④.
【点睛】方法点睛:新定义问题,用题上的新概念、新法则去解决问题,有时还需要用到类比,结合所学知识,透过现象看本质,考查的还是基础数学知识,掌握三基,以不变应万变.
【变式5-2】(25-26高三上·北京东城·阶段检测)设有限集合,其中,,非空集合,,若存在集合,使得中的所有元素之和相等,则称集合是“可拆等和集”,则下列说法正确的有______.
①集合不是“可拆等和集”
②若集合是“可拆等和集”,则的取值共有6个;
③存在公比为正整数,且公比不为1的等比数列,使得集合是“可拆等和集”;
④若,,数列是等差数列且公差,则集合是“可拆等和集”.
【答案】①②④
【分析】根据已知可知元素构成一个等比数列,计算可得然后根据分类,即可判断①项;列举法即可判断②项;将中所有元素同时除以后可得,然后根据等比数列前项和公式计算,然后根据分类,即可判断③项;根据等差数列的性质,可推得,,共有组(剩余元素为,从中剔除之后,从剩余的数据中选出组分配到中.结合公差,可得出,也可分为两组,即可判断④项.
【详解】对于①项,构成了以1为首项,2为公比的等比数列,
且,
所以,当时,中所有元素之和也小于,不满足要求;
当含有以及之外的其余元素时,也不满足要求.
综上可知,①正确;
对于②项,如果,则由“可拆等和集”的定义,得,解得;
如果,则由“可拆等和集”的定义,得,故;
如果,则由“可拆等和集”的定义,得,故;
如果,则由“可拆等和集”的定义,得,故;
如果,则由“可拆等和集”的定义,得,故,
此时因集合已含有元素2,故舍去;
如果,则由“可拆等和集”的定义,得,故,
如果,则由“可拆等和集”的定义,得.
综上可知:可取6个值,分别为,,,6,4,8,②正确;
对于③项,将中所有元素同时除以后可得,
由等比数列前项和公式可得.
又因为,所以,故,所以.
所以当时,中所有元素之和也小于,
不满足要求,显然同时乘以后还是不满足;
当含有以及之外的其余元素时,也不满足要求,显然同时乘以后还是不满足.
不存在公比为正整数,且公比不为1的等比数列,使得集合是“可拆等和集”,③错误;
对于④项,易知集合中的元素个数为,,
,,
共有组(剩余元素为),从中剔除之后,剩余组.
从这组相同的数据中任意选出组,将对应的元素分到集合中;
又,则,
而,
不妨将,这两个元素也分到集合中,
满足,中的元素之和相等,④正确.
故选:①②④.
题型6 数列与三角函数结合
【典例6-1】(2026·北京门头沟·一模)无穷数列满足如下条件①;②;③.则下列说法正确的是( )
A.若,则满足条件的单调数列有且只有2个
B.对于任意给定的,满足条件的单调数列有且只有1个
C.存在使得满足条件的数列有且只有1个
D.存在无数个使得满足条件的数列有且只有1个,且此时数列一定是单调数列
【答案】D
【分析】先利用诱导公式得到的递推关系式,再结合函数图象,利用需满足的条件对具体的进行分类分析即可.
【详解】根据诱导公式可得,
因此有或,
即(关系1)或(关系2),,
对于关系1,结合条件②,可化为;
对于关系2,由可得③,
代入条件②得,解得,
则由③可得,;
设,,
可知在正弦函数图象上,且在余弦函数图象上,
由①可知直线垂直于轴,
再由条件②,可依次取点,得到点列;
对于A选项,由,即,
在平面直角坐标系中作出正、余弦函数图象,
,故由条件②,可得,
由,
可得,或(舍去),;
结合条件②,如图所示,依次可绘出点列,
由此结合周期性可知,即满足条件的单调数列有且只有1个,
故A项错误;
对于B选项,给定,
构造一:利用关系1:构造数列,
则数列通项为,即可得到一个递增的数列;
构造二:先由关系构造,
再利用关系1:构造数列,则,
即也可得到一个递增的数列,故满足条件的单调数列不只一个,
故B项错误;
对于C选项,给定,
由,其中,
构造数列:
验证可知,满足条件①;②;③.
由条件,正整数列的无界性则可构造无数个满足条件的数列,
故存在无数个满足条件的数列满足题意,C错误;
对于D选项,
()当时,结合A选项与正余函数周期性分析,
可得数列满足,即满足条件的数列有且只有1个,且单调递增;
()当时,由,结合条件②;
可得,或,.
当时,此时可得,
这与条件③矛盾m,故,,依次绘点如下图:
再由周期性可知数列满足,故数列单调递增;
()当时,由,结合条件②;
可得,由,结合条件②;
可得,或(舍去,不能与相同),依次绘点如下图:
再由周期性可知数列满足,故数列单调递增;
()当时,同理可得,依次绘点如下图:
再由周期性可知数列满足,故数列单调递增;
()当时,由,结合条件②;
可得,由,结合条件②;
可得, ,依次绘点如下图:
再由周期性可知数列满足,故数列单调递增;
()当时,由,结合条件②;
可得,由,结合条件②;
可得, ,依次绘点如下图:
再由周期性可知数列满足,故数列单调递增;
()当及时,同理可分别绘点如下图:
再由周期性可知数列满足,故数列单调递增;
综上可知,当时,
均可得数列唯一确定且满足,
即存在无数个,使得满足条件的数列有且只有1个,且单调递增;
()当时,
当且时,
构造一:利用关系1:构造数列,则;
构造二:利用关系2:,( 且)构造,以后各项利用关系1构造可得数列,
构造,,
由,则,故,与构造一为不同数列;
即此时满足条件的数列不只 1个;
当且时,
构造一:利用关系利用关系1:构造数列,则;
构造二:利用关系1可构造,则,且,则后续构造同上,利用关系2:(且)构造,以后各项利用关系1构造可得数列,
故此时满足条件的数列也不只 1个;
综上所述,存在无数个使得满足条件的数列有且只有1个,且此时数列一定是单调数列,故D正确.
核心口诀:三角函数作通项,周期性质定方向;和差化积巧求和,有界性判敛散。
高分技巧:
三角函数作为通项公式:若 或 ,利用三角函数的周期性判断数列的周期;
利用三角恒等式求和:
;
;
裂项型: 可利用 公式裂项;
有界性判断:,,三角函数数列必有界;
单调性与周期性综合:三角函数数列一般不具有单调性(振荡),但若角度在 内且随 单调变化,则数列可能单调;
与递推结合:递推式中含 或 ,利用三角函数的有界性和不动点法分析。
易错警示: 的周期依赖于 ,若 为无理数,则数列无周期(但仍有界);三角函数的和差化积公式需熟记;选填中可用特殊角度(如 )试数排除。
【变式6-1】(25-26高三下·北京·阶段检测)对于无穷数列和正整数,若存在满足且,则称数列具有性质.下列选项中所有正确的是_____.
①若,则数列不具有性质
②若,则数列具有性质
③存在数列和,使得和均不具有性质,且具有性质
④若数列和均具有性质,则具有性质
【答案】①②③
【分析】对于①,利用是个不同的正整数,可得不可能相等,进而判断即可;对于②,求为偶数时数列的通项公式,取为个不同的偶数,进而判断即可;对于③,取,利用性质的定义判断即可;对于④,取,,再利用性质的定义判断即可.
【详解】对于①,因,则,由于是个不同的正整数,
因此不可能相等,故数列不具有性质,故①正确;
对于②,,故当为偶数时,,此时,
故取为个不同的偶数,此时,
则数列具有性质,故②正确;
对于③,取,由①可知,数列不具有性质,
取,则,由于是个不同的正整数,
因此不可能相等,故数列不具有性质,
则,即,
故任取为个不同的正整数,
有,则数列具有性质,故③正确;
对于④,取,,
则当为奇数时,,
故取为个不同的奇数,此时,
故数列具有性质;
当为偶数时,,故取为个不同的偶数,
此时,故数列具有性质;
则,即,由于为个不同的正整数,
则,,,不可能相等,
此时数列不具有性质,故④错误.
【变式6-2】(2025·北京大兴·三模)已知数列的前项和为,且(),给出下列四个结论:
①长度为,,1的三条线段可以围成一个内角为的三角形;
②,;
③,;
④.
其中正确结论的序号是______.
【答案】①③④
【分析】利用余弦定理可判断①,举反例可判断②,对式子变形,换元求解数列前项和及通项公式,结合三角函数恒等变换可判断③④.
【详解】对于①,长度为,,1的三条线段组成三角形,
设边长为的边对应的角为,因为,所以,
故,
又,所以,即边长为对应的角为,故①正确;
对于②,由,,则,
当时,,故②错误;
对于③④,因为,
所以,令,则,
令,为锐角,
则
,所以,所以,又,
所以,即,所以,
所以,
所以,所以,故④正确;
所以,当时,,
又也适合,所以,
又,
即,所以,故③正确.
故答案为:①③④.
