(共21张PPT)
第一阶段 突破核心 升华思维
专题三 数列
重点培优练4
子数列与数列新定义问题
1.解决数列中子数列问题的关键是通过阅读,理解题意,要弄清楚子数列有多少项,项有什么特征.
2.解决数列新定义题型的流程:理解“新定义” ——利用“举例”检验是否理解“新定义”;归纳“举例”提供的解题方法——类比新定义中的概念、原理、方法,解决题中需要解决的问题.
真题感悟 明确考向
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题号
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1.对于一切实数x,令[x]为不大于x的最大整数,则函数f (x)=[x]称为高斯函数或取整函数.若an=f ,n∈N*,Sn为数列{an}的前n项和,则S3n=( )
A.n2-n B.n2+n
C.3n2-2n D.n2-n
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√
真题感悟 明确考向
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题号
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A [由题意,当n=3k,n=3k+1,n=3k+2(k∈N*)时,均有an=f ==k,
故可得S3n=0+0+1+1+1+2+2+2+3+3+3+…+(n-1)+(n-1)+(n-1)+n=3××(n-1)+n=n2-n.故选A.]
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√
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题号
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2.(2024·云南昆明期末)任取一个正整数,若是奇数,就将该数乘3再加上1;若是偶数,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1→4→2→1.这就是数学史上著名的“冰雹猜想”(又称“角谷猜想”).如取正整数m=6,根据上述运算法则得出6→3→10→5→16→8→4→2→1,共需经过8个步骤变成1(简称为8步“雹程”).现给出冰雹猜想的递推关系如下:已知数列{an}满足:a1=m(m为正整数),an+1=当m=3时,a1+a2+a3+…+a60=( )
A.170 B.168 C.130 D.172
D [依题意,3→10→5→16→8→4→2→1→4→2→1,…,
故a1+a2+a3+a4+a5=3+10+5+16+8=42,
又(60-5)÷3=18……1,所以a6+a7+…+a60=18×7+4=130.
所以a1+a2+…+a60=42+130=172.
故选D.]
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题号
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3.(多选)如图,△ABC是边长为2的等边三角形,连接各边中点得到△A1B1C1,再连接△A1B1C1的各边中点得到△A2B2C2,…,如此继续下去,设△AnBnCn的边长为an,△AnBnCn的面积为Mn,则( )
A.Mn=
B. =a3a5
C.a1+a2+…+an=2-22-n
D.M1+M2+…+Mn<
√
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题号
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√
√
ABD [显然△AnBnCn是正三角形,因此Mn=,A正确;
由中位线性质易得an=an-1,即{an}是等比数列,公比为,因此=a3a5,B正确;
a1=AB=1,a1+a2+…+an==2-21-n,C错误;
M1=×12=,{an}是等比数列,公比为,则{Mn}也是等比数列,公比是,M1+M2+…+Mn==<,D正确.故选ABD.]
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题号
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4.(多选)如图,在平面直角坐标系中的一系列格点Ai(xi,yi),其中i=1,2,3,…,n,…,且xi,yi∈Z.记an=xn+yn,如A1(0,0),即a1=0,A2(1,0),即a2=1,A3(1,-1),即a3=0,…,以此类推.设数列{an}的前n项和为Sn,则( )
A.a2 023=43
B.S2 023=-87
C.a8n=2n
D.S4n2+5n+1=
√
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题号
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√
BD [由题意知,点A1(0,0),S1=a1=0,
设Ai+1(xi+1,yi+1)=Bi(xi,yi),an+1=bn,
设数列{bn}的前n项和为Tn,
则Sn+1=Tn,第一圈从点(1,0)到点(1,1)共8个点,由对称性可知S9=T8=b1+b2+…+b8=0;
第二圈从点(2,1)到点(2,2)共16个点,由对称性可知S25-S9=T24-T8=b9+b10+…+b24=0,即S25=T24=0,以此类推,可得第n圈的8n个点对应的这8n项的和为0,即=T4n2+4n=0,
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题号
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设b2 022在第k圈,则8+16+…+8k==4k(k+1),
由此可知前22圈共有2 024个数,故T2 024=0,
则T2 022=T2 024-(b2 024+b2 023),
b2 024所在点的坐标为(22,22),
则b2 024=22+22=44,b2 023所在点的坐标为(21,22),则b2 023=21+22=43,b2 022所在点的坐标为(20,22),则a2 023=b2 022=20+22=42,故A错误;
S2 023=T2 022=T2 024-(b2 024+b2 023)=0-(44+43)=-87,故B正确;
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题号
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当n=1时,a8所在点的坐标为(0,1),则a8=0+1=1≠2,故C错误;
S4n2+5n+1=T4n2+5n=T4n2+5n-T4n2+4n=b4n2+4n+1+b4n2+4n+2+…+b4n2+5n,对应点的坐标为(n+1,n),(n+1,n-1),…,(n+1,1),所以S4n2+5n+1=T4n2+5n=(n+1+n)+(n+1+n-1)+…+(n+1+1)=(2n+1)+2n+…+(n+2)==,故D正确.故选BD.]
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题号
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5.将正奇数排列如下表,其中第i行第j个数表示aij,例如a32=9,若aij=2 025,则i+j=________.
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题号
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68
68 [每行最后一个数的排列为1,5,11,19,29,…,
第n行最后一个数的通项公式为an=n(n+1)-1,
其中a44=44×45-1=1 979<2 025,a45=45×46-1=2 069>2 025,
所以2 025位于第45行,且(2 025-1 979)÷2=23,
所以2 025位于第45行,第23列,所以i=45,j=23,i+j=45+23=68.]
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题号
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6.(2024·福建福州模拟)已知数列{an}的前n项积为bn,且+=1.
(1)证明:{bn}是等差数列;
(2)从{bn}中依次取出第1项,第2项,第4项,…,第2n-1项,按原来顺序组成一个新数列{cn},求数列{n(cn-1)}的前n项和.
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题号
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[解] (1)证明:因为数列{an}的前n项积为bn,所以an=.
又因为+=1,所以+=1,
化简可得bn-bn-1=2,
当n=1时,+=1,
解得b1=3,
所以{bn}是首项为3,公差为2的等差数列.
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题号
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(2)由(1)可得bn=3+2(n-1)=2n+1,
所以cn==2·2n-1+1=2n+1,
故n(cn-1)=n·2n.
令数列{n(cn-1)}的前n项和为Tn,
则Tn=1×2+2×22+3×23+…+n·2n,①
2Tn=1×22+2×23+3×24+…+(n-1)·2n+n·2n+1,②
①-②可得-Tn=1×2+1×22+1×23+…+1×2n-n·2n+1,
化简可得Tn=2+(n-1)·2n+1,
所以数列{n(cn-1)}的前n项和Tn=2+(n-1)·2n+1.
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7.(2024·江西南昌一模)对于各项均不为零的数列{cn},我们定义:数列为数列{cn}的“k-比分数列”.已知数列{an},{bn}满足a1=b1=1,且{an}的“1-比分数列”与{bn}的“2-比分数列”是同一个数列.
(1)若{bn}是公比为2的等比数列,求数列{an}的前n项和Sn;
(2)若{bn}是公差为2的等差数列,求an.
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[解] (1)由题意知=,因为b1=1,且{bn}是公比为2的等比数列,所以=4,
因为a1=1,所以数列{an}是首项为1,公比为4的等比数列,所以Sn==(4n-1).
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(2)因为b1=1,且{bn}是公差为2的等差数列,所以bn=2n-1,所以==,
所以=,=,…,=,
所以=,
因为a1=1,
所以an=(4n2-1).
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THANK YOU