编者学科君小注:
本专辑专为2022年上海高中数学课改版沪教版2021必修二、选择性必修一、选择性必修二研发,供中等及以上学生使用。
思路设计:重在培优训练,分选择、填空、解答三种类型题,知识难度层层递进,由中等到压轴,基础差的学生选做每种类型题的前4题;基础中等的学生必做前4题、选做5-8题;尖子生全部题型必做,冲刺压轴题。
专题09 数列新定义难点综合专练(解析版)
错误率:___________易错题号:___________
一、单选题
1.数列是等比数列,是其前n项之积,若,则的值是( )
A.1024 B.256 C.2 D.512
【标准答案】D
【思路指引】
设数列的公比为q,由已知建立方程求得q,再利用等比数列的通项公式可求得答案.
【详解详析】
解:因为数列是等比数列,是其前n项之积, ,设数列的公比为q,
所以,解得,
所以,
故选:D.
2.南宋数学家杨辉在《详解九章算法》和《算法通变本末》中,提出了一些新的垛积公式,他所讨论的高阶等差数列与一般等差数列不同,前后两项之差并不相等,而是逐项差数之差或者高次差相等.对这类高阶等差数列的研究,在杨辉之后一般称为“垛积术”.现有一个高阶等差数列,其前6项分别为1,5, 11,21,37,61,则该数列的第7项为( )
A.95 B.131 C.139 D.141
【标准答案】A
【思路指引】
利用已知条件,推出数列的差数的差组成的数列是等差数列,转化求解即可
【详解详析】
由题意可知,1,5, 11,21,37,61,……,的差的数列为
4,6,10,16,24,……,
则这个数列的差组成的数列为:2,4,6,8,……,是一个等差数列,
设原数列的第7项为,则,解得,
所以原数列的第7项为95,
故选:A
若数列满足:对任意的,总存在,使,则称是“数列”.现有以下数列:①;②;③;④;其中是数列的有( ).
A.①③ B.②④ C.②③ D.①④
【标准答案】D
【思路指引】
利用特殊值的方法可以否定②③,再根据通项公式的特点证明①④即可
【详解详析】
①,则,,则,故①是“数列”;
②,则,若,则只能是1,2,但,,此时,故②不是“数列”;
③,则,若,则只能是1,2,但,,此时,故③不是“数列”;
④,则,,则
,故④是“数列”
故选:D
【名师指路】
本题考查数列的通项公式的应用,考查对新定义的理解,考查分析阅读能力,考查推理论证能力
4.0-1周期序列在通信技术中有着重要应用.若序列满足,且存在正整数,使得成立,则称其为0-1周期序列,并称满足的最小正整数为这个序列的周期.对于周期为的0-1序列,是描述其性质的重要指标,下列周期为5的0-1序列中,满足的序列是( )
A. B. C. D.
【标准答案】C
【思路指引】
根据新定义,逐一检验即可
【详解详析】
由知,序列的周期为m,由已知,,
对于选项A,
,不满足;
对于选项B,
,不满足;
对于选项D,
,不满足;
故选:C
【点晴】
本题考查数列的新定义问题,涉及到周期数列,考查学生对新定义的理解能力以及数学运算能力,是一道中档题.
5.单调递增的数列中共有项,且对任意,和中至少有一个是中的项,则的最大值为( )
A.9 B.8 C.7 D.6
【标准答案】C
假设是中大于0的最大的4项,由题意得和中至少有一个是中的项,得到,进而得到和都不是中的项,再由题意得和中至少有一个是中的项,得到以,得出中大于0的最多有3项,进而得出存在数列满足题意,得到答案.
【详解详析】
假设是中大于0的最大的4项,对于来说,
因为,所以和都不是中的项,
又由题意得和中至少有一个是中的项,
所以是中的项,且,所以,
对于来说,因为,所以和都不是中的项,
又由题意得和中至少有一个是中的项,
所以是中的项,且,所以,
所以,矛盾,所以中大于0的最多有3项,
同理,中小于0的最多有3项,加上0,故的最大值为7,
此时存在数列满足题意.