题型7 数列新定义小题压轴
【典例7-1】设是无穷数列,若存在正整数使得对任意,均有,则称是间隔递减数列,其中称为数列的间隔数.给出下列三个结论:
①若,则是间隔递减数列;
②若,则是间隔递减数列;
③若,则是间隔递减数列且的间隔数的最小值是.
其中所有正确结论的序号是( )
A.① B.①③ C.②③ D.①②③
【答案】B
【分析】利用数列的单调性可判断①;利用间隔递减数列的定义可判断②;取,结合间隔递减数列的定义可判断出数列为间隔递减数列,再由间隔递减数列的定义可求得的最小值,可判断③.
【详解】对于①,因为,则数列为单调递减数列,即对任意恒成立,
此时,,满足题中条件,①对;
对于②,若,假设数列是间隔递减数列,
则存在,使得,即,
若为奇数,则有,可得,
因为,显然当为奇数时,合乎题意;
当为偶数时,,不等式不成立,故为奇数;
若为偶数,则有,可得,
当为奇数时,不成立,
故假设不成立,即数列不是间隔递减数列,②错;
对于③,若,
因为,
则,所以,数列是间隔递减数列,
假设存在正整数,使得,即,
可得,
由于,当且仅当且时,等号成立,
当时,,这与为正整数矛盾,
故,所以,,解得,
所以,若,则是间隔递减数列且的间隔数的最小值是,③对.
故选:B.
【点睛】结论点睛:利用参变量分离法求解数列不等式恒(能)成立,可根据以下原则进行求解:
(1),;
(2),;
(3),;
(4),.
核心口诀:新定义先理解,特殊值试水探路;归纳猜想证结论,反证法破伪命题。
高分技巧:
理解定义是第一关:新定义题常给出全新的数学概念或运算规则。先反复读题,用具体数字代入定义,确保完全理解;
特殊值试数法(首选) :取满足条件的特殊数列(如最简单的首项或特殊参数),代入各选项验证。若选项与试数结果矛盾,立即排除;
归纳法与反证法:若特殊值不能排除,尝试用数学归纳法证明合理结论;用反证法(假设结论不成立推出矛盾)排除错误选项;
极端原理与构造法:北京卷新定义压轴常涉及“存在性”证明,可用极端原理(取最大/最小下标)或构造法找到满足条件的对象;
不变量与整体局部分析:寻找变换过程中的不变量(如和、积、奇偶性不变),或从整体和局部两个角度分析;
常见新定义类型:
新定义数列(如“K列”“冰雹数列”“周期数列新规则”);
新定义运算(如下标集合上的新变换);
新定义性质(如“好数列”“完美数列”等);
考场策略:若时间紧迫且已排除部分选项,选最合理的一个;若完全不会,可用特殊值法快速锁定答案。
易错警示:新定义题必须严格依据定义推理,不能套用常规数列的结论;特殊值法只能排除,不能完全替代证明;归纳法证明时需注意归纳奠基和归纳递推两步完整;反证法假设的否定要准确(如“不存在”的反面是“至少存在一个”)。
【典例7-2】(25-26高三上·北京海淀·阶段检测)对于给定的数列,如果存在实数,,使得对任意成立,我们称数列是“线性数列”,数列满足,,则下列选项错误的是( )
A.等差数列是“线性数列”
B.等比数列是“线性数列”
C.若是等差数列,则是“线性数列”
D.若是等比数列,则是“线性数列”
【答案】C
【分析】等差等比数列的通项公式代入选项A,B中,逐一验证选项对错,选项 C,D用特殊法和累加法证明.
【详解】选项A,等差数列是“线性数列”,
设等差数列的公差为d,则。
对比线性数列定义,取,,满足,故A正确.
选项B,等比数列是“线性数列”,
设等比数列的公比为r,则,
对比线性数列定义,取,,满足,故B正确.
选项C,若是等差数列,则是“线性数列”
设,,,则,,,.
假设是线性数列,由、得,解得,,
则应满足,但实际,矛盾,
故不是线性数列, 故C错误.
选项D,若是等比数列,则是“线性数列”
设的公比为,,则.
若,则(常数),,取,,满足线性数列定义;
若,则,
由,得:
累加得:
.
又,因此:
假设,代入得:
.
两边同乘消分母:
含的项:左边为,右边为,因此系数相等:
.
代入得,展开并整理求:
,使成立,故是线性数列,故D正确.
故选:C
【变式7-1】(25-26高三下·北京·开学考试)数列的前项和为,若数列与函数满足:
(1)的定义域为;
(2)数列与函数均单调递减;
(3)使成立,
则称数列与函数具有“D关系”.给出下列四个结论:
①与具有“D关系”;
②与具有“D关系”;
③与数列具有“D关系”的函数有有限个;
④与数列具有“D关系”的函数有无限个.
其中所有正确结论的序号为( )
A.①③④ B.①②④ C.②③④ D.①②③
【答案】B
【分析】根据数列与函数具有“D关系”的定义计算判断①②,设,结合题意计算判断③④.
【详解】对于①,是公差为的等差数列,单调递减,
函数是斜率为的一次函数,单调递减,定义域为,
其前项和,
令,则,解得或(舍去)
所以使成立,
故与具有“D关系”, ①正确;
对于②,是以公比为且首项的等比数列,单调递减,
是斜率为的一次函数,单调递减,定义域为,
其前项和,
令,则,解得,
所以使成立,
故与具有“D关系”, ②正确;
对于③,数列单调递减,设,
此时是斜率为的一次函数,单调递减,定义域为,
数列的前项和为,
令,则,即,
所以取时,即可保证恒有解,
故与数列具有“D关系”的函数有无限个,故③错误;
对于④,数列单调递减,设,
此时是斜率为的一次函数,单调递减,定义域为,
数列的前项和为
令,则,即,
所以取时,即可保证恒有解,
故与数列具有“D关系”的函数有无限个,故④正确;
综上所有正确结论的序号为①②④.
【变式7-2】(2025·北京海淀·三模)设数列的前n项的和为,若对任意的,都有,则称数列为“超神数列”,下列命题中,正确的有________.
①存在递增数列,使得它是“超神数列”;
②存在周期数列,使得它是“超神数列”;
③存在等差数列,使得它是“超神数列”;
④若为等比数列,对于任意,存在,使得为超神数列.
【答案】①②④
【分析】可通过列举数列判断①②,对于③,可分类讨论公差的的3种情况来判断;对于④,设等比数列首项为,公差为,求出,作差后对分奇偶分析即可确定.
【详解】对于①,当时,,,
,即,故①正确;
对于②,当周期数列为,周期为2,对任意的,都有,故②正确;
对于③设等差数列首项为,公差为,则,,
,对任意的恒成立,
当,是开口向上的二次函数,
当,故不符合题意;
当时,,不符合题意;
当时,,也不符合题意;
综上,不存在等差数列,使得它是“超神数列”,故③错误;
对于④,设等比数列首项为,公差为,,
,
当为奇数时,,则,要使,
所以就符合题意;
当为偶数时,,
,
又,,所以,即,
综上,当,对于任意,存在,使得为超神数列,故④正确.
故答案为:①②④
重难专题分层过关练
巩固过关
1.(25-26高三上·北京西城·期末)记无穷等比数列前项的和为,若,则“公比”是“对任意,存在正整数,当时,”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】B
【分析】先根据等比数列前项的和公式,分和两种情况讨论的表达式,再结合充分条件和必要条件的定义判断“公比”与“对任意,存在正整数,当时,”之间的关系.
【详解】当时,等比数列前项的和,
因为,所以随着的增大而增大,且时,,
那么对于任意,一定存在正整数,当时,;
当时,等比数列前项的和,
若,则随着的增大而增大,且时,,
那么也会随着的增大而增大,且时,,
所以对于任意,存在正整数,当时,;
若,则随着的增大而减小,且时,,
那么随着的增大而增大,且时,,
此时,若,则不存在正整数,使得当时,;
综上所述,当公比时,若,存在,使得不存在正整数,当时,,所以“公比”不能推出“对任意,存在正整数,当时,”,故充分性不成立;
若对任意,存在正整数,当时,,则必须单调递增且无界,此时必有,而能推出,故必要性成立.
所以“公比”是“对任意,存在正整数,当时,”的必要不充分条件.
故选:B
2.(25-26高三上·北京通州·期末)已知数列:,,…,,,,设(,),若或2,则满足条件的不同数列的个数为()
A.7 B.21 C.35 D.70
【答案】B
【分析】通过递推关系或,将转化为求7个和为12的1、2组合的个数,用组合数即可求得结果.
【详解】已知数列,且,,则.
因为(,),若或2,
所以.
设这7个差值中有个1和个2,且,解得,.
问题转化为在7个位置中选5个放2(其余放1)的组合数,即.
因此,满足条件的不同数列的个数为.
故选:B.
3.(25-26高三下·北京·开学考试)设无穷等比数列的前项和为,则下列结论一定成立的是( )
A.若递减,则递增 B.若递减,则递减
C.若 递减,则递减 D.若递减,则递增
【答案】D
【分析】AB选项,由递减可推出,进而得到公比的范围,分类讨论得到AB选项的判断;CD选项,根据递减可推出公比的范围,进而验证的单调性.
