2025高中數(shù)學(xué)壓軸拔尖200題 分層練習(xí)(壓軸題)03:數(shù)列(20題)_第1頁(yè)
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數(shù)列一、單選題1.已知數(shù)列的前項(xiàng)和,等差數(shù)列滿足,,數(shù)列滿足,設(shè)數(shù)列的前項(xiàng)和為,若對(duì)于,都有,則(

)A.6 B.7 C.8 D.92.已知數(shù)列滿足,,且,,則m等于(

)A.1 B.2 C.3 D.43.對(duì),設(shè)是關(guān)于的方程的實(shí)數(shù)根,,其中符號(hào)表示不超過(guò)的最大整數(shù),則(

)A.1013 B.1015 C.2023 D.20254.已知一個(gè)各項(xiàng)非零的數(shù)列滿足且,則的取值范圍是(

)A. B. C. D.5.設(shè),已知,若恒成立,則的取值范圍為(

)A. B.C. D.二、多選題6.定義:滿足當(dāng)為奇數(shù)時(shí),;當(dāng)為偶數(shù)時(shí),,則稱為“回旋數(shù)列”.若為“回旋數(shù)列”,,設(shè)前項(xiàng)和為,從中任意抽取兩個(gè)數(shù),兩個(gè)數(shù)之和大于的概率為,的前項(xiàng)積為,下列說(shuō)法正確的是(

)A.B.C.且恒不小于D.7.已知函數(shù)是定義在上的奇函數(shù),且當(dāng)時(shí),對(duì)于數(shù)列,若,下列說(shuō)法不正確的是()A.存在的等差數(shù)列,使得為等比數(shù)列B.存在等差數(shù)列,使得為等差數(shù)列C.不存在等比數(shù)列,使得為等差數(shù)列D.若存在等差數(shù)列,使得為等比數(shù)列,且,則的最小值大于8.設(shè)數(shù)列,,,記數(shù)列前n項(xiàng)和為,則(

)A. B.不存在C. D.存在9.定義:滿足當(dāng)為奇數(shù)時(shí),;當(dāng)為偶數(shù)時(shí),,,則稱為“回旋數(shù)列”.若為“回旋數(shù)列”,,,設(shè)前項(xiàng)和為,從,,…,中任意抽取兩個(gè)數(shù),兩個(gè)數(shù)之和大于的概率為,的前項(xiàng)積為,下列說(shuō)法正確的是(

)A. B.C.且恒不小于 D.10.定義“01數(shù)列”如下:①,;②共有項(xiàng)(,),其中項(xiàng)為0,項(xiàng)為1,且對(duì)任意的,,中0的個(gè)數(shù)不少于1的個(gè)數(shù).記“01數(shù)列”的個(gè)數(shù)為,則(

)A.B.C.D.當(dāng)時(shí),三、填空題11.?dāng)?shù)列滿足:,當(dāng)時(shí),,若存在無(wú)窮多個(gè)和無(wú)窮多個(gè),使得,則.12.已知數(shù)列中的每一項(xiàng)均滿足,記這2025項(xiàng)中任意兩項(xiàng)乘積之和為,即,則的最小值為.13.已知是定義在上的奇函數(shù),,且對(duì)任意,均有,則,.14.已知是定義在R上的奇函數(shù),,且對(duì)任意,均有,則.15.已知等差數(shù)列的公差與等比數(shù)列的公比相等,且,,,則;若數(shù)列和的所有項(xiàng)合在一起,從小到大依次排列構(gòu)成一個(gè)數(shù)列,數(shù)列的前項(xiàng)和為,則使得成立的的最小值為.四、解答題16.已知無(wú)窮數(shù)列滿足,為正整數(shù),.(1)若,求;(2)證明:“存在,使得”是“是周期為3的數(shù)列”的必要不充分條件;(3)若,是否存在數(shù)列,使得恒成立?若存在,求出一組的值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.17.設(shè)集合,其中,且,將A中每個(gè)子集的元素和按照不減的順序排列(空集的元素和記為0),可以得到一組整數(shù),,,…,其對(duì)應(yīng)的子集分別為,,,…,,并定義(表示中元素的和,.