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高考数学一轮复习 数列
一.选择题(共8小题)
1.(2025 日照二模)已知数列{an}的通项公式an=3n﹣1,在每相邻两项ak,ak+1之间插入2k个2(k∈N*),使它们和原数列的项构成一个新的数列{bn},记数列{bn}的前n项和为Sn,则Sn≥150成立的n的最小值为( )
A.20 B.21 C.22 D.23
2.(2025春 浙江期中)设数列{an}的前n项和为Sn,,则( )
A.5a8>4a9 B.5a8<4a9 C.5S8>4a9 D.5S8<4a9
3.(2025 昭通模拟)记Tn为数列{an}的前n项之积,已知an+2Tn=1,则T2025=( )
A. B. C. D.
4.(2024秋 张掖校级期末)已知Sn为数列{an}的前n项和,且Sn=2an﹣2,若λan≥2log2an+3对任意正整数n恒成立,则实数λ的最小值为( )
A.4 B. C.3 D.
5.(2025 广东模拟)设函数f(x)满足: x,y∈R,都有f(x+y)=f(x) f(y),且f(2)=2.记an=f(n),则数列{log2an}的前10项和为( )
A.55 B.45 C. D.
6.(2025春 郫都区校级期中)已知数列{an}的通项公式为,若对于任意正整数n,都有an≤am成立,则m的值为( )
A.15 B.16 C.17 D.18
7.(2025 永州三模)如果数列{an}对任意的n∈N*,都有an+2+an>2an+1成立,则称{an}为“速增数列”.若数列{an}为“速增数列”,且任意项an∈Z,a1=1,a2=3,ak=2025,则正整数k的最大值为( )
A.62 B.63 C.64 D.65
8.(2025 安徽模拟)设等差数列{an}的前n项和为Sn,且an>0,4Sn2an+1+1,将数列{an}与数列{n2﹣1}的公共项从小到大排列得到新数列{cn},则( )
A. B. C. D.
二.多选题(共4小题)
(多选)9.(2025春 湖北期中)烟花三月,莺飞草长,美丽的樱花开满园.将樱花抽象并按照一定的规律循环出如图:图①将樱花抽象后,得樱花数a1=1,图②以樱花五片花瓣为蕊作五个缩小版樱花,得樱花数a2=6,以此类推.假设第n个图的樱花数是an,设数列{an}的前n项和为Sn,则下列说法正确的是( )
A.an=6an﹣1
B.
C.数列是递增数列
D.数列的前n项和为
(多选)10.(2025春 盐城校级期中)已知数列{an}满足an+1=5an﹣4an﹣1(n≥2),a1=1,a2=13,则( )
A.a4=253
B.a22被7除的余数为5
C.a16的个位数为4
D.存在实数λ,使得数列{an+λ}是等比数列
(多选)11.(2025春 萍乡期中)记Sn为数列{an}的前n项和,且为等差数列,{}为等比数列,a1=1,则( )
A.
B.不存在正整数m,对于任意的正整数r≠m,均有ar<am
C.
D.对于任意的正整数n,均有Sn<8
(多选)12.(2025 黄山模拟)如图,曲线y2=2x(y≥0)上的点Ai与x轴非负半轴上的点Bi﹣1,Bi(i=1,2…,n)构成一系列正三角形,记为△B0A1B1,△B1A2B2,…,△Bn﹣1AnBn(B0为坐标原点).设△Bn﹣1AnBn的边长为an,点Bn(bn,0),△Bn﹣1AnBn的面积为,则下列说法中正确的是( )
A.数列{an}的通项公式
B.数列{bn}的通项公式
C.
D.
三.填空题(共4小题)
13.(2025春 江门校级期中)在数列{an}中,a1=2,a2=8,且对任意的n∈N*,都有an+2=4an+1﹣4an,则{an}的通项公式为 ;若,则数列{bn}的前n项和Tn= .
14.(2025 鹰潭二模)若A=(a1,a2,a3,…,an)为一个有序实数组,其中ai∈(﹣1,0,1){i=1,2,3,…,n},f(A)表示把A中每个﹣1都变为﹣1,0,每个0都变为﹣1,1,每个1都变为0,1所得到的新的有序实数组,例如:A=(﹣1,0,1),则f(A)=(﹣1,0,﹣1,1,0,1).定义Ak+1=f(Ak),k=1,2,3,…,若A1=(﹣1,1),An中有bn项为1,则{bn}的前2025项和为 .