【详解】AB选项,若递减,则,
设等比数列公比为,则,于是,
又,则,则,,
时,,递减;
时,,递增,AB错误;
CD选项,若递减,则,
由于,则对于一切正整数成立,解得,
此时,则递增,C错误,D正确
4.(25-26高三上·北京·开学考试)设无穷数列的前项和为,且,.给出下列四个结论:
①若,;
②若,则;
③当时,是等比数列;
④对任意,总存在直线,使得点到的距离随着的变大而变小.
其中正确结论的序号是_____.
【答案】②③④
【分析】对于①,代入通过赋值可求;对于②,由,可求,再代入可得,继而得到;对于③,,根据与的关系可得,由此可确定是等比数列;对于④,根据与的关系可得,整理得,继而得到,设直线,利用点到直线距离公式得,由此可知时,即可判断.
【详解】对于①,,则,
时,,
时,,故①错误;
对于②,,则数列是首项为,公差为2的等差数列,
所以,
则,所以,故②正确;
对于③,时,,
时,,
时,,则,
所以,故数列是首项为,公比为的等比数列,故③正确;
对于④,时,,
时,,
则,
整理得,
所以数列是首项为,公比为的等比数列,
所以,即,
设直线,
则点到的距离,
当时,,
又,所以,而随着的变大而变小,
所以点到的距离随着的变大而变小,故④正确.
故答案为:②③④.
5.(24-25高三上·北京·阶段检测)已知是直角三角形,是直角,内角,,所对的边分别为,,,面积为,,.给出下列四个结论:
①当,时,;
②,;
③存在,使得,为等腰直角三角形;
④任取,为递增数列.
其中所有正确的结论是_____.
【答案】①②④
【分析】由题意可知:.对于①:直接代入运算即可;对于②:根据题中关系式相加整理可得,即可得结果;对于③:根据题中关系式相减整理可得,结合等比数列分析判断;对于④:由②可知点在以为直径的圆上,由③可知:数列为递减数列,结合圆的性质分析判断即可.
【详解】由题意可知:.
对于①:当,时,则,即,故①正确;
对于②:因为,,
两式相加可得,
则,即,可得,故②正确;
对于③:因为,,
两式相减可得,
若,则,
可知数列是以公比为的等比数列,
则,即对任意恒成立,
所以不存在,使得,为等腰直角三角形,故③错误;
对于④:由②可知,即的斜边长为定值,
所以点在以为直径的圆上,
以的中点为坐标原点建立平面直角坐标系,设该圆与y轴交点为,
由③可知:,
则,可知数列为递减数列,
即两者之差越来越小,则点越来越接近点(或),
则斜边上的高越来越大,即面积越来越大,
所以为递增数列,故④正确;
故答案为:①②④.
【点睛】关键点点睛:对于④的关键在于:将数列问题转化为圆的问题,进而结合图形分析判断.
6.(25-26高三上·北京丰台·期末)已知是各项均为正数的无穷数列,其前项和满足.给出下列四个结论:
①;②、、成等比数列;
③数列是等差数列;④数列中存在无穷多项小于.
其中所有正确结论的序号是______.
【答案】①④
【分析】当时,求出的值,当时,代入求出的值判断①,再利用反证法判断②③④.
【详解】对任意的,,
当时,则,则,
所以,即,所以,①对;
假设、、成等比数列,则,
又由可得,与不符,②错;
假设数列是等差数列,由可得,则数列为递减的等差数列,
由是无穷数列,则必定存在使得,所以假设错误,③错;
假设数列中存在有穷多项小于,设最后一项小于的为,
则当时,,
取,则,
因为,所以,
显然矛盾,所以数列中存在无穷多项小于,④对.
故答案为:①④.
7.(2025·北京平谷·一模)已知各项均不为零的数列,其前项和是,且.给出如下结论:
①;
②若为递增数列,则的取值范围是;
③存在实数,使得为等比数列;
④,使得当时,总有.
其中所有正确结论的序号是__________.
【答案】①②④
【分析】根据的递推关系可得,所以的奇数项和偶数项分别为公差为1的等差数列,进而得,即可结合选项求解.
【详解】由得,相减可得,
由于各项均不为零,所以,所以的奇数项和偶数项分别为公差为1的等差数列,
对于①,,故正确;
对于②,由于的奇数项和偶数项分别为公差为1的等差数列,所以,
若,则需要,则,故正确,
对于③,,若为等比数列,则为常数,则,
此时,故,进而可得数列的项为显然这不是等比数列,故错误,
对于④,若,只要足够大,一定会有 ,
则,只要足够的大, 趋近于0,
而,显然能满足,故,当时,总有,故正确,
故答案为:①②④
【点睛】方法点睛:本题考查了数列的递推公式,数列单调性及与数列有关的比较大小问题.根据数列前项和与数列的项的递推关系求通项公式时,注意分析,在处理涉及隔项数列问题,一般要考虑分为奇数和偶数来分类讨论,含参的恒成立或者存在类问题,先分离参数,转化为求式子的最大值或最小值问题来处理.
8.(25-26高三上·北京海淀·阶段检测)已知数列满足,则下列说法正确的是________.
①.若且,则单调递减
②.若存在无数多个n使得,则或
③当时,存在使
④.当时,
【答案】①②④
【分析】对①先证,然后再排除即可;对于②将转化为,再分类讨论可得;对于③由数列的单调性可得且,故可判断;对于④通过对递推关系变形,再裂项求和及数列的单调性可判断范围.
【详解】因为,
所以,当且仅当时等号成立.
对于①:因为且,由,得,即.
若,则,,解得或,
即或,与条件且矛盾,所以.
同理,即.若,则,,
解得或,与矛盾.若,则,即,
此方程的判别式,方程无实数解,故,所以.
依次类推,可得,即单调递减,所以①正确;
对于②:若,则,即,解得.
所以若存在无数多个n使得等价于存在无数个n使得.
若,则.由,得,依次类推,得,符合题意;
若,则,同理得,依次可得,符合题意.
若且,则由选项①可知数列单调递减,即,
所以不存在无数个n使得,所以②正确;
对于③:由,,
令是开口向下,对称轴为的抛物线,且.
因为,所以,即,
再由①知数列单调递减,所以,而,所以不存在使.故③不正确;
对于④:由,,
,,.
所以.
当时,.
又由结合①可知数列单调递减,且,
所以,.
所以,即.所以④正确.
故答案为:①②④.
9.(2026·北京大兴·三模)已知数列满足(),则下列说法正确的是 .
①若且,则单调递减;
②若存在无数多个使得,则或;
③当时,存在使;
④当时,对任意,都有.
【答案】①②④
【分析】对①先证,然后再排除即可;
对于②将转化为,再分类讨论可得;
对于③由数列的单调性可得且,故可判断;
对于④通过对递推关系变形,再裂项求和及数列的单调性可判断范围.
【详解】因为,所以,
当且仅当时等号成立.
对于①:因为且,由,
得,即.
若,则,,解得或,
与条件且矛盾,所以.
同理,即.
若,则,,解得或,与矛盾.
若,则,即,
此方程的判别式,方程无实数解,故,所以.
依次类推,可得,即单调递减,所以①正确;
对于②:若,则,即,解得.
所以若存在无数多个使得等价于存在无数个使得.
若,则.由,得,依次类推,得,符合题意;
若,则,同理得,依次可得,符合题意.
若且,则由选项①可知数列单调递减,即,
所以不存在无数个使得,所以②正确;
对于③:由,令是开口向下,
对称轴为的抛物线,且.
因为,所以,即,再由①知数列单调递减,
所以,而,所以不存在使.故③不正确;
对于④:由,
所以
.
当时,.
又由结合①可知数列单调递减,且,所以,
.
所以,即.所以④正确.
故答案为:①②④.
10.(25-26高三上·北京密云·阶段检测)已知数列满足,且.给出下列四个结论:
①;
②;
③,当时,;
④,,当时,.
其中所有正确结论的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】对于①,,①错误;对于②,作差法判断数列单调性可得,又,故,②正确;对于③,由②知, ,③错误;对于④,先得到,又,则,,…,,相加可得,故,所以当,时,.④正确.
【详解】对于①,由于,
因为,所以,①错误
对于②,,
由①知,所以,
又,故,②正确;
对于③,由②知,,
故,当时,,③错误;
对于④,因为,所以,
因为,,所以,
依次可得,……,,则,
所以,
又,故,即,
则,…,,
相加可得,
因为,所以,
故,
因为,当时,,
所以,,当,时,.④正确.
正确结论的个数为2.
故选:B
创新提升
11.(2026·北京密云·一模)任取一个正整数,若它是奇数,就将该数乘3再加1;若它是偶数,就将该数除以2.反复进行上述两种运算,经过有限次步骤后,必进入循环圈.这就是数学史上著名的“冰雹猜想”.如取正整数6时,根据上述运算法则得出,共需经过8个步骤变成1(简称8步“雹程”).现给出“冰雹猜想”的递推关系如下:已知数列满足:,若,则的所有可能取值的总个数为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】B
【详解】由,,解得;
由,解得;
由,解得或;
由,解得或;
由,解得或或;
由,解得或或或;
由,或或或或或,
所以则m所有可能的取值集合为,共6个元素.