(1)若.①求,,,;②證明:是等差數(shù)列.(2)若且,證明:.18.在一個(gè)整數(shù)數(shù)列:,,,中,若對(duì)于一個(gè)數(shù)對(duì),存在另一個(gè)數(shù)對(duì),滿足,則稱數(shù)對(duì)是一個(gè)“有趣數(shù)對(duì)”.(1)寫(xiě)出整數(shù)數(shù)列:的所有“有趣數(shù)對(duì)”;(2)若,且為等差數(shù)列,求所有“有趣數(shù)對(duì)”的個(gè)數(shù);(3)固定整數(shù),求一個(gè)n項(xiàng)整數(shù)數(shù)列中“有趣數(shù)對(duì)”個(gè)數(shù)的最大可能值.19.設(shè)數(shù)列的各項(xiàng)都是正數(shù),為數(shù)列的前n項(xiàng)和,且對(duì)任意.都有,,,(e是自然對(duì)數(shù)的底數(shù),).(1)求數(shù)列、的通項(xiàng)公式;(2)求數(shù)列的前n項(xiàng)和;(3)試探究是否存在整數(shù),使得對(duì)于任意,不等式恒成立?若存在,求出的值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.20.已知數(shù)列,對(duì)于任意的,,當(dāng),總有恒成立,則稱數(shù)列為凸數(shù)列.(1)以下兩個(gè)數(shù)列中,哪一個(gè)是凸數(shù)列?(寫(xiě)出序號(hào)即可,無(wú)需說(shuō)明理由)①,,,,②,,(2)若數(shù)列為凸數(shù)列,證明:(3)已知個(gè)實(shí)數(shù)滿足,若這個(gè)實(shí)數(shù)依次構(gòu)成的數(shù)列為凸數(shù)列,求最小的,使得對(duì)所有的,都有《數(shù)列》參考答案題號(hào)12345678910答案ABAACBCDABADBCDACD1.A【分析】根據(jù)題意,先求出可得,判斷出數(shù)列的單調(diào)性可得答案.【解析】因?yàn)?,時(shí),,由,所以,設(shè)等差數(shù)列的公差為,由得,解得,所以,可得,則,所以當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,所以,又因?yàn)椋?,,,所以?dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,因此當(dāng)時(shí),數(shù)列單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增,所以,故.故選:A.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:解題的關(guān)鍵點(diǎn)是判斷出數(shù)列的單調(diào)性.2.B【分析】利用遞推式化簡(jiǎn)得,化簡(jiǎn)后利用裂項(xiàng)相消法計(jì)算求解得出,最后計(jì)算范圍即可求解.【解析】因?yàn)閿?shù)列滿足,,所以,因?yàn)?,所以,所以,,因?yàn)?,所以,,所以,所?故選:B.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題解決的關(guān)鍵在于,由題設(shè)條件得到,從而得解.3.A【分析】根據(jù)條件構(gòu)造函數(shù),求得函數(shù)的導(dǎo)數(shù),判斷函數(shù)的導(dǎo)數(shù),求出方程根的取值范圍,進(jìn)而結(jié)合等差數(shù)列的求和公式,即可求解.【解析】設(shè)函數(shù),則,當(dāng)是正整數(shù)時(shí),可得,則為增函數(shù),因?yàn)楫?dāng)時(shí),,且,所以當(dāng)時(shí),方程有唯一的實(shí)數(shù)根且,所以,因此.故選:A.