故选C.
【名师指路】
与数列的新定义有关的问题的求解策略:
1、通过给出一个新的数列的定义,或约定一种新的运算,或给出几个新模型来创设新问题的情景,要求在阅读理解的基础上,依据题目提供的信息,联系所学的知识和方法,实心信息的迁移,达到灵活解题的目的;
2、遇到新定义问题,应耐心读题,分析新定义的特点,弄清新定义的性质,按新定义的要求,“照章办事”,逐条分析、运算、验证,使得问题得以解决.
6.对于,,若正整数组满足,,则称为的一个拆,设中全为奇数,偶数时拆的个数分别为,,则( )
A.存在,使得 B.不存在,使得
C.存在,使得 D.不存在,使得
【标准答案】D
【思路指引】
任意的,至少存在一个全为1的拆分,判断选项A;当为奇数时,判断能否是全偶拆分,判断选项B;选项,可以举例发现规律,判断选项.
【详解详析】
对于任意的,至少存在一个全为1的拆分,故A错误;
当为奇数时,,故B错误;
当为偶数时,是每个数均为偶数的分拆,则它至少对应了和的均为奇数的拆,
当时,偶数拆为,奇数拆为,;
当时,偶数拆为,,奇数拆为,;
故当时,对于偶数的拆,除了各项不全为1的奇数拆分外,至少多出一项各项均为1的拆,故,故C错误,D正确.
故选:D
【名师指路】
关键点点睛:本题考查新定义,关键是读懂题意,理解定义,并能根据选项举例解决问题.
7.对于数列若存在常数,对任意的,恒有,则称数列为有界数列.记是数列的前项和,下列说法错误的是( )
A.首项为1,公比为的等比数列是有界数列
B.若数列是有界数列,则数列是有界数列
C.若数列是有界数列,则数列是有界数列
D.若数列、都是有界数列,则数列也是有界数列
【标准答案】B
【思路指引】
根据有界数列的定义,利用不等式放缩,可判断A、C正确;设,可判断B错误;根据数列和数列的有界性,用和来控制,即可选项D.
【详解详析】
解:对A:设满足题设的等比数列为,则,
当时,,
所以,
即,
所以首项为1,公比为的等比数列是有界数列,故A正确;
对B: 事实上,设,则,易知数列是有界数列,而此时,
所以,由的任意性,知数列不是有界数列,故B错误;
对C:因为数列是有界数列,所以存正数,对任意有
,即,
于是,
所以数列是有界数列,故C正确;
对D:若数列、都是有界数列,则存在正数,,使得对任意,有
;,
又因为
同理,可得,
所以
,
所以
,
数列也是有界数列,故D正确.
故选:B
【名师指路】
关键点点睛:本题的关键在于读懂题目,准确把握“有界数列”的定义.
8.若数列满足:,,,使得对于,都有,则称具有“三项相关性”下列说法正确的有( )
①若数列是等差数列,则具有“三项相关性”
②若数列是等比数列,则具有“三项相关性”
③若数列是周期数列,则具有“三项相关性”
④若数列具有正项“三项相关性”,且正数,满足,,数列的通项公式为,与的前项和分别为,,则对,恒成立.A.③④ B.①②④ C.①②③④ D.①②
【标准答案】B
【思路指引】
根据题目给出的“三项相关性”的定义,逐项验证即可.
【详解详析】
①若为等差数列,则有
即,①正确
②,,()
即易知,显然成立
时,,取
有,也成立,所以②正确
③周期数列:0,0,1,0,0,1,
时,,显然不成立,
③错误
④
即,
∴,
易知
即,,故:,④正确
综上:①②④正确
故选:B
9.定义【】为“函符数列”,且有“函符数列”【】满足.例如,数列满足,则当m=1时,.用表示当m=1时的值.已知数列满足,则( )(注:的值等于a,b,c中最大的值,的值等于a,b,c中最小的值)