12.(2025·北京朝阳·二模)设无穷数列的前n项和为,定义,则( )
A.当时,
B.当时,
C.当时,则
D.当时,
【答案】D
【分析】根据选项不同的通项公式,求出与,逐一验证即可.
【详解】对于A选项:当时,,不正确;
对于B选项:当时,在为奇数时为1,偶数时为0,故,不正确;
对于C选项:当时,,
又,所以
,不正确;
对于D选项:当时,,
,正确,
故选:D.
13.(25-26高三上·北京海淀·期中)已知数列满足,,为的前项和,则下列结论错误的是( )
A.存在,使得成立
B.存在,使得且对任意成立
C.对任意,存在,使得成立
D.对任意奇数,存在和,使得成立
【答案】D
【分析】根据题设有且,对于从第二项开始符号不定,再结合各项的描述,应用特例法,对不同项赋予不同符号的组合判断各项的正误即可.
【详解】由题设是首项为1,公比为2的等比数列,则,且,
对于A:若,,,此时,对;
对于B:存在数列,使得对任意,都有且成立,
此条件等价于且对任意成立,
构造数列,该数列满足,,
此时,,满足条件,故B正确;
对于C:当时,成立;
当时,通过选择前项符号为正且第项符号为负,则,故C正确;
对于D:当时,,
当时,(其中)。
由于,令括号内为,
因为为奇数,后续项为偶数,所以必为奇数,
则为一个2倍的奇数,即该数能被2整除但不能被4整除。所以,其形式为型奇数,
因此,()不可能等于型的奇数,例如,又,
故不存在使得,所以D错误。
故选:D
14.(25-26高三上·北京顺义·阶段检测)数列为无穷非负整数数列,若对任意,均存在,且,使,则称数列为“完备数列”.给出下列四个结论:
①若正项等差数列为“完备数列”,则首项一定为1;
②若正项等比数列为“完备数列”,则公比一定为2;
③若满足,则对任意,数列均为“完备数列”;
④若满足,则数列为“完备数列”;
其中正确结论的序号是______.
【答案】①④
【分析】根据数列定义,结合得到矛盾判断①;应用特殊数列、判断②③;根据数列递推式及数列新定义判断④.
【详解】若正项等差数列为“完备数列”,则,公差,又为非负整数数列,
对任意,均存在,且,使,
若,则必有,故不成立,矛盾,
所以,①对;
若正项等比数列为“完备数列”,如,此时公比为1,
显然满足对任意,均存在,且,使,②错;
当,则,,,,,,
所以是以3为周期,即项周期性出现,
显然为奇数时,不可能成立,③错;
由,则数列为,
该数列中,相邻两项间缺失的自然数都可以由前项选出其中的项相加(同一项不重复相加)得到,
所以对任意,均存在,且,使,④对.
故答案为:①④
15.(25-26高三上·北京·阶段检测)对于数列,若存在,使得对任意,有,则称为“有界变差数列”.给出以下四个结论:
①若等差数列为“有界变差数列”,则的公差等于;
②若各项均为正数的等比数列为“有界变差数列”,则其公比的取值范围是;
③若数列是“有界变差数列”,满足,则是“有界变差数列”;
④若数列是“有界变差数列”,则存在,使得对于任意,都;
其中所有正确结论的序号是_____.
【答案】①③
【分析】根据“有界变差数列”定义,结合等差数列定义和等比数列求和公式,通过讨论等差数列的公差和等比数列公比的取值范围可确定①②正误;利用绝对值三角不等式可证得,结合求和公式可求得,知③正确;通过反例可说明④错误.
【详解】对于①,为公差为的等差数列,,
,
又为“有界变差数列”,,使得对,,
若,,不合题意;
当时,,则即可,符合题意;
的公差等于,①正确;
对于②,为各项均为正数,公比为的等比数列,
,且,
,
又为“有界变差数列”,,使得对,,
当时,,则即可,符合题意;
当时,,
若,,
,,不合题意;
若,,
,,则即可,符合题意;
的公比的取值范围是,②错误;
对于③,为“有界变差数列”,,
,
,又,,,
即有;
,
,
为“有界变差数列”, ③正确;
对于④,若,则,
,
为“有界变差数列”,
,数列为递增数列,
又,且,
不存在,使得对于任意,都,④错误.
故答案为:①③.
【点睛】关键点点睛:本题考查数列中的新定义问题,解题关键是充分理解“有界变差数列”的定义,将问题转化为数列中的最值项、数列单调性、数列前项和的求解问题,结合绝对值不等式来进行放缩求解.
16.(25-26高三上·北京·阶段检测)对于数列,令,给出下列四个结论:
①若,则;
②若,则;
③若对任意的,都有,则有;
④存在各项均为整数的数列,使得对任意的都成立.
其中所有正确结论的序号是______.
【答案】①③
【分析】利用并项求和法求和判断①;利用前n项和与第n项的关系求解判断②;利用给定的递推关系得出,并表示出即可推理判断③;假定存在导出矛盾判断④.
【详解】对于①,,,①正确;
对于②,,令,则,当时,,
则,,因此,②错误;
对于③,由,得,
当时,,则当时,,
因此
,.
当时,,所以对任意的,都有成立,正确,
对于④,假设存在各项均为整数的数列,使得对任意的都成立,
则必有,且都是非负整数,令正整数,
于是,
则,,与矛盾,错误;
故答案为:①③
17.(25-26高三上·北京西城·期末)已知数列是单调递增的无穷数列,是单调递减的无穷数列.有以下四个结论:
①存在数列和,使得;
②存在数列和,使得;
③对于任意无穷等差数列,总存在和使得;
④对于任意无穷等比数列,总存在和使得.
其中,所有正确结论的序号是__________.
【答案】②③
【分析】因递增序列与递减序列无法相等判断结论①;取,,计算得,判断结论②;设,取取 ,,则可判断结论③;取摆动等比数列,若递增、递减,则符号需交替变化,但递增、递减时,符号最终会固定,判断结论④.
【详解】结论①:假设存在单调递增和单调递减,使得;
因递增,递增;因递减,递减;
递增序列与递减序列无法相等,故①错误;
结论②:构造例子:令为正项递增数列(),为负项递减数列(),
则,满足,因此结论②正确;
结论③:设(为公差),令为单调递增数列,为单调递减数列,
取 ,,
由于 且 ,
所以 单调递增, 单调递减,且 ,故③正确;
结论④:取等比数列
若存在递增和递减使得,,,
故或,
若,因为递增,递减,
故,且,,故,矛盾,
故此时④错误,同理可证时④错误.
故答案为:②③.
18.(25-26高三上·北京顺义·期末)已知无穷数列前项和为,若存在,当时,,则称为“平衡数列”.给出下列四个结论:
①已知数列,则数列为“平衡数列”;
②若等比数列为“平衡数列”,则公比为;
③若数列和均为“平衡数列”,则为“平衡数列”;
④存在两个公差均不为的等差数列和,其中数列,,和均为“平衡数列”;
其中所有正确结论的序号是________.
【答案】②④
【分析】①利用反证法求证;②分和两种情况讨论;③举例说明,数列为;数列为;④举例说明,数列为;数列为.
【详解】因为,所以,
假设存在,使,
则,则,则,
因为,所以,故假设不成立,故①错误;
若公比为,则,显然此时不为“平衡数列”,则公比,
则,
则由,即,可得,
因为等比数列为“平衡数列”,所以,则,故②正确;
设数列和的前项和分别为,的前项和为,
设数列为;数列为,
则,,则数列和均为“平衡数列”,
但,且数列为递增数列,
故不是“平衡数列”,故③错误;
设数列、、、的前项和分别为,,
设数列为;数列为,
则,,
故数列,,和均为“平衡数列”,故④正确.
故答案为:②④
19.(25-26高三下·北京·开学考试)定义在区间上的函数的图象是一条连续不断的曲线,在区间上单调递增,在区间上单调递减,,2,…给出下列四个结论:
①若为递增数列,则存在最大值;
②若为递增数列,则存在最小值;
③若,且存在最小值,则不一定存在最小值;
④若,且存在最大值,则一定存在最大值.
其中所有正确结论的序号有_______.
【答案】②③
【分析】根据函数的单调性,判断A,B;取特例,可判断C,D.
【详解】①由已知可得,在区间上单调递增,在区间上单调递减,所以在上的最大值为.
若为递增数列,则不存在最大值;故①错误;
②在区间上单调递增,在区间上单调递减,所以在上的最小值在和中取得.
若为递增数列,由在上的最小值为.所以在区间上存在最小值;
故②正确;
③若,取,则存在最小值,
但此时的最小值是的最小值,而随的增大而减小,所以无最小值,所以不一定存在最小值;
故③正确;
④若,取,则,所以的最大值为.