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:構(gòu)造新函數(shù),結(jié)合導(dǎo)數(shù)和零點(diǎn)的存在定理,求得當(dāng)時(shí),方程有唯一的實(shí)數(shù)根且是解答的關(guān)鍵.4.A【分析】令,遞推關(guān)系可化為,證明,證明數(shù)列為等比數(shù)列,由此可求數(shù)列的通項(xiàng)公式,再分別在,,條件下判斷函數(shù)的單調(diào)性可得結(jié)論.【解析】因?yàn)?,,所以,設(shè),則,所以若,則,,矛盾,所以,故,所以數(shù)列為以為首項(xiàng),公比為的等比數(shù)列,所以,故,若,則,數(shù)列為遞增數(shù)列,且,所以數(shù)列為遞減數(shù)列,與已知矛盾;若,則,所以數(shù)列為遞減數(shù)列,且,所以數(shù)列為遞增數(shù)列,滿足條件;當(dāng)時(shí),,故,所以數(shù)列為遞減數(shù)列,令,可得,所以當(dāng),且時(shí),,當(dāng),且時(shí),,與條件矛盾,所以的取值范圍是,故選:A.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題解決的關(guān)鍵在于通過(guò)對(duì)遞推式的變形,并設(shè),換元可得,再證明數(shù)列為等比數(shù)列,由此求出數(shù)列的通項(xiàng)公式.5.C【分析】根據(jù)題意得到,推出,得到答案.【解析】由題意得,故,故,故,由于,故.故選:C【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:6.BCD【分析】結(jié)合遞推關(guān)系證明數(shù)列的奇數(shù)項(xiàng)為等差數(shù)列,偶數(shù)項(xiàng)為等差數(shù)列,求出數(shù)列的通項(xiàng)公式,由此判斷A,利用組合求和法求判斷B,根據(jù)古典概型概率公式求,判斷C,利用放縮法求,判斷D.【解析】因?yàn)閿?shù)列為“回旋數(shù)列”,,當(dāng)為奇數(shù)時(shí),;當(dāng)為偶數(shù)時(shí),,所以當(dāng)為奇數(shù)時(shí),,,所以,所以數(shù)列為等差數(shù)列,公差為,所以當(dāng)為奇數(shù)時(shí),,所以當(dāng)為偶數(shù)時(shí),,,所以,所以數(shù)列為等差數(shù)列,公差為,又,,故,所以當(dāng)為偶數(shù)時(shí),,所以,,所以,A錯(cuò)誤;,所以,,所以,,,,所以,B正確,從,,,中任意抽取兩個(gè)數(shù),有種取法,其中兩個(gè)數(shù)之和大于的取法包含取一個(gè)奇數(shù)項(xiàng)與它之后的所有偶數(shù)項(xiàng),或取一個(gè)偶數(shù)項(xiàng)與它之前的所有奇數(shù)項(xiàng),故有,所以,所以,,C正確;的前項(xiàng)積為,D正確;故選:BCD.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題解決的關(guān)鍵在于結(jié)合遞推關(guān)系,確定數(shù)列的奇數(shù)項(xiàng)為等差數(shù)列,偶數(shù)項(xiàng)為等差數(shù)列,再結(jié)合等差數(shù)列通項(xiàng)公式求出數(shù)列的通項(xiàng)公式.7.AB【分析】對(duì)于選項(xiàng)A,在假設(shè)存在等差數(shù)列,使得為等比數(shù)列的前提下,推導(dǎo)出,與相矛盾,,故A錯(cuò);對(duì)于選項(xiàng)B,在假設(shè)存在等差數(shù)列,使得為等差數(shù)列的前提下,推導(dǎo)出與相矛盾,故B錯(cuò);對(duì)于選項(xiàng)C,在假設(shè)存在等比數(shù)列,使得為等差數(shù)列的前提下,推導(dǎo)出與有關(guān)的方程無(wú)解,即假設(shè)不成立,故C正確;對(duì)于選項(xiàng)D,在假設(shè)存在等差數(shù)列,使得為等比數(shù)列,且的前提下,推導(dǎo)出的最小值是,故D正確.