15.(2025春 安徽期中)数列{an}满足an+1=ean﹣2(n∈N*),a2+a3=3x0,其中x0为函数y=x﹣2﹣ln2x(x>1)的零点,则a1+a2﹣a3= .
16.(2025 门头沟区一模)已知数列{an}满足a1>0,an+1=an(k≠0),给出下列四个结论:
①存在k,使得{an}为常数列;
②对任意的k>0,{an}为递增数列;
③对任意的k>0,{an}既不是等差数列也不是等比数列;
④对于任意的k,都有2k(n﹣1).
其中所有正确结论的序号是 .
四.解答题(共4小题)
17.(2025春 安徽校级期中)已知数列{an}满足a1=7,.
(1)写出a2,a3,a4;
(2)若bn=a2n,求数列{n (bn﹣3)}的前n项和Sn.
18.(2025春 萍乡期中)已知{an}是等差数列,a1=1,,数列{bn}的前n项和为Sn且满足Sn=2bn﹣2.
(1)求数列{an}和{bn}的通项公式;
(2)设,当cn取得最大值时,求n的值.
19.(2025春 湖北期中)数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=1且an+1﹣Sn=1.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)在数学中,常用符号“∏”表示一系列数的连乘,求集合中元素的个数.
20.(2025春 上饶期中)已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足a1=1,3an=2Sn+1.
(1)证明数列{an}为等比数列,并求出通项公式;
(2)设bn=n an,求数列{bn}的前n项和Tn.
高考数学一轮复习 数列
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.(2025 日照二模)已知数列{an}的通项公式an=3n﹣1,在每相邻两项ak,ak+1之间插入2k个2(k∈N*),使它们和原数列的项构成一个新的数列{bn},记数列{bn}的前n项和为Sn,则Sn≥150成立的n的最小值为( )
A.20 B.21 C.22 D.23
【考点】数列求和的其他方法.
【专题】转化思想;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】B
【分析】确定数列{bn}的前21项含有{an}的前4项和17个2,从而求出前21项的和满足要求.
【解答】解:∵数列{an}满足an=3n﹣1,
∴a1=2,a2=8,a3=26,a4=80,a5=242,
∵在任意相邻两项ak与ak+1(k=1,2,…)之间插入2k个2,
∴其中a1,a2之间插入2个2,a2,a3之间插入4个2,a3,a4之间插入8个2,a4,a5之间插入16个2,
由2+4+8+8+26+16+80=144<150,2+4+8+8+26+16+80+6=150,
∴数列{bn}的前21项中含有{an}的前4项和17个2,
由数列{Sn}为递增数列,
可得满足Sn≥150成立的n的最小值为21.
故选:B.
【点评】本题考查数列的求和,考查推理能力和运算能力,属于中档题.
2.(2025春 浙江期中)设数列{an}的前n项和为Sn,,则( )
A.5a8>4a9 B.5a8<4a9 C.5S8>4a9 D.5S8<4a9
【考点】数列递推式.
【专题】转化思想;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】B
【分析】由数列的通项与前n项和的关系,以及等差数列的定义、通项公式,可得an=(n+1) 2n﹣1,Sn=n 2n,计算可得结论.
【解答】解:数列{an}的前n项和为Sn,,
可得a1=S1=2a1﹣2,解得a1=2,
当n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1=2an﹣2n﹣2an﹣1+2n﹣1,
化为an=2an﹣1+2n﹣1,
即有,
即数列{}是首项为1,公差为的等差数列,
即有1(n﹣1),
可得an=(n+1) 2n﹣1,Sn=2(n+1) 2n﹣1﹣2n=n 2n,
则5a8﹣4a9=5×9×27﹣4×10×28=﹣35×27<0,即5a8<4a9,故A错误,B正确;
5S8﹣4a9=5×8×28﹣4×10×28=0,即5S8=4a9,故CD错误.
故选:B.
【点评】本题考查数列的递推式和等差数列的定义、通项公式,以及数列的通项与前n项和的关系,考查转化思想和运算能力,属于中档题.