A. B.
C. D.
【标准答案】B
【详解详析】
解析征集
10.若数列满足,则下列说法错误的是( )
A.存在数列使得对任意正整数p,q都满足
B.存在数列使得对任意正整数p,q都满足
C.存在数列使得对任意正整数p,q都满足
D.存在数列使得对任意正整数p,q部满足
【标准答案】C
【思路指引】
根据题意,找到合适的数列满足递推关系,或举反例否定. 对选项,找到,且满足题意;对选项,找到,且满足题意;对选项,找到与题设矛盾;对选项,找到满足题意;
【详解详析】
对选项,令,且,则有:,故选项正确;
对选项,由,得:
令,则当时,数列满足题设,所以B正确;
对选项,由,
令,得,,,,
令,得,,,
则,,从而,与矛盾,所以错误;
对选项,存在数列,比如,则有:,故选项正确;
故选:
【名师指路】
需要熟悉常见函数的运算规则,比如对数运算、指数运算等,注意类比常见函数的运算性质,寻找恰当的数列;否定命题,赋值举反例,发现矛盾.
二、填空题
11.某项测试有道必答题,甲和乙参加该测试,分别用数列和记录他们的成绩.若第题甲答对,则,若第题甲答错,则;若第题乙答对,则,若第题乙答错,则.已知,且只有题甲和乙均答错,则甲至少答对______________________道题.
【标准答案】
【思路指引】
设出甲和乙均答对的题数,表示出恰有人答对的题数,再依据条件列式求解即得.
【详解详析】
设甲和乙均答对的题数为,则甲和乙中恰有人答对的题数为,
依题意,若第题甲和乙均答对,则,若第题甲和乙恰有人答对,则,若第题甲和乙均答错,则,
于是得,解得,即甲和乙有题均答对,剩余题目甲可能都答错,
所以甲至少答对道题.
故答案为:22
12.对任一实数序列A=(a1,a2,a3,…),定义新序列ΔA=(a2-a1,a3-a2,a4-a3,…),它的第n项为an+1-an.假定序列Δ(ΔA)的所有项都是1,且a12=a22=0,则a2=________.
【标准答案】100
【思路指引】
结合新定义,令bn=an+1-an,由题可知{bn}为公差为1的等差数列,求得,列式得a1=a1,a2-a1=b1,…,an-an-1=bn-1,叠加得an=a1+b1+…+bn-1,结合等差数列前项和公式化简可得an=(n-1)a2-(n-2)a1+,令n=12,n=22解方程可求.
【详解详析】
令bn=an+1-an,依题意知数列{bn}为等差数列,且公差为1,所以bn=b1+(n-1)×1,
a1=a1,
a2-a1=b1,
a3-a2=b2,
…
an-an-1=bn-1,
累加得an=a1+b1+…+bn-1=a1+(n-1)b1+,
=(n-1)a2-(n-2)a1+,
分别令n=12,n=22,
得
解得a1=,a2=100.
故答案为:100
13.在数列中,,若(为常数),则称为“等差比数列”,下列是对“等差比数列”的判断:
①不可能为0;
②等差数列一定是“等差比数列”;
③等比数列一定是“等差比数列”;
④“等差比数列”中可以有无数项为0.
其中所有正确的序号是________.
【标准答案】①④
【思路指引】
根据得到k不为0,① 正确,考虑常数列得到② ③错误,数列0,1,0,1,…是等差比数列,得到④正确,得到答案.
【详解详析】
由等差比数列的定义可知,,故,故k不为0,所以① 正确;
当等差数列的公差为0,即等差数列为常数列时,等差数列不是等差比数列,所以②错误;
当是等比数列,且公比q=1时,不是等差比数列,所以③错误;
数列0,1,0,1,…是等差比数列,该数列中有无数多个0,所以④正确.
故答案为:①④.
14.数列:1,1,2,3,5,8,…,称为斐波那契数列,该数列是由意大利数学家菜昂纳多·斐波那契(Leonardo Fibonacci)从观察兔子繁殖而引入,故又称为“兔子数列”.数学上,该数列可表述为,.对此数列有很多研究成果,如:该数列项的个位数是以60为周期变化的,通项公式等.借助数学家对人类的此项贡献,我们不难得到,从而易得+++…+值的个位数为__________.