【解析】因?yàn)楫?dāng)時(shí),,所以當(dāng)時(shí),,所以,因?yàn)楹瘮?shù)是定義在上的奇函數(shù),所以,所以.對(duì)于選項(xiàng)A,假設(shè)存在等差數(shù)列,使得為等比數(shù)列,令,因?yàn)?,所以,因?yàn)?,所以有,即,即,即,若,則,若,則,顯然與題目中的相矛盾,故A錯(cuò).對(duì)于選項(xiàng)B,假設(shè)存在等差數(shù)列,使得為等差數(shù)列,則,且,所以,則,設(shè)等差數(shù)列的公差為,則,即.顯然不滿足,故B錯(cuò).對(duì)于選項(xiàng)C,假設(shè)存在等比數(shù)列,使得為等差數(shù)列,則,不妨設(shè),只需,只需,即有解.令則,令,則,且,則在上單調(diào)遞增,又,故對(duì)于任意都有.令,則,即在上單調(diào)遞增,令,且,則,故在上單調(diào)遞減,則,所以無(wú)解,所以假設(shè)不成立,故C正確.對(duì)于選項(xiàng)D,假設(shè)存在等差數(shù)列,使得為等比數(shù)列,因?yàn)闉榈炔顢?shù)列,且,且,所以可知,設(shè),所以,所以,因?yàn)榍覟槠婧瘮?shù),所以,因?yàn)閿?shù)列為等比數(shù)列,設(shè)公比為,所以,所以,所以,所以,令則,令,則,觀察得.令,則,顯然,所以在上單調(diào)遞增,即在上單調(diào)遞增,所以為的唯一零點(diǎn).所以當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增,所以,即的最小值是,故D正確.故選:AB【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:對(duì)于選項(xiàng)A,推導(dǎo)出,與相矛盾,是關(guān)鍵;對(duì)于選項(xiàng)B,推導(dǎo)出與相矛盾,是關(guān)鍵;對(duì)于選項(xiàng)C,推導(dǎo)出無(wú)解是關(guān)鍵;對(duì)于選項(xiàng)D,推導(dǎo)出的最小值是是關(guān)鍵.8.AD【分析】數(shù)列由及遞推式定義,首先尋找固定點(diǎn),解方程得或,由于初始值為正,數(shù)列收斂于,定義,分析的衰減速度和前項(xiàng)和的性質(zhì)?!窘馕觥坑^察前幾項(xiàng):,,,,,可猜測(cè)奇數(shù)項(xiàng)在下方,偶數(shù)項(xiàng)在上方,假設(shè)數(shù)列收斂于,則滿足方程:解得或,由于初始值,且遞推式中分母,故收斂于,現(xiàn)進(jìn)行數(shù)學(xué)推導(dǎo),若,則,,分子化簡(jiǎn)為,由于,且,分子可進(jìn)一步化簡(jiǎn)為,因?yàn)?,所以整體分子為正數(shù),故,即,若,則,同理,分子化簡(jiǎn)為,由于,故,即,假設(shè)接近,誤差很小,當(dāng)時(shí),設(shè),,因?yàn)槭欠匠痰慕猓ㄟ^(guò)近似(很小,分母中的可忽略)得到,進(jìn)一步化簡(jiǎn)為,因此,誤差,當(dāng)時(shí),設(shè),類似推導(dǎo)可得,誤差仍滿足,每次誤差縮小倍,因此第項(xiàng)的誤差為,故,,由于,故,故A正確;根據(jù)遞推關(guān)系,誤差,且,通過(guò)遞推可得通項(xiàng)公式,因此,,將與右側(cè)表達(dá)式對(duì)比,,需判斷是否存在使得,兩邊同除以得,由于,當(dāng)足夠大時(shí),會(huì)趨近于,最終小于,故B錯(cuò)誤;是首項(xiàng)為,公比為的等比數(shù)列,,當(dāng)時(shí),,故。比較與,顯然,故C錯(cuò)誤;當(dāng)時(shí),,存在,故D正確.故選:AD.