3.(2025 昭通模拟)记Tn为数列{an}的前n项之积,已知an+2Tn=1,则T2025=( )
A. B. C. D.
【考点】数列的求和;数列递推式.
【专题】转化思想;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】C
【分析】运用数列的通项与求积的关系,以及等差数列的定义和通项公式,可得所求.
【解答】解:由an+2Tn=1,
可得a1+2T1=3a1=1,解得a1,
当n≥2时,2Tn=1,
即有2,
可得数列{}是首项为3,公差为2的等差数列,
则3+2(n﹣1)=2n+1,
即Tn,
则T2025.
故选:C.
【点评】本题考查数列的通项与求积的关系,以及等差数列的定义、通项公式,考查转化思想和运算能力,属于中档题.
4.(2024秋 张掖校级期末)已知Sn为数列{an}的前n项和,且Sn=2an﹣2,若λan≥2log2an+3对任意正整数n恒成立,则实数λ的最小值为( )
A.4 B. C.3 D.
【考点】数列递推式.
【专题】转化思想;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】D
【分析】利用Sn,an关系及等比数列定义得,将问题化为恒成立,研究右侧的单调性并求其最大值,即可得答案.
【解答】解:Sn为数列{an}的前n项和,且Sn=2an﹣2,
令n=1,解得a1=2,
当n≥2时,可得an=Sn﹣Sn﹣1=2an﹣2an﹣1,即,
所以数列{an}是以2为首项,2为公比的等比数列,所以,
若λan≥2log2an+3对任意正整数n恒成立,
即恒成立,令cn,则λ≥(cn)max,
而,所以cn+1<cn,即数列{cn}单调递减,
故,
所以,所以λ的最小值为.
故选:D.
【点评】本题考查数列的递推式和等比数列的定义、通项公式,以及数列的单调性,考查转化思想和运算能力、推理能力,属于中档题.
5.(2025 广东模拟)设函数f(x)满足: x,y∈R,都有f(x+y)=f(x) f(y),且f(2)=2.记an=f(n),则数列{log2an}的前10项和为( )
A.55 B.45 C. D.
【考点】数列与函数的综合;求等比数列的前n项和.
【专题】计算题;方程思想;转化思想;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】C
【分析】根据题意,由抽象函数的性质分析可得f(1)和f(n+1)=f(n)f(1)f(n),由此可得{an}是首项为,公比为的等比数列,即可得数列{log2an}的通项公式,结合等差数列前n项和计算可得答案.
【解答】解:根据题意,函数f(x)满足: x,y∈R,都有f(x+y)=f(x) f(y),
当x=y时,有f(t)=f()f()=[f()]2,易得f(t)≥0,
令x=y=1可得:f(2)=f(1) f(1)=2,则f(1)=±,
又由f(t)≥0,则f(1),
令x=n,y=1,则有f(n+1)=f(n)f(1)f(n),
又由an=f(n),则an+1an,
数列{an}是首项为,公比为的等比数列,故ann,
则log2an,
故数列{log2an}的前10项和S.
故选:C.
【点评】本题考查数列的求和,涉及抽象函数的性质和应用,属于中档题.
6.(2025春 郫都区校级期中)已知数列{an}的通项公式为,若对于任意正整数n,都有an≤am成立,则m的值为( )
A.15 B.16 C.17 D.18
【考点】数列递推式;数列的单调性.
【专题】计算题;方程思想;转化思想;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】C
【分析】根据题意,比较与1的大小关系,分析数列{an}的单调性,即可得答案.
【解答】解:根据题意,数列{an}的通项公式为,
则an+1=(n+1)2()n,
则有,
分析可得:当1≤n≤16时,有1,则有an+1>an,
当n≥17时,有1,则有an+1<an,
故数列{an}中,最大的项为a17,
若对于任意正整数n,都有an≤am成立,故m=17.
故选:C.
【点评】本题考查数列的单调性,涉及数列的通项公式,属于中档题.
7.(2025 永州三模)如果数列{an}对任意的n∈N*,都有an+2+an>2an+1成立,则称{an}为“速增数列”.若数列{an}为“速增数列”,且任意项an∈Z,a1=1,a2=3,ak=2025,则正整数k的最大值为( )
A.62 B.63 C.64 D.65
【考点】数列与不等式的综合.