此时,的最大值为的最大值,
因为函数单调递增,无最大值,所以不一定存在最大值.
故④错误.
故答案为:②③.
20.(2026·北京东城·二模)已知无穷数列与都不是常数列.给出下列四个结论:
①设等差数列,的公差分别为,,若的项均为的项,则;
②设等比数列,的公比分别为,,若的项均为的项,则;
③设等差数列,的公差分别为,,且,,若的项均为的项,又均为的项,则;
④设等比数列,的公比分别为,,且,,若的项均为的项,则.
其中正确结论的序号是______.
【答案】①③④
【分析】①结合等差数列的特点判断即可;②举反例即可判断;③根据等差数列的性质易得数列为等差数列,公差为,结合题设可得,,其中,为正整数,可得,进而得到,可得,即可判断;④设,进而分,两种情况分析判断即可.
【详解】①若等差数列的项均为等差数列的项,
则是从中隔若干项取出的,则,故①正确;
②当时,满足等比数列的项均为等比数列的项,
而,故②错误;
③因为等差数列,的公差分别为,,
所以数列为等差数列,公差为,
又的项均为的项,所以,其中为正整数,
同理,的项均为的项,所以,其中为正整数,
于是,两式相乘得,即,
由于为正整数,为正整数,所以,则,即,故③正确;
④由题意,可设,其中,,设,
因为的项均为的项,所以,即,为整数,
而,
若,则单调递减,此时,不合题意;
同理,若也不合题意,所以,
不妨设,则,
因为,
若,则,但的整数次幂中不存在落在内的值,矛盾,
同理,若,则,即时,,
而是的整数次幂,
因此对足够大的,必须为常数,为整数,且,
这导致足够大的,有,与假设矛盾,
因此,只有时才能保证的项始终落在中,故④正确.
21.(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;
22.(2026·北京·三模)数列满足,则以下说法正确的是________.
①若,,则;
②若,则;
③若,则;
④若,则,,有.
【答案】①②③
【分析】根据递推关系依次判断即可.
【详解】对于①,若,则,
则,,,,,
代入,依次求解得,,
,,,故①正确;
对于②,若,则,
则,得,
,得,
,得,
,得,
则,故②正确.
对于③,若,,
当为偶数时,,得,
,得,
,得,
,得,
所以,所以,即,
由于,,,得,
所以,故③正确;
对于④,若,,
当为奇数时,,,两式相减得,
即,取,则,,即奇数项为或,
当为偶数时,,,两式相加得,
即,
取,则,
,,即偶数项单调递增且,
因此,当时,数列各项与3的距离的最小值为1,故可取,此时对任意,均有,
所以不存在m满足,故④错误;
综上所述,说法正确的是①②③.
23.(2026·北京·三模)设数列和的项数均为m,称为数列和的距离.记满足的所有数列构成的集合为C.已知数列和为集合C中的两个元素,项数均为m,给出下列四个结论:
①数列1,3,5,7和数列2,4,6,8的距离为4;
②若(),则;
③若(),则;
④若,,数列和的距离不超过2026,则m的最大值为3472.
其中所有正确结论的序号是________.
【答案】①②④
【分析】对于①,利用定义求解即可;对于②,找出,是以4为周期的周期数列,即可求解;对于③,由②知是以4为周期的周期数列,结合,基本不等式即可求解;对于④,利用定义结合周期性求解.
【详解】对于①,根据数列距离的定义可得,数列1,3,5,7和数列2,4,6,8的距离为
,故①正确;
对于②,设,
由可得:,
故是以4为周期的周期数列,且,
同理可得也满足此性质,故,则,故②正确;
对于③,由②知,
因为,故,
所以,
所以,故③错误;
对于④,因为
所以数列中,,
数列中,,
因为,故项数越大,数列和的距离越大,
而,,
则,,
要使数列和的距离不超过2026,则m的最大值为3472,故④正确.
24.(2026·北京大兴·三模)已知正项数列满足:,数列的前项和.给出下列四个结论:①当时,;②当时,数列单调递增;③当时,;④当时,,都有成立.其中正确结论的序号是______________.
【答案】①③
【分析】对于①,根据已知条件求出,,进而求出,再比较与的大小;对于②,通过作差法判断与的大小关系,从而确定数列的单调性;对于③,利用放缩法结合已知条件得到的范围,进而求出的范围;对于④,举反例可说明.
【详解】当时,由可得,
因为数列是正项数列,所以,
则,所以,
那么,,
因为,所以,故①正确;
已知,(),
两式相减得:,
即,
因为数列是正项数列,所以,那么与同号.
当时,,所以,则,
所以,即,数列单调递减,故②错误;
若,则,,故,
则时,故,
得到,故③正确;
当时,当,,
,,则,故④错误.
25.(2025·北京东城·一模)已知数列满足,且.给出下列四个结论:
①若,当时,;
②若,当时,;
③若,对任意正数,存在正整数,当时,;
④若,对任意负数,存在正整数,当时,.
其中正确结论的序号是__________.
【答案】①③④
【分析】先根据构造新数列是首相为,公比为的等比数列,得出,再构造新数列是首相为,公比为的等比数列,从而求出数列的通项公式;对于①,利用作差法即可判断;对于②,取即可判断错误;对于③,求解不等式,利用放缩法找到正整数即可;对于④,求解不等式,利用放缩法找到正整数即可.
【详解】因为且,所以,
所以是首相为,公比为的等比数列,所以,
即,所以,又,
所以是首相为,公比为的等比数列,所以,
即,
对于①,若,当时,
,
当且为奇数时,;
当且为偶数数时,;
综上,即,故①正确;
对于②,若,取,则,故②错误;
对于③,若,则,
对任意正数,由得,
所以,又,
当时上式一定成立,即,
故存在正整数,当时,,故③正确;
对于④,若,则,
对任意负数,由得,
所以,又,
当时成立,即,
故存在正整数,当时,,故④正确;
故答案为:①③④
26.(2025·北京海淀·三模)已知是各项均为正数的无穷数列,其前项和为,且.给出下列四个结论:
①;
②,使得;
③存在一个正数,使得对任意的,都有;
④对任意的,都有.
其中所有正确结论的序号是______.
【答案】①②④
【分析】先得到,,计算出,故随着的增大而减小,从而作差比较得到,且对任意的,都有,,可判断①②④;结合,利用极限思想判断③.
【详解】解法一:对于①,由,令,则,所以,
∵是各项均为正数的无穷数列,其前项和为,
∴恒成立,且,,
又,
,即,
故随着的增大而减小,
其中,
,
随着的增大而增大,
,,,
∵随着的增大而减小,
,,,
,
,,
,,故①正确;
对于②,,
要判断,即判断,
因为恒成立,所以,
即证明,即证明,
当时,,满足要求,
当时,
,
对任意的都成立,
对任意的,都有,故有,即②正确;
对于④,随着的增大而减小,,时,,
,故④正确.
对于③,由以上分析,数列中,,且随着的增大,趋向于1,
又,故无限趋向于正无穷大,
所以不存在一个正数,使得对任意的,都有,故③错误.
解法二:解法二:由,令,则,所以,
是各项均为正数的无穷数列,其前项和为,
,
,,
,,
,(1)
对于③,取为大于的第一个整数,记为,则,所以(3)错误.
对于②,由,解得,
代入(1)得,
解得,取代入,得。所以②正确.
对于④,由(2)得,
所以,
即,也就是,
所以成立,故④正确.
对于①,由得,
,
,
,
,即,故①正确.
故答案为:①②④
27.(2026·北京延庆·一模)若非空实数集X中存在最大元素M和最小元素m,记.
①已知,,且,则;
②已知,,则存在实数a,使得;
③已知,若,则对任意,都有;
④已知是等比数列的前n项和,,则存在等比数列,使得.
其中所有不正确的命题是______.
【答案】①②③
【分析】直接计算即可判断①;分类讨论判断②;举反例判断③;举例证明④.
【详解】①:因,则;,则,解得:或,①错误
②:当区间关于对称,即时,,此时,.