【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵在于證明數(shù)列收斂于以及求出的通項(xiàng)公式.9.BCD【分析】結(jié)合遞推關(guān)系證明數(shù)列的奇數(shù)項(xiàng)為等差數(shù)列,偶數(shù)項(xiàng)為等差數(shù)列,求出數(shù)列的通項(xiàng)公式,由此判斷A,利用組合求和法求判斷B,根據(jù)古典概型概率公式求,判斷C,利用放縮法求,判斷D.【解析】因?yàn)閿?shù)列為“回旋數(shù)列”,,當(dāng)為奇數(shù)時(shí),;當(dāng)為偶數(shù)時(shí),,所以當(dāng)為奇數(shù)時(shí),,,所以,所以數(shù)列為等差數(shù)列,公差為,所以當(dāng)為奇數(shù)時(shí),,所以當(dāng)為偶數(shù)時(shí),,,所以,所以數(shù)列為等差數(shù)列,公差為,又,,故,所以當(dāng)為偶數(shù)時(shí),,所以,,所以,A錯(cuò)誤;,所以,,所以,,,,所以,B正確,從,,,中任意抽取兩個(gè)數(shù),有種取法,其中兩個(gè)數(shù)之和大于的取法包含取一個(gè)奇數(shù)項(xiàng)與它之后的所有偶數(shù)項(xiàng),或取一個(gè)偶數(shù)項(xiàng)與它之前的所有奇數(shù)項(xiàng),故有,所以,所以,,C正確;的前項(xiàng)積為,D正確;故選:BCD.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題解決的關(guān)鍵在于結(jié)合遞推關(guān)系,確定數(shù)列的奇數(shù)項(xiàng)為等差數(shù)列,偶數(shù)項(xiàng)為等差數(shù)列,再結(jié)合等差數(shù)列通項(xiàng)公式求出數(shù)列的通項(xiàng)公式.10.ACD【分析】根據(jù)“01數(shù)列”新定義和計(jì)數(shù)原理的知識(shí)點(diǎn),進(jìn)行排列即可求解.【解析】對(duì)于選項(xiàng)A,因?yàn)橹?的個(gè)數(shù)不少于1的個(gè)數(shù),所以“01數(shù)列”是01010,01001,00110,00011,00101,則個(gè)數(shù)為5個(gè),故A正確;對(duì)于選項(xiàng)B,由題意知,,可以表示01010011,01010101,01001101,01001011,01000111,00110011,00110101,00101011,00100111,00011101,00001111,,則,所以,故B錯(cuò)誤;對(duì)于選項(xiàng)C,理由同選項(xiàng)D,因?yàn)?,所以不存在,則,故C正確;對(duì)于選項(xiàng)D,當(dāng)時(shí),可以分類以0結(jié)尾和以1結(jié)尾前者為,確定末尾為0,則少個(gè)0,個(gè)0與個(gè)1進(jìn)行組合,后者對(duì)應(yīng),確定末尾為1,則少個(gè)1,前面?zhèn)€0與個(gè)1進(jìn)行組合,因此,故D正確;故選:ACD.【點(diǎn)睛】根據(jù)“01數(shù)列”新定義進(jìn)行排列,與計(jì)數(shù)原理的知識(shí)點(diǎn)相結(jié)合,即可求解.11.【分析】通過(guò)建立數(shù)列的遞推關(guān)系,首先利用特征方程法求出其特征根,再通過(guò)待定系數(shù)確定數(shù)列通項(xiàng)公式的結(jié)構(gòu)形式。接著根據(jù)特征根的不同情況分三類討論通項(xiàng)的具體表達(dá)式,并結(jié)合題目條件“存在無(wú)窮多個(gè)奇數(shù)項(xiàng)和偶數(shù)項(xiàng)滿足特定不等式”展開(kāi)分析。通過(guò)數(shù)學(xué)歸納法對(duì)偶數(shù)項(xiàng)進(jìn)行放縮,證明左邊不等式成立;針對(duì)奇數(shù)項(xiàng)和偶數(shù)項(xiàng)分別利用通項(xiàng)公式和基本不等式進(jìn)行放縮,推導(dǎo)出右邊不等式的矛盾,從而反推出唯一可能的參數(shù)值。