【专题】转化思想;综合法;点列、递归数列与数学归纳法;运算求解;新定义类.
【答案】B
【分析】由“速增数列”的定义和数列的递推式,结合累加法,推得akk(k+1),k∈Z,计算k=63,64,可得结论.
【解答】解:因为数列{an}对任意的n∈N*,an+2﹣an+1>an+1﹣an,称{an}为“速增数列”.
数列{an}为“速增数列”,任意项an∈Z,a1=1,a2=3,ak=2025,
所以对 n∈N*,an+2﹣an+1>an+1﹣an,a2﹣a1=2,
所以ak﹣ak﹣1>ak﹣1﹣ak﹣2> >a3﹣a2>a2﹣a1=2,且an∈Z,
所以a3﹣a2≥3, ,ak﹣1﹣ak﹣2≥k﹣1,ak﹣ak﹣1≥k,
相加得(ak﹣ak﹣1)+(ak﹣1﹣ak﹣2)+ +(a3﹣a2)+(a2﹣a1)+a1≥k+(k﹣1)+ +3+2+1,
即akk(k+1),k∈Z,
当k=63时,a6363×64=2016,
当k=64时,a6464×65=2080,
故正整数k的最大值为63.
故选:B.
【点评】本题考查数列的递推式和等差数列的求和公式,以及数列的新定义,考查转化思想和运算能力,属于中档题.
8.(2025 安徽模拟)设等差数列{an}的前n项和为Sn,且an>0,4Sn2an+1+1,将数列{an}与数列{n2﹣1}的公共项从小到大排列得到新数列{cn},则( )
A. B. C. D.
【考点】数列递推式.
【专题】转化思想;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】A
【分析】设公差为d,d>0,由等差数列的通项公式,解方程可得a1=1,d=2,则an=2n﹣1,求得cn=(2n﹣1)(2n+1),再由数列的裂项相消求和,可得所求和.
【解答】解:等差数列{an}的前n项和为Sn,且an>0,设公差为d,d>0,
由4Sn2an+1+1,可得4a1=(a2﹣1)2=(a1+d﹣1)2,
又4(2a1+d)=(a3﹣1)2=(a1+2d﹣1)2,
解得a1=1,d=2,
则an=2n﹣1,
将数列{an}与数列{n2﹣1}的公共项从小到大排列得到新数列{cn},
可得cn=(2n﹣1)(2n+1),
,
则1...1.
故选:A.
【点评】本题考查等差数列的通项公式和数列的裂项相消求和,考查方程思想和运算能力,属于中档题.
二.多选题(共4小题)
(多选)9.(2025春 湖北期中)烟花三月,莺飞草长,美丽的樱花开满园.将樱花抽象并按照一定的规律循环出如图:图①将樱花抽象后,得樱花数a1=1,图②以樱花五片花瓣为蕊作五个缩小版樱花,得樱花数a2=6,以此类推.假设第n个图的樱花数是an,设数列{an}的前n项和为Sn,则下列说法正确的是( )
A.an=6an﹣1
B.
C.数列是递增数列
D.数列的前n项和为
【考点】数列递推式;数列求和的其他方法.
【专题】转化思想;综合法;等差数列与等比数列.
【答案】BCD
【分析】推得an=1+5+52+53+...+5n﹣1,由数列的分组求和与等比数列的求和公式,可得Sn,可判断AB;由数列的单调性和数列的裂项相消求和,可判断CD.
【解答】解:由题意可得a1=1,a2=1+5=6,a3=1+5+52=31,…,an=1+5+52+53+...+5n﹣1,
即有Sn,故A错误,B正确;
由4(),
可得数列{}的前n项和为4(...)=1,故D正确;
由,考虑0,可得,
即有数列是递增数列,故C正确.
故选:BCD.
【点评】本题考查数列在实际问题中的应用,以及等比数列的通项公式与求和公式、数列的裂项相消求和与数列单调性,考查转化思想和运算能力,属于中档题.
(多选)10.(2025春 盐城校级期中)已知数列{an}满足an+1=5an﹣4an﹣1(n≥2),a1=1,a2=13,则( )
A.a4=253
B.a22被7除的余数为5
C.a16的个位数为4
D.存在实数λ,使得数列{an+λ}是等比数列
【考点】数列递推式.