当时,会增大,因此的最小值为1,不存在使得,命题②错误
③,由题意知,,但是满足的点集,它可以是的子集,不一定是整个区间。
例如时,,对于满足题设,此时时不满足 ,③错误
④,取等比数列,,则,
,,即,④正确
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重难点专训01 数列小题压轴
内容导航
解题方法及技巧提炼 1
题型通法及变式提升 2
题型1 由递推数列研究数列的有关性质 2
题型2 数列的单调性及应用 4
题型3 数列的周期性及应用 5
题型4 等差数列与等比数列的判定及应用 7
题型5 数列与集合结合 8
题型6 数列与三角函数结合 10
题型7 数列新定义小题压轴 11
重难专题分层过关练 13
巩固过关 13
创新提升 15
解题方法及技巧提炼
1、北京高考数列小题压轴的基本特点是:
北京高考数学选择或填空的数列压轴题(通常为第10题或第15题),秉承“多想少算”的命题精神,多以创新题形式出现,涉及的数列往往是学生未曾接触过的类型。题目的核心不是考查复杂的计算,而是考查对新定义的理解、逻辑推理和现场学习能力。解决此类问题的基本思路是:
(1)列举计算:通过代入特殊值或前几项进行具体试探,理解题意、感受数列的变化规律;
(2)观察分析:从列举的数据中寻找规律,判断数列的单调性、有界性、周期性等特征;
(3)提出猜想:基于观察结果,对命题的真伪或结论做出初步判断;
(4)说理证明:运用归纳法、反证法等严格方法验证猜想,得出结论。
2、判断命题真假的四种核心策略:
(1)特殊值法(试数法) :拿到题目后,优先用特殊值感受命题正误。代入 等具体数值进行计算,若试算结果与命题相悖,可立即排除。这是最快速、最有效的初步筛选手段。
(2)归纳法与反证法:若特殊值无法推翻结论,需要通过严格证明来确认。归纳法用于证明数列具有某种规律(如单调性、有界性);反证法用于证明某个结论不成立——先假设结论成立,然后推导出与已知条件矛盾的结论。
(3)蛛网图与散点图:当递推公式显性给出,但试数过程中未发现明显规律且难以直接证明时,画出蛛网图(迭代图)或散点图可从视觉上直观分析数列的变化趋势。对于形如 的递推数列,利用不动点法——找到函数 与直线 的交点(不动点)——结合蛛网图可迅速判断数列的单调性和收敛趋势。这是近两年模考和高考的重要考查方向。
(4)极限思想:对于涉及“存在常数 ,使得 恒成立”或“数列收敛”等结论,可利用极限思想辅助判断。若数列单调且有上界(或下界),则必存在极限,极限值即为不动点。
3、常见题型及解题要点:
(1)递推数列的性质判断:给出递推公式 ,判断数列的单调性、有界性、收敛性等。核心方法是不动点法+蛛网图。例如2023年北京卷第10题,通过画出 的图象,找到不动点4、6、8,结合蛛网图即可快速判断各选项的正误。
(2)新定义数列问题:题目给出全新的数列定义(如“具有性质P的数列”),要求判断结论正误。核心方法是逐条理解新定义→用特殊值试探→寻找反例或归纳证明。压轴题的第一问通常是帮助考生具体试探、理解题意的。
(3)数列与不等式综合:涉及前 项和、前 项积的范围或不等式证明。常用放缩法(等比放缩、裂项放缩等),注意放缩方向与精度控制;或利用反证法证明存在性。
(4)数列与函数、方程综合:将数列视为离散函数,利用函数的单调性、零点等性质辅助判断。
4、实用技巧与易错提醒:
(1)时间分配:选填压轴题若超过5分钟仍无思路,可先凭感觉选一个并标记,待全部做完后再回头处理,避免因小失大。
(2)多选填空题的处理:对于给出多个结论要求判断的填空压轴题,每判断一个结论都先用特殊值验证,能排除一个是一个。若已排除一个,剩余选项感觉合理但来不及严格证明,可先选上。
(3)不动点法的关键:用不动点法时,必须先验证函数 的单调性,再结合首项与不动点的相对位置,通过蛛网图判断数列的走向。不动点可能不止一个,需逐一分析。
(4)放缩法的关键:放缩求和时,第一项一般不放缩,从第二项开始放缩(保留首项法)。放大一侧采用“适度放缩”,缩小一侧采用“保守放缩”。
(5)常见失分点:①急于计算而忽略先通过特殊值定性分析;②使用蛛网图时画图不准确导致趋势判断错误;③放缩方向错误或放缩过度导致结论无效;④对于“存在”类命题,只证明存在性而未验证唯一性(若题目要求唯一);⑤忽略数列的定义域(如各项为正、递增等隐含条件)。
题型通法及变式提升
题型1 由递推数列研究数列的有关性质
【典例1-1】(2025·北京昌平·二模)在数列中,,则( )
A.当时,对于任意的正整数
B.当时,存在正整数,当时,
C.当时,对于任意的正整数
D.当时,存在正整数,当时,
核心口诀:递推数列先试数,观察规律找门路;不动点法求极限,蛛网图上判趋势。
高分技巧:
试数探路法(首选) :拿到递推数列,先用首项代入递推公式算出前5~6项。通过观察数值变化趋势,初步判断数列的单调性、有界性、周期性等性质,再针对性地证明;
不动点法:对形如 的递推数列,解方程 得不动点。若数列收敛,极限必为不动点。不动点将数轴分成若干区间,首项所在区间决定数列的走向;
蛛网图法(数形结合) :在坐标系中画出 和 ,从 出发按“上→右→上→右”迭代,直观看出数列的单调性和收敛趋势。蛛网图尤其适用于递推式复杂、代数证明困难的情形;
有界性判定:若数列单调递增且有上界,或单调递减且有下界,则数列收敛。有界性的证明常用数学归纳法——先猜出界,再证明;
敛散性判定:递推数列收敛的必要条件是极限为不动点。若递推函数在不动点处的导数绝对值 ,则不动点稳定(数列收敛);若 ,则不稳定(数列发散)。
易错警示:试数只能发现规律,不能替代证明;蛛网图只能辅助判断趋势,代数证明才是得分关键;不动点法要求递推函数连续;数列的极限存在时必为不动点,但不动点不一定是极限(需验证收敛性)。
【典例1-2】(25-26高三上·北京·期中)已知数列中各项均为正数,且,给出下列四个结论:
①对任意的,都有;
②数列可能为常数列;
③若,则当时,;
④若,则数列为递减数列.
其中正确结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【变式1-1】(2026·北京通州·一模)已知数列满足,给出下面3个结论,
①若为常数列,则;
②当时,总有;
③当时,为递增数列,且存在常数,使得恒成立.
其中正确结论的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【变式1-2】(2026·北京昌平·二模)已知数列满足,则( )
A.当为常数列时,
B.对于任意,为递减数列
C.当时,为递增数列,且对于任意正整数,成立
D.当时,为递减数列,且存在正整数,使得成立
题型2 数列的单调性及应用
【典例2-1】(25-26高三上·北京海淀·期末)已知数列满足,对任意成立.数列为周期数列,即存在,使得对任意成立,给出下列两个结论:
①对任意,存在,使得为递增数列;
②对任意,存在,使得为等差数列;
则下列判断正确的是( )
A.①②都正确 B.①正确,②错误
C.①②都错误 D.①错误,②正确
核心口诀:作差与0比,作商与1比;递推单调看 ,函数单调看导数。
高分技巧:
作差法(通法) :计算 ,判断其符号。若恒正则递增,恒负则递减。对于含参数列,需对参数分类讨论;
作商法(正项数列) :若 ,计算 与1比较。适用于递推式为乘除结构的数列;
递推函数单调性分析法:若 ,当 单调递增时,数列的单调性由 的符号决定(同号传递);当 单调递减时,数列呈现振荡(奇偶子列分别单调);
利用蛛网图判断单调性:蛛网图中,若迭代点在 上方且向右移动,则数列递增;在下方则递减;
单调性的应用:
求参数范围:已知数列单调,反推首项或参数的范围;
证明不等式:单调性结合首项可推出通项的有界范围;
判断数列收敛:单调有界数列必收敛(单调有界定理)。
易错警示:作差时注意通项公式中 的取值范围(通常 );递推函数单调递增时,数列单调性由 决定,但需验证每一步;选填中可用特殊值快速排除,但严格判断需证明。
【典例2-2】(25-26高三上·北京·阶段检测)已知等差数列与等比数列都是无穷递增数列,给出下列四个结论:
①不存在数列与,使得是递减数列;
②存在数列与,使得是递增数列;
③不存在数列与,使得同时有无穷个正项和无穷个负项;
④存在数列与,使得恰好出现三个为1的项.
其中正确结论的序号是_____.
【变式2-1】(2026·北京·三模)已知数列满足,给出下列四个结论:
①,使得为常数列;
②若,则;
③若,则,使得时,;
④若,则为递增数列.
其中所有正确结论的序号是________.
【变式2-2】(25-26高三上·北京朝阳·期中)已知数列的前项和为,且.给出下列四个结论:
①;
②是递增数列;
③,使得当时,;
④,使得当时,总有.
其中所有正确结论的序号是__________.