【标准答案】4
【思路指引】
先根据将式子化简,进而根据该数列项的个位数是以60为周期变化求得答案.
【详解详析】
因为,所以
.
又该数列项的个位数是以60为周期变化,所以的个位数字相同,的个位数字相同,易知,则,所以的个位数字为4.
故答案为:4.
15.已知数列的前n项和为,数列是首项为,公差为的等差数列.表示不超过x的最大整数,如,则数列的前35项和为___________.
【标准答案】397
【思路指引】
利用数列的通项公式与前n项和的关系可得,利用数列的新定义可得数列的各项,即求.
【详解详析】
由题可得,
所以,
当时,,
当时,,
又也适合上式,
∴,
令,
则,,,,,,,…,,,,
所以,,,,,,,…,,,,
所以数列前35项的和为.
故答案为:397.
【名师指路】
关键点点睛:本题的关键是根据新定义的特点,分析数列各项,使问题得到解决.
三、解答题
16.已知数列,其中,且.若数列满足,,当时,或,则称为数列A的“紧数列”.例如,数列A:2,4,6,8的所有“紧数列”为2,3,5,8;2,3,7,8;2,5,5,8;2,5,7,8.
(1)直接写出数列A:1,3,6,7,8的所有“紧数列”;
(2)已知数列A满足:,,若数列A的所有“紧数列”均为递增数列,求证:所有符合条件的数列A的个数为;
(3)已知数列A满足:,,对于数列A的一个“紧数列”,定义集合,如果对任意,都有,那么称为数列A的“强紧数列”.若数列A存在“强紧数列”,求的最小值.(用关于N的代数式表示)
【标准答案】(1);;;
(2)证明见解析
(3)
【思路指引】
(1)利用“紧数列”的定义求解;
(2)由均为递增数列,得到,进而转化为证明:①,②,③,④即可;
(3)记,且根据“强紧数列”的定义求解.
(1)
解:;;;.
(2)
依题意,对任意,有或,或,
因为均为递增数列,所以有,即同时满足:
①,②,③,④.
因为为递增数列,因此①和②恒成立.
又因为为整数数列,对于③,也恒成立.
对于④,一方面,由,得,即.
另一方面,,
所以,
即从第项到第项是连续的正整数,
所以,,
因此,
故共有种不同取值,即所有符合条件的数列共有个.
(3)
记,依题意,
对任意,有或,
注意到,即对任意,有,
若,则,即;
若,则,即,
即对任意,或者,或者.
所以,所以不能成立.
记,
,
则,且.
注意到:若存在且,即,则.
否则,若,则,不合题意.
因此集合有以下三种情形:
①,.
对任意,有,则
,
当且仅当:,,
即时,等号成立,
此时存在“强紧数列”,
故此情形下,的最小值为;
②,,其中.
对任意,有,对任意,有.
.
故此情形下,的最小值不小于;
③,.
对任意,有,
.
故此情形下,的最小值不小于.
综上,的最小值为.
17.若有穷数列且满足,则称为M数列.
(1)判断下列数列是否为M数列,并说明理由;
① 1,2,4,3.
② 4,2,8,1.
(2)已知M数列中各项互不相同. 令,求证:数列是等差数列的充分必要条件是数列是常数列;
(3)已知M数列是且个连续正整数的一个排列.若,求的所有取值.
【标准答案】(1)①数列不是M数列;②数列是M数列;理由见解析
(2)证明见解析
(3)的所有取值为4或5
【思路指引】
(1)直接根据条件检验即可;
(2)先判断必要性,若数列是等差数列,设公差为,可得数列是常数列.再判断充分性,若数列是常数列,可得,进而可得是等差数列;
(3)先判断不符合题意,,符合题意,进而证明不符合题意,令,可得有三种可能:①; ②;③.
当,根据(2)的结论排除这3种可能性,则可得答案.
(1)
①因为,所以该数列不是M数列;
②因为,所以该数列是M数列.