【专题】转化思想;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】AD
【分析】根据数列递推式,构造等比数列{an+1﹣an},利用累加法求得,从而可判断A项,利用二项式展开式被7除的余数情况可判断B项,利用数列{an}的个位数字构成数列{bn}满足,易判断C项,取λ=3,可证明{an+3}成等比数列判断D项.
【解答】解:数列{an}满足an+1=5an﹣4an﹣1(n≥2),a1=1,a2=13,
可得an+1﹣an=4(an﹣an﹣1)(n≥2),
则数列{an+1﹣an}为等比数列,首项为12,公比为4,
由等比数列的通项公式,可得,
于是an=a1+(a2﹣a1)+(a3﹣a2)+...+(an﹣an﹣1)
,
上式对n=1,n=2时,均满足.
对于A,,故A正确;
对于B,,
因
,
故4×814被7除余数为4,继而a22被7除的余数为1,故B错误;
对于C,因,数列{an}的个位数字构成数列{bn},
则b1=1,b2=3,b3=1,b4=3, ,以此类推可知,,
故a16的个位数为b16=b2=3,故C错误;
对于D,当λ=3时,,由,可得{an+3}为等比数列,故D正确.
故选:AD.
【点评】本题考查数列的递推式和等比数列的定义、通项公式与求和公式,以及二项式定理,考查转化思想和运算能力,属于中档题.
(多选)11.(2025春 萍乡期中)记Sn为数列{an}的前n项和,且为等差数列,{}为等比数列,a1=1,则( )
A.
B.不存在正整数m,对于任意的正整数r≠m,均有ar<am
C.
D.对于任意的正整数n,均有Sn<8
【考点】数列递推式.
【专题】转化思想;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】ABD
【分析】分别写出数列和数列的前三项,求出或,分别验证可判断A;判断数列{an}是否存在唯一的最大值可判断B;令,利用裂项相消法可求出可判断C和D.
【解答】解:记Sn为数列{an}的前n项和,且为等差数列,{}为等比数列,a1=1,
对于A,因为为等差数列,取前3项知成等差数列,即,
因为为等比数列,取前3项知成等比数列,即.
代入得,等价于,
也即(2a2﹣3)(4a2﹣3)=0,所以或.
若,则,得,
检验得为等差数列,为等比数列;
若,那么,所以,
此时不为等比数列,所以不符合题意,故A正确;
对于B,也就是验证数列{an}是否存在唯一的最大值,
令an<an+1,解得n<2,令an>an+1,解得n>2,
当n=2时,,.
所以a1<a2=a3>a4>...,即最大值不唯一,
因此不存在符合题意的正整数m,故B正确;
对于C,.
记,注意到.
所以an=bn﹣bn+1,Sn=(b1﹣b2)+(b2﹣b3)+...+(bn﹣bn+1)=b1﹣bn+1=8,
故,故C错误;
对于D,由C知,对于任意的正整数n,均有,故D正确.
故选:ABD.
【点评】本题考查等差数列和等比数列的定义、通项公式,以及数列的裂项相消求和,考查转化思想和运算能力,属于中档题.
(多选)12.(2025 黄山模拟)如图,曲线y2=2x(y≥0)上的点Ai与x轴非负半轴上的点Bi﹣1,Bi(i=1,2…,n)构成一系列正三角形,记为△B0A1B1,△B1A2B2,…,△Bn﹣1AnBn(B0为坐标原点).设△Bn﹣1AnBn的边长为an,点Bn(bn,0),△Bn﹣1AnBn的面积为,则下列说法中正确的是( )
A.数列{an}的通项公式
B.数列{bn}的通项公式
C.
D.
【考点】数列与解析几何的综合;数列的单调性.
【专题】综合题;转化思想;分析法;点列、递归数列与数学归纳法;逻辑思维.
【答案】AC
【分析】利用正三角形的性质以及曲线方程找出数列{an}与{bn}的递推关系,即可判断AB,然后求得Sn,由平方和公式代入计算,即可判断C,再由n≥2时,,由裂项相消法代入计算,即可判断D.