题型3 数列的周期性及应用
【典例3-1】(2025·北京·模拟预测)已知无穷数列满足:,,,,其中表示不超过的最大整数.则下列说法中正确的是( )
A.对于任意,,都不是常数列
B.存在正数,,使得是递增数列
C.对于任意正数,q,都存在正整数,使得是周期数列
D.如果是常数列,则一定有
核心口诀:递推算到项重复,周期立现不费功;周期数列求和积,化归首项求轻松。
高分技巧:
试数找周期法(首选) :从首项开始逐项计算,直到出现连续若干项与前面某连续若干项完全相同,则周期确定。周期数列的递推式往往是分段函数(如奇偶分段);
递推式直接推周期:若递推式满足 形式,可直接读出周期 。常见周期递推式:(周期2),(周期2),(周期2),(周期3);
周期性应用:
求指定项:(余数为0时取第 项);
求前 项和:先算一个周期的和 ,则 余项和;
判断数列性质:周期数列必有界,但不一定收敛(周期>1时振荡);
与“冰雹猜想”结合:定义奇偶分段递推(如 (偶),(奇)),需通过试数寻找周期规律。
易错警示:找周期时必须确认循环从第一项开始还是从中间开始;周期数列的“最小正周期”需验证是否存在更小周期;选填中若选项涉及周期,可直接取特殊首项试数排除。
【典例3-2】已知数列的各项均为正数,且满足(为常数,.给出下列四个结论:
①对给定的数列,设为其前n项和,则有最小值;
②若数列是递增数列,则;
③若数列是周期数列,则最小正周期可能为2;
④若数列是常数列,则
其中,所有正确结论的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【变式3-1】若数列满足:存在正整数,对于任意正整数都有成立,则称数列为周期数列,周期为. 已知数列满足,现给出以下命题:
①若,则可以取3个不同的值
②若,则数列是周期为的数列
③且,存在,是周期为的数列
④且,数列是周期数列.其中所有真命题的序号是 .
【变式3-2】(2026·北京朝阳·一模)设无穷数列的前项和为,且对于任意,(且),给出下列四个结论:
①存在,使得是常数列;
②任意,不是递增数列;
③存在,使得是周期数列(即存在,对任意,);
④任意,既有最大值,又有最小值.
其中正确结论的序号是______.
题型4 等差数列与等比数列的判定及应用
【典例4-1】(2026·北京西城·二模)已知无穷数列的各项均为正数,且对任意的正整数i,总存在正整数s,t(),满足,则( )
A.可能为常数列 B.可能为等差数列
C.不可能为等比数列 D.可能为递减数列
核心口诀:等差看差 为常数,等比看比 为常数;基本量法列方程,性质巧用省步骤。
高分技巧:
判定方法:
等差数列:验证 为常数(或 );
等比数列:验证 为非零常数(或 );
基本量法(通法) :设等差数列首项 、公差 ,等比数列首项 、公比 ,将条件转化为关于基本量的方程(组)求解;
性质巧用:
等差数列:;前 项和 ;
等比数列:;前 项和 ();
判定充要条件:北京卷常考“数列是等差数列的充要条件”或“等比数列的充要条件”,需从定义出发严格推导;
与递推结合:若递推式可化为 为常数,则为等差数列;若可化为 为常数,则为等比数列。
易错警示:等比数列的公比不能为0,且各项均不为0;等差中项 是等差数列的充要条件(需对所有 成立);选填中常用特值法快速排除错误选项。
【典例4-2】(2026·北京顺义·三模)已知为数列的前项和,记,且满足.给出下列四个结论:
①的第1项等于;
②数列为等差数列;
③为递减数列;
④当时,存在.其中所有正确结论的序号是______.
【变式4-1】(24-25高三上·北京昌平·期末)已知等差数列与等比数列是两个无穷数列,且都不是常数列.
给出下列四个结论:
①数列不是等比数列;
②若与都是递增数列,则数列是递增数列;
③对任意的,、、不是等差数列;
④存在数列,对任意的、、,且,使得、、不能构成等比数列.
其中所有正确结论的序号是 __ .
【变式4-2】(2025·北京·模拟预测)已知等差数列满足.对,在区间中的所有项组成集合.记中最小值为,最大值为,元素个数为.下列四个结论中
①
②为等比数列
③
④
所有正确结论的序号是______.
题型5 数列与集合结合
【典例5-1】设无穷等差数列的公差为,集合.则( )
A.不可能有无数个元素
B.当且仅当时,只有1个元素
C.当只有2个元素时,这2个元素的乘积有可能为
D.当时,最多有个元素,且这个元素的和为0
核心口诀:数列元素构成集合,互异性是首要关;枚举元素找规律,抽屉原理证存在。
高分技巧:
集合视角看数列:将数列的项视为集合的元素,集合的互异性意味着重复项只算一次。求集合元素个数即求数列中不同项的个数;
枚举元素法:从首项开始逐项计算,记录出现过的不同值,直到数值循环重复。集合 的元素个数即为记录中不同值的个数;
有界性+互异性⇒有限集:若递推数列有界且项值只能取整数(或有限个可能值),则集合必为有限集;
抽屉原理(存在性证明) :若数列有无限项但取值只有有限种,则必存在重复项。由此可推出数列最终进入周期循环;
新定义集合运算:北京卷常将数列与集合的“并、交、差、最值下标”等运算结合,需先理解新定义再转化为数列问题;
子集与项的选择:若要求从数列中选取若干项满足集合条件,常需分类枚举和构造法。
易错警示:集合中的元素互异,重复的项只计一次;求集合元素个数时需注意数列是否有无限项但有限取值(此时集合有限);选填中可用特殊首项试数,枚举出所有不同项后计数。
【典例5-2】已知数列满足: ,当 时,记,. 给出如下4个结论:
①;
②当,数列是递增数列;
③当时,存在正数使得;
④集合.
其中正确命题的序号是_____________________
【变式5-1】设数列和的项数均为m,称为数列和的距离.记满足的所有数列构成的集合为C.已知数列和为集合C中的两个元素,项数均为m,给出下列四个结论:
①数列1,3,5,7和数列2,4,6,8的距离为4
②若,则
③若则
④若数列和的距离不超过2025,则m的最大值为3470.
其中,所有正确结论的序号是_______
【变式5-2】(25-26高三上·北京东城·阶段检测)设有限集合,其中,,非空集合,,若存在集合,使得中的所有元素之和相等,则称集合是“可拆等和集”,则下列说法正确的有______.
①集合不是“可拆等和集”
②若集合是“可拆等和集”,则的取值共有6个;
③存在公比为正整数,且公比不为1的等比数列,使得集合是“可拆等和集”;
④若,,数列是等差数列且公差,则集合是“可拆等和集”.
题型6 数列与三角函数结合
【典例6-1】(2026·北京门头沟·一模)无穷数列满足如下条件①;②;③.则下列说法正确的是( )
A.若,则满足条件的单调数列有且只有2个
B.对于任意给定的,满足条件的单调数列有且只有1个
C.存在使得满足条件的数列有且只有1个
D.存在无数个使得满足条件的数列有且只有1个,且此时数列一定是单调数列
核心口诀:三角函数作通项,周期性质定方向;和差化积巧求和,有界性判敛散。
高分技巧:
三角函数作为通项公式:若 或 ,利用三角函数的周期性判断数列的周期;
利用三角恒等式求和:
;
;
裂项型: 可利用 公式裂项;
有界性判断:,,三角函数数列必有界;
单调性与周期性综合:三角函数数列一般不具有单调性(振荡),但若角度在 内且随 单调变化,则数列可能单调;
与递推结合:递推式中含 或 ,利用三角函数的有界性和不动点法分析。
易错警示: 的周期依赖于 ,若 为无理数,则数列无周期(但仍有界);三角函数的和差化积公式需熟记;选填中可用特殊角度(如 )试数排除。
【变式6-1】(25-26高三下·北京·阶段检测)对于无穷数列和正整数,若存在满足且,则称数列具有性质.下列选项中所有正确的是_____.
①若,则数列不具有性质
②若,则数列具有性质
③存在数列和,使得和均不具有性质,且具有性质
④若数列和均具有性质,则具有性质
【变式6-2】(2025·北京大兴·三模)已知数列的前项和为,且(),给出下列四个结论:
①长度为,,1的三条线段可以围成一个内角为的三角形;
②,;
③,;
④.
其中正确结论的序号是______.
题型7 数列新定义小题压轴
【典例7-1】设是无穷数列,若存在正整数使得对任意,均有,则称是间隔递减数列,其中称为数列的间隔数.给出下列三个结论:
①若,则是间隔递减数列;
②若,则是间隔递减数列;
③若,则是间隔递减数列且的间隔数的最小值是.
其中所有正确结论的序号是( )
A.① B.①③ C.②③ D.①②③
核心口诀:新定义先理解,特殊值试水探路;归纳猜想证结论,反证法破伪命题。
高分技巧:
理解定义是第一关:新定义题常给出全新的数学概念或运算规则。先反复读题,用具体数字代入定义,确保完全理解;
特殊值试数法(首选) :取满足条件的特殊数列(如最简单的首项或特殊参数),代入各选项验证。若选项与试数结果矛盾,立即排除;
归纳法与反证法:若特殊值不能排除,尝试用数学归纳法证明合理结论;用反证法(假设结论不成立推出矛盾)排除错误选项;
极端原理与构造法:北京卷新定义压轴常涉及“存在性”证明,可用极端原理(取最大/最小下标)或构造法找到满足条件的对象;
不变量与整体局部分析:寻找变换过程中的不变量(如和、积、奇偶性不变),或从整体和局部两个角度分析;
常见新定义类型:
新定义数列(如“K列”“冰雹数列”“周期数列新规则”);
新定义运算(如下标集合上的新变换);
新定义性质(如“好数列”“完美数列”等);
考场策略:若时间紧迫且已排除部分选项,选最合理的一个;若完全不会,可用特殊值法快速锁定答案。
易错警示:新定义题必须严格依据定义推理,不能套用常规数列的结论;特殊值法只能排除,不能完全替代证明;归纳法证明时需注意归纳奠基和归纳递推两步完整;反证法假设的否定要准确(如“不存在”的反面是“至少存在一个”)。
【典例7-2】(25-26高三上·北京海淀·阶段检测)对于给定的数列,如果存在实数,,使得对任意成立,我们称数列是“线性数列”,数列满足,,则下列选项错误的是( )
A.等差数列是“线性数列”
B.等比数列是“线性数列”
C.若是等差数列,则是“线性数列”
D.若是等比数列,则是“线性数列”
【变式7-1】(25-26高三下·北京·开学考试)数列的前项和为,若数列与函数满足:
(1)的定义域为;
(2)数列与函数均单调递减;
(3)使成立,
则称数列与函数具有“D关系”.给出下列四个结论:
①与具有“D关系”;
②与具有“D关系”;
③与数列具有“D关系”的函数有有限个;
④与数列具有“D关系”的函数有无限个.