(2)
必要性:
若数列是等差数列,设公差为,
则.
所以数列是常数列.
充分性:
若数列是常数列,
则,即.
所以或.
因为数列的各项互不相同,
所以.
所以数列是等差数列.
(3)
当时,因为,所以,不符合题意;
当时,数列为.此时,符合题意;
当时,数列为.此时,符合题意;
下证当时,不存在满足题意.
令,
则,且,
所以有以下三种可能:
①;
②;
③.
当时,因为,
由(2)知:是公差为1(或 1)的等差数列.
当公差为1时,由得或,
所以或,与已知矛盾.
当公差为 1时,同理得出与已知矛盾.
所以当时,不存在满足题意.
其它情况同理可得.
综上可知,的所有取值为4或5.
【名师指路】
方法点睛:1、对于数列种的新定义问题,一定要理解新数列的性质后才能解题,充分利用新数列的定义去解答问题.2、对于第三问,可能的取值必然不多,那么可以通过尝试取值,然后找到规律和方法来解决问题.
18.设等差数列的各项均为整数,且满足对任意正整数,总存在正整数,使得,则称这样的数列具有性质.
(1)若数列的通项公式为,数列是否具有性质?并说明理由;
(2)若,求出具有性质的数列公差的所有可能值;
(3)对于给定的,具有性质的数列是有限个,还是可以无穷多个?(直接写出结论)
【标准答案】(1)数列具有性质,理由见解析;
(2),;
(3)有限个.
【思路指引】
(1)由题意,由性质的定义,即可知是否具有性质.
(2)由题设,存在,结合已知得且,则,由性质的定义只需保证为整数即可确定公差的所有可能值;
(3)根据(2)的思路,可得且,由为整数,在为定值只需为整数,即可判断数列的个数是否有限.
(1)
由,对任意正整数,,
说明仍为数列中的项,
∴数列具有性质.
(2)
设的公差为.由条件知:,则,即,
∴必有且,则,
而此时对任意正整数,,
又必一奇一偶,即为非负整数
因此,只要为整数且,
那么为中的一项.
易知:可取,对应得到个满足条件的等差数列.
(3)
同(2)知:,则,
∴必有且,则,
故任意给定,公差均为有限个,
∴具有性质的数列是有限个.
【名师指路】
关键点点睛:根据性质的定义,在第2、3问中判断满足等差数列通项公式,结合各项均为整数,判断公差的个数是否有限即可.
19.已知项数为的数列是各项均为非负实数的递增数列.若对任意的,(),与至少有一个是数列中的项,则称数列具有性质.
(1)判断数列,,,是否具有性质,并说明理由;
(2)设数列具有性质,求证:;
(3)若数列具有性质,且不是等差数列,求项数的所有可能取值.
【标准答案】(1)数列,,,不具有性质;
(2)证明见解析;
(3)可能取值只有.
【思路指引】
(1)由数列具有性质的定义,只需判断存在与都不是数列中的项即可.
(2)由性质知:、,结合非负递增性有,再由时,必有,进而可得,,,,,应用累加法即可证结论.
(3)讨论、、,结合性质、等差数列的性质判断是否存在符合题设性质,进而确定的可能取值.
(1)
数列,,,不具有性质.
因为,,和均不是数列,,,中的项,
所以数列,,,不具有性质.
(2)
记数列的各项组成的集合为,又,
由数列具有性质,,所以,即,所以.
设,因为,所以.
又,则,,,,.
将上面的式子相加得:.
所以.
(3)
(i)当时,由(2)知,,,这与数列不是等差数列矛盾,不合题意.
(ii)当时,存在数列,,,,符合题意,故可取.
(iii)当时,由(2)知,.①
当时,,所以,.
又,,
∴,,,,即.
由,,得:,,
∴.②
由①②两式相减得:,这与数列不是等差数列矛盾,不合题意.
综上,满足题设的的可能取值只有.
【名师指路】
关键点点睛:第二问,由可知,并应用累加法求证结论;第三问,讨论k的取值,结合的性质,由性质、等差数列的性质判断不同k的取值情况下数列的存在性即可.