【解答】解:已知B0(0,0),设A1(x1,y1),因为△B0A1B1为正三角形,
易求得直线B0A1的方程为,
由,结合x>0,得,
则,
再由Bn﹣1(bn﹣1,0),则An的横坐标为,纵坐标为,
且在曲线y2=2x(y≥0)上,
故①,
又bn=bn﹣1+an,结合①可得,
即②,
当n≥2时,,
再将bn﹣1=bn﹣an代入上式可得③,
由②﹣③整理后得,
由an>0,得,
所以数列{an}是以为首项,为公差的等差数列,
则,故A正确;
对于B,因,
则bn=(bn﹣bn﹣1)+(bn﹣1﹣bn﹣2)+ +(b1﹣b0)+b0
,故B错误;
对于C,因为△Bn﹣1AnBn是正三角形,面积,
则S1+S2+S3+ +S13
,将n=13代入得面积和为,故C正确;
对于D,因为,当n=1时,,
当n≥2时,,
则[(1)+()+ +()+()]
,
故D错误.
故选:AC.
【点评】本题主要考查了数列的递推关系以及求和公式与不等式的相关知识,难度较大.
三.填空题(共4小题)
13.(2025春 江门校级期中)在数列{an}中,a1=2,a2=8,且对任意的n∈N*,都有an+2=4an+1﹣4an,则{an}的通项公式为 ;若,则数列{bn}的前n项和Tn= .
【考点】数列求和的其他方法;数列递推式.
【专题】转化思想;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】;.
【分析】由an+2=4an+1﹣4an,可得an+2﹣2an+1=2(an+1﹣2an),即{an+1﹣2an}是等比数列,可求得,变形为,即可得到是等差数列,可求得,从而求得;,利用分组求和以及等差等比前n项和公式,先求出n为正偶数时Tn的表达式,再求n为正奇数时Tn的表达式,即可得到.
【解答】解:在数列{an}中,a1=2,a2=8,且对任意的n∈N*,都有an+2=4an+1﹣4an,
可得an+2﹣2an+1=2(an+1﹣2an),
又a2﹣2a1=4≠0,
所以{an+1﹣2an}是以4为首项,2为公比的等比数列.
由等比数列的通项公式可得,
两边同时除以2n+1,可得,
又,所以是以1为首项,1为公差的等差数列,
由等差数列的通项公式,可得,所以.
由题意可得bn,
则{bn}的奇数项为以为首项,为公比的等比数列;
偶数项是以b2=﹣2为首项,﹣2为公差的等差数列.
所以当n为偶数,且n≥2时,
Tn=(b1+b3+ +bn﹣1)+(b2+b4+ +bn)
;
当n为奇数,且n≥3时,n﹣1为偶数,
Tn=Tn﹣1+bn.
n=1时,,满足.
所以,当n为奇数,且n≥1时,有.
综上,.
故答案为:;.
【点评】本题考查数列的递推式和等差数列、等比数列的通项公式与求和公式、数列的分组求和,考查转化思想和运算能力,属于中档题.
14.(2025 鹰潭二模)若A=(a1,a2,a3,…,an)为一个有序实数组,其中ai∈(﹣1,0,1){i=1,2,3,…,n},f(A)表示把A中每个﹣1都变为﹣1,0,每个0都变为﹣1,1,每个1都变为0,1所得到的新的有序实数组,例如:A=(﹣1,0,1),则f(A)=(﹣1,0,﹣1,1,0,1).定义Ak+1=f(Ak),k=1,2,3,…,若A1=(﹣1,1),An中有bn项为1,则{bn}的前2025项和为 .
【考点】数列求和的其他方法.
【专题】对应思想;综合法;点列、递归数列与数学归纳法;运算求解;新定义类.
【答案】.
【分析】设An中有cn项为0,其中1和﹣1的项数相同都为bn,由已知条件可得①,bn=bn﹣1+cn﹣1(n≥2)②,进而可得③,再结合,运用等比数列前n项和公式求和即可得解.