其中所有正确结论的序号为( )
A.①③④ B.①②④ C.②③④ D.①②③
【变式7-2】(2025·北京海淀·三模)设数列的前n项的和为,若对任意的,都有,则称数列为“超神数列”,下列命题中,正确的有________.
①存在递增数列,使得它是“超神数列”;
②存在周期数列,使得它是“超神数列”;
③存在等差数列,使得它是“超神数列”;
④若为等比数列,对于任意,存在,使得为超神数列.
重难专题分层过关练
巩固过关
1.(25-26高三上·北京西城·期末)记无穷等比数列前项的和为,若,则“公比”是“对任意,存在正整数,当时,”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
2.(25-26高三上·北京通州·期末)已知数列:,,…,,,,设(,),若或2,则满足条件的不同数列的个数为()
A.7 B.21 C.35 D.70
3.(25-26高三下·北京·开学考试)设无穷等比数列的前项和为,则下列结论一定成立的是( )
A.若递减,则递增 B.若递减,则递减
C.若 递减,则递减 D.若递减,则递增
4.(25-26高三上·北京·开学考试)设无穷数列的前项和为,且,.给出下列四个结论:
①若,;
②若,则;
③当时,是等比数列;
④对任意,总存在直线,使得点到的距离随着的变大而变小.
其中正确结论的序号是_____.
5.(24-25高三上·北京·阶段检测)已知是直角三角形,是直角,内角,,所对的边分别为,,,面积为,,.给出下列四个结论:
①当,时,;
②,;
③存在,使得,为等腰直角三角形;
④任取,为递增数列.
其中所有正确的结论是_____.
6.(25-26高三上·北京丰台·期末)已知是各项均为正数的无穷数列,其前项和满足.给出下列四个结论:
①;②、、成等比数列;
③数列是等差数列;④数列中存在无穷多项小于.
其中所有正确结论的序号是______.
7.(2025·北京平谷·一模)已知各项均不为零的数列,其前项和是,且.给出如下结论:
①;
②若为递增数列,则的取值范围是;
③存在实数,使得为等比数列;
④,使得当时,总有.
其中所有正确结论的序号是__________.
8.(25-26高三上·北京海淀·阶段检测)已知数列满足,则下列说法正确的是________.
①.若且,则单调递减
②.若存在无数多个n使得,则或
③当时,存在使
④.当时,
9.(2026·北京大兴·三模)已知数列满足(),则下列说法正确的是 .
①若且,则单调递减;
②若存在无数多个使得,则或;
③当时,存在使;
④当时,对任意,都有.
10.(25-26高三上·北京密云·阶段检测)已知数列满足,且.给出下列四个结论:
①;
②;
③,当时,;
④,,当时,.
其中所有正确结论的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
创新提升
11.(2026·北京密云·一模)任取一个正整数,若它是奇数,就将该数乘3再加1;若它是偶数,就将该数除以2.反复进行上述两种运算,经过有限次步骤后,必进入循环圈.这就是数学史上著名的“冰雹猜想”.如取正整数6时,根据上述运算法则得出,共需经过8个步骤变成1(简称8步“雹程”).现给出“冰雹猜想”的递推关系如下:已知数列满足:,若,则的所有可能取值的总个数为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
12.(2025·北京朝阳·二模)设无穷数列的前n项和为,定义,则( )
A.当时,
B.当时,
C.当时,则
D.当时,
13.(25-26高三上·北京海淀·期中)已知数列满足,,为的前项和,则下列结论错误的是( )
A.存在,使得成立
B.存在,使得且对任意成立
C.对任意,存在,使得成立
D.对任意奇数,存在和,使得成立
14.(25-26高三上·北京顺义·阶段检测)数列为无穷非负整数数列,若对任意,均存在,且,使,则称数列为“完备数列”.给出下列四个结论:
①若正项等差数列为“完备数列”,则首项一定为1;
②若正项等比数列为“完备数列”,则公比一定为2;
③若满足,则对任意,数列均为“完备数列”;
④若满足,则数列为“完备数列”;
其中正确结论的序号是______.
15.(25-26高三上·北京·阶段检测)对于数列,若存在,使得对任意,有,则称为“有界变差数列”.给出以下四个结论:
①若等差数列为“有界变差数列”,则的公差等于;
②若各项均为正数的等比数列为“有界变差数列”,则其公比的取值范围是;
③若数列是“有界变差数列”,满足,则是“有界变差数列”;
④若数列是“有界变差数列”,则存在,使得对于任意,都;
其中所有正确结论的序号是_____.
16.(25-26高三上·北京·阶段检测)对于数列,令,给出下列四个结论:
①若,则;
②若,则;
③若对任意的,都有,则有;
④存在各项均为整数的数列,使得对任意的都成立.
其中所有正确结论的序号是______.
17.(25-26高三上·北京西城·期末)已知数列是单调递增的无穷数列,是单调递减的无穷数列.有以下四个结论:
①存在数列和,使得;
②存在数列和,使得;
③对于任意无穷等差数列,总存在和使得;
④对于任意无穷等比数列,总存在和使得.
其中,所有正确结论的序号是__________.
18.(25-26高三上·北京顺义·期末)已知无穷数列前项和为,若存在,当时,,则称为“平衡数列”.给出下列四个结论:
①已知数列,则数列为“平衡数列”;
②若等比数列为“平衡数列”,则公比为;
③若数列和均为“平衡数列”,则为“平衡数列”;
④存在两个公差均不为的等差数列和,其中数列,,和均为“平衡数列”;
其中所有正确结论的序号是________.
19.(25-26高三下·北京·开学考试)定义在区间上的函数的图象是一条连续不断的曲线,在区间上单调递增,在区间上单调递减,,2,…给出下列四个结论:
①若为递增数列,则存在最大值;
②若为递增数列,则存在最小值;
③若,且存在最小值,则不一定存在最小值;
④若,且存在最大值,则一定存在最大值.
其中所有正确结论的序号有_______.
20.(2026·北京东城·二模)已知无穷数列与都不是常数列.给出下列四个结论:
①设等差数列,的公差分别为,,若的项均为的项,则;
②设等比数列,的公比分别为,,若的项均为的项,则;
③设等差数列,的公差分别为,,且,,若的项均为的项,又均为的项,则;
④设等比数列,的公比分别为,,且,,若的项均为的项,则.
其中正确结论的序号是______.
21.(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.
22.(2026·北京·三模)数列满足,则以下说法正确的是________.
①若,,则;
②若,则;
③若,则;
④若,则,,有.
23.(2026·北京·三模)设数列和的项数均为m,称为数列和的距离.记满足的所有数列构成的集合为C.已知数列和为集合C中的两个元素,项数均为m,给出下列四个结论:
①数列1,3,5,7和数列2,4,6,8的距离为4;
②若(),则;
③若(),则;
④若,,数列和的距离不超过2026,则m的最大值为3472.
其中所有正确结论的序号是________.
24.(2026·北京大兴·三模)已知正项数列满足:,数列的前项和.给出下列四个结论:①当时,;②当时,数列单调递增;③当时,;④当时,,都有成立.其中正确结论的序号是______________.
25.(2025·北京东城·一模)已知数列满足,且.给出下列四个结论:
①若,当时,;
②若,当时,;
③若,对任意正数,存在正整数,当时,;
④若,对任意负数,存在正整数,当时,.
其中正确结论的序号是__________.
26.(2025·北京海淀·三模)已知是各项均为正数的无穷数列,其前项和为,且.给出下列四个结论:
①;
②,使得;
③存在一个正数,使得对任意的,都有;
④对任意的,都有.
其中所有正确结论的序号是______.
27.(2026·北京延庆·一模)若非空实数集X中存在最大元素M和最小元素m,记.
①已知,,且,则;
②已知,,则存在实数a,使得;
③已知,若,则对任意,都有;
④已知是等比数列的前n项和,,则存在等比数列,使得.
其中所有不正确的命题是______.
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