最終通過(guò)驗(yàn)證該參數(shù)滿足所有條件,得出所求結(jié)果?!窘馕觥垦芯繑?shù)列,,,當(dāng)時(shí),,列出特征方程,求出特征根,待定系數(shù)可以得到數(shù)列通項(xiàng)公式,,,(,是待定系數(shù),代入數(shù)列,)解出,得到,因?yàn)?,,所以分,,討論,,,,所以只可能存在使得條件成立,下證,首先證明,左邊不等式只需要對(duì)偶數(shù)項(xiàng)放縮用數(shù)學(xué)歸納法即可,右邊不等式先證,,奇數(shù)項(xiàng)通項(xiàng)公式用基本不等式放縮與放縮可以得到左邊,偶數(shù)項(xiàng)通項(xiàng)公式用放縮得到右邊,若存在,是奇數(shù),由奇數(shù)項(xiàng)的通項(xiàng)公式得到所有大于的奇數(shù)項(xiàng)都大于,則由偶數(shù)項(xiàng)的通項(xiàng)公式所有偶數(shù)項(xiàng)都大于,當(dāng)時(shí),矛盾,所以(),所以,同理可以推出,于是就有,于是存在使得條件成立.故答案為:.12.【分析】由數(shù)列的新定義構(gòu)造,從而得到,再分三種情況討論即可;【解析】,設(shè),由題意可得,要使最小,應(yīng)使盡可能小,盡可能大,因?yàn)?,,所以,考慮以下幾種情況:1012個(gè)2,1013個(gè),或1012個(gè),1013個(gè)2,此時(shí);二,1012個(gè)2,1012個(gè),1個(gè)1,或1個(gè),此時(shí);三,1012個(gè)2,1013個(gè),1個(gè)0,此時(shí);可以發(fā)現(xiàn)不能取到和,故的最小值為.故答案為:.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題的關(guān)鍵是能夠根據(jù)數(shù)列新定義構(gòu)造出,再分情況討論.13.【分析】要利用數(shù)列的遞推思想和累乘法來(lái)求出,然后再構(gòu)造為二項(xiàng)式系數(shù)來(lái)求和,利用二項(xiàng)式系數(shù)的性質(zhì)就可以求出結(jié)果.【解析】令,,由題意知,又是定義在上的奇函數(shù),則,∴,化簡(jiǎn)得,則,得,累乘,得,當(dāng)時(shí),0!=1,即滿足上式,則,∴,則,∵,上式可化為,由于,由二次項(xiàng)性質(zhì),得.故答案為:,.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:令,,結(jié)合題設(shè)得到,有,應(yīng)用累乘法求得,結(jié)合組合數(shù)性質(zhì)變形目標(biāo)式.14.【分析】要利用數(shù)列的遞推思想和累乘法來(lái)求出,然后再構(gòu)造為二項(xiàng)式系數(shù)來(lái)求和,利用二項(xiàng)式系數(shù)的性質(zhì)就可以求出結(jié)果.【解析】令,則由題意知,又因是定義在R上的奇函數(shù),則,所以,化簡(jiǎn)可得,則,所以,用累乘法得,當(dāng)時(shí),,所以也滿足上式,則,所以,因?yàn)?,所以上式可化為,由于,由二次?xiàng)性質(zhì)可得,則.故答案為:【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:(1)關(guān)鍵是利用數(shù)列的遞推思想和運(yùn)用累乘法來(lái)求出通項(xiàng)公式;(2)關(guān)鍵是把階乘的乘法轉(zhuǎn)化為二項(xiàng)式系數(shù),再利用二項(xiàng)式系數(shù)的性質(zhì)來(lái)求和.15.【分析】設(shè)等比數(shù)列的公比為,則等差數(shù)列的公差為,根據(jù)題意可得出關(guān)于、、的方程組,解出這三個(gè)量的值,可得出數(shù)列的通項(xiàng)公式;設(shè)滿足不等式的正整數(shù)的最小值為,推導(dǎo)出,設(shè),其中且,根據(jù)可得出關(guān)于的不等式,求出的最小值,即可得出的值,即為所求.