【解答】解:因为A1=(﹣1,1),依题意得,A2=(﹣1,0,0,1),A3=(﹣1,0,﹣1,1,﹣1,1,0,1),
显然,A1中有2项,其中1项为﹣1,1项为1,
A2中有4项,其中1项为﹣1,1项为1,2项为0,
A3中有8项,其中3项为﹣1,3项为1,2项为0,
由此可得An中共有2n项,其中1和﹣1的项数相同都为bn,
设An中有cn项为0,所以,b1=1,
从而①,
因为f(A)表示把A中每个﹣1都变为﹣1,0,每个0都变为﹣1,1,每个1都变为0,1所得到的新的有序实数组,
则bn=bn﹣1+cn﹣1(n≥2)②,
①+②得,③,
所以,
所以{bn}的前2025项和为:
b1+(b2+b3)+(b4+b5)+ +(b2024+b2025)
=1+22+24+26+ +22024
.
故答案为:.
【点评】本题考查了新定义问题及数列的求和,属于难题.
15.(2025春 安徽期中)数列{an}满足an+1=ean﹣2(n∈N*),a2+a3=3x0,其中x0为函数y=x﹣2﹣ln2x(x>1)的零点,则a1+a2﹣a3= ﹣ln2 .
【考点】数列递推式.
【专题】转化思想;综合法;函数的性质及应用;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】﹣ln2.
【分析】由数列的递推式求得a2=e,a3=e,由函数的零点定义和导数,可得x0=a2,运用对数的运算性质,化简可得所求值.
【解答】解:由an+1=ean﹣2,可得a2=e,a3=e,
x0为函数y=x﹣2﹣ln2x(x>1)的零点,可得x0﹣2﹣ln(2x0)=0,
即有2x0=e,
由a2+a3=3x0,可得a2+ex0+e,
设f(x)=x+ex﹣2,x>1,则f′(x)=1+ex﹣2>0,
可得f(x)在(1,+∞)递增,即有x0=a2,
a1+a2﹣a3=2+lna2+a2﹣e2+lna2+a2﹣2a2=2+lna2﹣a2=2+lna2﹣(2+ln2+lna2)=﹣ln2.
故答案为:﹣ln2.
【点评】本题考查数列的递推式和函数的零点,以及导数的运用:求单调性,考查转化思想和运算能力,属于中档题.
16.(2025 门头沟区一模)已知数列{an}满足a1>0,an+1=an(k≠0),给出下列四个结论:
①存在k,使得{an}为常数列;
②对任意的k>0,{an}为递增数列;
③对任意的k>0,{an}既不是等差数列也不是等比数列;
④对于任意的k,都有2k(n﹣1).
其中所有正确结论的序号是 ②③④ .
【考点】数列递推式.
【专题】转化思想;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】②③④.
【分析】由数列的递推式和常数列、等差数列和等比数列的定义、数列的单调性和不等式的性质,对选项分析可得结论.
【解答】解:已知数列{an}满足a1>0,an+1=an(k≠0),
若{an}为常数列,即有an+1=an=...=a1,可得k=0,不成立,故①错误;
若任意的k>0,又a1>0,可得an>0,即有an+1>an,则{an}为递增数列,故②正确;
任意的k>0,由等差数列和等比数列的定义,结合an+1=an(k≠0),
可得{an}既不是等差数列也不是等比数列,故③正确;
当n=1时,不等式2k(n﹣1)成立;当n=2时,不等式2k(n﹣1),即为2k,
又a2=a1,可得2k2k,成立;
由an+1=an(k≠0),可得n≥2时,an=an﹣1,
两边平方可得2k2k>...2k(n﹣1),故④正确.
故答案为:②③④.
【点评】本题考查数列的递推式和等差数列、等比数列的定义,以及不等式的性质,考查转化思想和运算能力,属于中档题.
四.解答题(共4小题)
17.(2025春 安徽校级期中)已知数列{an}满足a1=7,.
(1)写出a2,a3,a4;
(2)若bn=a2n,求数列{n (bn﹣3)}的前n项和Sn.
【考点】数列的求和;数列递推式.
【专题】转化思想;综合法;点列、递归数列与数学归纳法;运算求解.
【答案】(1)a2=4,a3=8,a4=5;
(2).
【分析】(1)根据数列的递推公式求数列的前几项;
(2)利用错位相减法求数列的前n项和.