20.已知数列满足以下条件:①,且;②共有100项,且各项互不相等.定义数列为数列的一个“10阶连续子列”.
(1)若的通项公式为,写出的一个“10阶连续子列”,并求其各项和;
(2)求证:对于每个,都至少有一个10阶连续子列的各项和不小于505;
(3)若对于每个,都至少有一个10阶连续子列的各项和不小于正整数,求的最大值.
【标准答案】(1),其和为55(答案不唯一)
(2)证明过程见解析
(3)505
【思路指引】
(1)列举出一个即可;(2)根据数列的总和为5050进行证明;(3)反证法进行证明,结合第二问结论进行求解.
(1)
,各项和为(答案不唯一);
(2)
令,取,则,即,所以对于每个,都至少有一个10阶连续子列的各项和不小于505;
(3)
假设,即对于任意的,存在,使得,考察数列:,其中各项满足,,,于是有:,,
当为奇数时,,
当为偶数时,,
即存在,,使得,这与假设矛盾,所以,结合第二问结论可知:的最大值为505.
【名师指路】
针对于定义新数列的题目,要结合题干中信息,选择合适的方法进行求解,常用到列举法,反证法等方法.编者学科君小注:
本专辑专为2022年上海高中数学课改版沪教版2021必修二、选择性必修一、选择性必修二研发,供中等及以上学生使用。
思路设计:重在培优训练,分选择、填空、解答三种类型题,知识难度层层递进,由中等到压轴,基础差的学生选做每种类型题的前4题;基础中等的学生必做前4题、选做5-8题;尖子生全部题型必做,冲刺压轴题。
专题09 数列新定义难点综合专练(原卷版)
错误率:___________易错题号:___________
一、单选题
1.数列是等比数列,是其前n项之积,若,则的值是( )
A.1024 B.256 C.2 D.512
2.南宋数学家杨辉在《详解九章算法》和《算法通变本末》中,提出了一些新的垛积公式,他所讨论的高阶等差数列与一般等差数列不同,前后两项之差并不相等,而是逐项差数之差或者高次差相等.对这类高阶等差数列的研究,在杨辉之后一般称为“垛积术”.现有一个高阶等差数列,其前6项分别为1,5, 11,21,37,61,则该数列的第7项为( )
A.95 B.131 C.139 D.141
3.若数列满足:对任意的,总存在,使,则称是“数列”.现有以下数列:①;②;③;④;其中是数列的有( ).A.①③ B.②④ C.②③ D.①④
4.0-1周期序列在通信技术中有着重要应用.若序列满足,且存在正整数,使得成立,则称其为0-1周期序列,并称满足的最小正整数为这个序列的周期.对于周期为的0-1序列,是描述其性质的重要指标,下列周期为5的0-1序列中,满足的序列是( )
A. B. C. D.
5.单调递增的数列中共有项,且对任意,和中至少有一个是中的项,则的最大值为( )
A.9 B.8 C.7 D.6
6.对于,,若正整数组满足,,则称为的一个拆,设中全为奇数,偶数时拆的个数分别为,,则( )
A.存在,使得 B.不存在,使得
C.存在,使得 D.不存在,使得
7.对于数列若存在常数,对任意的,恒有,则称数列为有界数列.记是数列的前项和,下列说法错误的是( )
A.首项为1,公比为的等比数列是有界数列
B.若数列是有界数列,则数列是有界数列
C.若数列是有界数列,则数列是有界数列
D.若数列、都是有界数列,则数列也是有界数列
8.若数列满足:,,,使得对于,都有,则称具有“三项相关性”下列说法正确的有( )
①若数列是等差数列,则具有“三项相关性”
②若数列是等比数列,则具有“三项相关性”
③若数列是周期数列,则具有“三项相关性”
④若数列具有正项“三项相关性”,且正数,满足,,数列的通项公式为,与的前项和分别为,,则对,恒成立.A.③④ B.①②④ C.①②③④ D.①②
9.定义【】为“函符数列”,且有“函符数列”【】满足.例如,数列满足,则当m=1时,.用表示当m=1时的值.已知数列满足,则( )(注:的值等于a,b,c中最大的值,的值等于a,b,c中最小的值)