【解析】設(shè)等比數(shù)列的公比為,則等差數(shù)列的公差為,則,,,解得,,,所以,,,由,整理可得,數(shù)列的各項(xiàng)分別為:、、、、、、、、、,其中前若干項(xiàng)中,數(shù)列有項(xiàng),數(shù)列有項(xiàng),所以,是數(shù)列的第項(xiàng),所以,,所以,,令,整理可得,令,則有,解得,因?yàn)?,所以,,可得,所以,滿足不等式的正整數(shù)的最小值為,同理可知,滿足不等式的正整數(shù)的最大值為,所以滿足不等式的正整數(shù)的最小值,即,設(shè),其中且,則,,由,整理可得,解得,所以自然數(shù)的最小值為,所以.故答案為:;.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題考查利用數(shù)列不等式求參數(shù)的值,解題的關(guān)鍵在于確定滿足條件的正整數(shù)的最小值所在的區(qū)間,并引入合適的參數(shù),求出相應(yīng)的參數(shù)的值,進(jìn)而得解,16.(1)或3或5.(2)證明見(jiàn)解析(3)不存在,理由見(jiàn)解析【分析】(1)分別令,代入,求出,再根據(jù)對(duì)進(jìn)行取舍.(2)證明必要性是以是周期為3的周期數(shù)列當(dāng)條件,推出存在,使得這個(gè)結(jié)論成立;不充分性只需舉出符合存在,使得的特殊數(shù)列,推出不是周期數(shù)列即可.(3)對(duì),要考慮和兩種情況,注意考慮這種特殊情況.【解析】(1)因?yàn)閷?duì)任意成立;令得,所以,則或3,若,由,則,則或3,若,由,則,則或5,因?yàn)椋C上所述:或3或5.(2)記,必要性:若是周期為3的周期數(shù)列,或,當(dāng)時(shí),數(shù)列前5項(xiàng)為:,由得,該式當(dāng)且僅當(dāng)或時(shí)成立,與為正整數(shù)矛盾;當(dāng)時(shí),數(shù)列前5項(xiàng)為:,由得,則或(舍,此時(shí)),因此,此時(shí)數(shù)列:,存在,使得,另一方面:取數(shù)列其中當(dāng)時(shí),,此時(shí)數(shù)列不是周期數(shù)列,綜上,“存在,使得”是“是周期為3的周期數(shù)列”的必要不充分條件.(3)不存在,理由如下:等價(jià)于或,首先說(shuō)明不存在,使得,否則由得記為,所以,依此類推得前項(xiàng)為(第項(xiàng)),則要么相等,要么有一項(xiàng)為0,矛盾,因此對(duì)任意成立,其次,不存在,使得以及同時(shí)成立,否則兩式相加得,矛盾.(?。┤簦?)式只對(duì)有限個(gè)正整數(shù)才成立,不妨設(shè)當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)(*)式成立,其中,則當(dāng)時(shí),(**)式恒成立,此時(shí)恒成立,由此易知當(dāng),因此數(shù)列是無(wú)界數(shù)列,(ⅱ)若存在無(wú)限個(gè)正整數(shù)使得(*)式成立,不妨設(shè)當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)(*)式成立,其中,考慮與,為方便書(shū)寫(xiě)記且,則,若,則,若,則,則,此時(shí),無(wú)論哪種情況總有成立,即恒成立,記,則恒成立,由此易得數(shù)列是無(wú)界數(shù)列,所以,存在使得,故不存在符合題意的.【點(diǎn)睛】易錯(cuò)點(diǎn)睛:對(duì),要考慮和兩種情況,注意考慮這種特殊情況.17.(1)①,,,;②證明見(jiàn)解析(2)證明見(jiàn)解析【分析】(1)①根據(jù)定義可求的值;②先證明彼此不同,根據(jù)中的最小項(xiàng)和最大項(xiàng)可證是等差數(shù)列.