【解答】解:(1)因为数列{an}满足a1=7,,
所以a2=a1﹣3=4,a3=2a2=8,a4=a3﹣3=5;
(2)因为数列{an}满足a1=7,,
所以a2n+1﹣6=2a2n﹣6=2a2n﹣1﹣6﹣6=2(a2n﹣1﹣6),
又a1﹣6=1,
所以数列{a2n﹣1﹣6}是首项为1,公比为2的等比数列,
所以,
所以,
所以,
所以,
所以,
所以,
两式相减可得,
所以.
【点评】本题考查等差数列的定义与通项公式的应用,错位相减法求和,属中档题.
18.(2025春 萍乡期中)已知{an}是等差数列,a1=1,,数列{bn}的前n项和为Sn且满足Sn=2bn﹣2.
(1)求数列{an}和{bn}的通项公式;
(2)设,当cn取得最大值时,求n的值.
【考点】数列的求和;数列递推式.
【专题】转化思想;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】(1)an=2n﹣1,bn=2n;(2)5.
【分析】(1)由等差数列的通项公式和数列的裂项相消求和,解方程求得公差,可得an;由数列的通项与前n项和的关系,结合等比数列的通项公式,可得bn;
(2)运用数列的单调性,可得所求值.
【解答】解:(1){an}是等差数列,a1=1,,
设公差为d,若d=0,则an=a1=1,上式显然不成立,故d≠0,
则
,
解得d=2,所以an=1+2(n﹣1)=2n﹣1.
数列{bn}的前n项和为Sn且满足Sn=2bn﹣2,
当n≥2时,有Sn﹣1=2bn﹣1﹣2,
两式相减,得bn=2bn﹣2bn﹣1即bn=2bn﹣1,
又b1=S1=2b1﹣2,得b1=2,
所以数列|bn|是以2为首项、2为公比的等比数列,
所以;
(2),则,
所以,
令f(n)=4n+2﹣2n,则f(n+1)=4n+6﹣2n+1,
f(n+1)﹣f(n)=4﹣2n,
则f(1)<f(2)=f(3)>f(4)>0>f(5)>…,
所以c1<c2<c3<c4<c5,c5>c6>…,
所以数列{cn}中,c5最大,故n=5.
【点评】本题考查等差数列和等比数列的通项公式,以及数列的裂项相消求和、数列的单调性,考查转化思想和运算能力,属于中档题.
19.(2025春 湖北期中)数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=1且an+1﹣Sn=1.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)在数学中,常用符号“∏”表示一系列数的连乘,求集合中元素的个数.
【考点】数列递推式.
【专题】转化思想;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】(1)an=2n﹣1;(2)5.
【分析】(1)由数列的通项与前n项和的关系,以及等比数列的通项公式,可得所求;
(2)由等差数列的求和公式,以及二次不等式的解法,可得所求个数.
【解答】解:(1)数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=1且an+1﹣Sn=1,
可得a2=S1+1=2,
当n≥2时,由an+1﹣Sn=1,可得an﹣Sn﹣1=1,
相减可得an+1﹣an=an,即an+1=2an,
上式对n=1也成立,
可得数列{an}是首项为1,公比为2的等比数列,
即有an=2n﹣1;
(2)由a1a2a3...an=20+1+2+...+n﹣1=2,
由n(n﹣1)≤10,解得1≤n≤5,
则集合中元素的个数为5.
【点评】本题考查数列的通项与前n项和的关系,以及等比数列的通项公式和等差数列的求和公式,考查转化思想和运算能力,属于中档题.
20.(2025春 上饶期中)已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足a1=1,3an=2Sn+1.
(1)证明数列{an}为等比数列,并求出通项公式;
(2)设bn=n an,求数列{bn}的前n项和Tn.
【考点】错位相减法;等比数列的概念与判定.
【专题】转化思想;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】(1)证明见解析,;
(2).
【分析】(1)根据递推式可得an+1=3an,结合等比数列的定义判定证明,进而写出通项公式;
(2)应用错位相减法及等比数列前n项和公式求Tn.
【解答】解:(1)证明:由题设3an+1=2Sn+1+1,
则3(an+1﹣an)=2an+1,
即an+1=3an,
则{an}是公比为3的等比数列,
又a1=1≠0,
所以.
(2)由,
则,
上式两边同时乘以3可得,,
两式相减可得,,
所以.
【点评】本题考查等比数列的判断以及错位相减法的运用,考查运算求解能力,属于中档题.
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