A. B.
C. D.
10.若数列满足,则下列说法错误的是( )
A.存在数列使得对任意正整数p,q都满足
B.存在数列使得对任意正整数p,q都满足
C.存在数列使得对任意正整数p,q都满足
D.存在数列使得对任意正整数p,q部满足
二、填空题
11.某项测试有道必答题,甲和乙参加该测试,分别用数列和记录他们的成绩.若第题甲答对,则,若第题甲答错,则;若第题乙答对,则,若第题乙答错,则.已知,且只有题甲和乙均答错,则甲至少答对______________________道题.
12.对任一实数序列A=(a1,a2,a3,…),定义新序列ΔA=(a2-a1,a3-a2,a4-a3,…),它的第n项为an+1-an.假定序列Δ(ΔA)的所有项都是1,且a12=a22=0,则a2=________.
13.在数列中,,若(为常数),则称为“等差比数列”,下列是对“等差比数列”的判断:
①不可能为0;
②等差数列一定是“等差比数列”;
③等比数列一定是“等差比数列”;
④“等差比数列”中可以有无数项为0.
其中所有正确的序号是________.
14.数列:1,1,2,3,5,8,…,称为斐波那契数列,该数列是由意大利数学家菜昂纳多·斐波那契(Leonardo Fibonacci)从观察兔子繁殖而引入,故又称为“兔子数列”.数学上,该数列可表述为,.对此数列有很多研究成果,如:该数列项的个位数是以60为周期变化的,通项公式等.借助数学家对人类的此项贡献,我们不难得到,从而易得+++…+值的个位数为__________.
15.已知数列的前n项和为,数列是首项为,公差为的等差数列.表示不超过x的最大整数,如,则数列的前35项和为___________.
三、解答题
16.已知数列,其中,且.若数列满足,,当时,或,则称为数列A的“紧数列”.例如,数列A:2,4,6,8的所有“紧数列”为2,3,5,8;2,3,7,8;2,5,5,8;2,5,7,8.
(1)直接写出数列A:1,3,6,7,8的所有“紧数列”;
(2)已知数列A满足:,,若数列A的所有“紧数列”均为递增数列,求证:所有符合条件的数列A的个数为;
(3)已知数列A满足:,,对于数列A的一个“紧数列”,定义集合,如果对任意,都有,那么称为数列A的“强紧数列”.若数列A存在“强紧数列”,求的最小值.(用关于N的代数式表示)
17.若有穷数列且满足,则称为M数列.
(1)判断下列数列是否为M数列,并说明理由;
① 1,2,4,3.
② 4,2,8,1.
(2)已知M数列中各项互不相同. 令,求证:数列是等差数列的充分必要条件是数列是常数列;
(3)已知M数列是且个连续正整数的一个排列.若,求的所有取值.
18.设等差数列的各项均为整数,且满足对任意正整数,总存在正整数,使得,则称这样的数列具有性质.
(1)若数列的通项公式为,数列是否具有性质?并说明理由;
(2)若,求出具有性质的数列公差的所有可能值;
(3)对于给定的,具有性质的数列是有限个,还是可以无穷多个?(直接写出结论)
19.已知项数为的数列是各项均为非负实数的递增数列.若对任意的,(),与至少有一个是数列中的项,则称数列具有性质.
(1)判断数列,,,是否具有性质,并说明理由;
(2)设数列具有性质,求证:;
(3)若数列具有性质,且不是等差数列,求项数的所有可能取值.
20.已知数列满足以下条件:①,且;②共有100项,且各项互不相等.定义数列为数列的一个“10阶连续子列”.
(1)若的通项公式为,写出的一个“10阶连续子列”,并求其各项和;
(2)求证:对于每个,都至少有一个10阶连续子列的各项和不小于505;
(3)若对于每个,都至少有一个10阶连续子列的各项和不小于正整数,求的最大值.