(2)就、及既不是的子集,而也不是的子集分類討論,后者可設(shè),其中,結(jié)合等比數(shù)列的求和公式和放縮法,從而可得.【解析】(1)①解:由題意可知為空集,,,,故,,,.②證明:當(dāng)時(shí),證明是等差數(shù)列分為兩步,如下:第一步:證,,不妨設(shè)對(duì)應(yīng)的子集(具有個(gè)元素),其中,對(duì)應(yīng)的子集(具有個(gè)元素),其中,由于,所以子集,可設(shè)為的最大下標(biāo).若,則,即有.若,則同理有.故,.第二步:由題意可知為空集,;,.又因?yàn)?,,整?shù),所以,故,.故,故是等差數(shù)列.(2)證明:①若,則;②若,則;③若既不是的子集,而也不是的子集,不妨設(shè),,故有,,,且,.由,可知.繼而,設(shè)(具有個(gè)元素),其中,(具有個(gè)元素),其中由于且,所以,故有,又因?yàn)?,,所以有,而,故,從而得?整理有,由于,,化簡(jiǎn)有.結(jié)合①②③,證得.【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:對(duì)于與等比數(shù)列有關(guān)的數(shù)列不等式的證明,注意當(dāng)公比滿足一定條件時(shí),其前項(xiàng)和會(huì)小于第項(xiàng),證明時(shí)注意利用這個(gè)性質(zhì).18.(1),,,,,,(2)個(gè)(3)【分析】(1)根據(jù)題設(shè)定義,結(jié)合條件,即可求解;(2)根據(jù)條件,利用題設(shè)定義得到,,再分,;,;,和,四種情況討論,即可求解;(3)利用題設(shè)定義得到,再轉(zhuǎn)化成對(duì),至多有一個(gè)i,使得數(shù)對(duì),都是“有趣數(shù)對(duì)”來(lái)解決問(wèn)題,即可求解【解析】(1)因?yàn)椋杂腥?shù)對(duì)有,,,,,,.(2)若,且為等差數(shù)列時(shí),,所以,,時(shí),,,,,,共5個(gè),時(shí),,,,,,,共個(gè),時(shí),,,,,,,,共個(gè),時(shí),,共個(gè),所以所有“有趣數(shù)對(duì)”個(gè)數(shù)為26個(gè).(3)若是有趣的,則存在另外一個(gè)數(shù)對(duì),有,則,對(duì),至多有一個(gè)i,使得數(shù)對(duì),都是“有趣數(shù)對(duì)”,理由如下:假設(shè)存在,使得,都是“有趣數(shù)對(duì)”,則由得,,兩式相加得,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),即,至多有一個(gè)i使其成立.又顯然不是“有趣數(shù)對(duì)”,所以至少有個(gè)數(shù)對(duì)不是“有趣數(shù)對(duì)”,因此“有趣數(shù)對(duì)”不超過(guò)個(gè),如取,,,,,除,,,,其余數(shù)對(duì)都是“有趣數(shù)對(duì)”,所以這項(xiàng)數(shù)列中有個(gè)“有趣數(shù)對(duì)”,所以固定整數(shù),一個(gè)項(xiàng)整數(shù)數(shù)列中“有趣數(shù)對(duì)”個(gè)數(shù)的最大可能值為.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)晴:“新定義”主要是指即時(shí)定義新概念、新公式、新定理、新法則、新運(yùn)算五種,然后根據(jù)此新定義去解決問(wèn)題,有時(shí)還需要用類比的方法去理解新的定義,這樣有助于對(duì)新定義的透徹理解.但是,透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì),它們考查的還是基礎(chǔ)數(shù)學(xué)知識(shí),所以說(shuō)“新題”不一定是“難題”,掌握好三基,以不變應(yīng)

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