題型一分段遞推數(shù)列求通項(xiàng)公式
例1.(2023·江西南昌·統(tǒng)考三模)已知數(shù)列滿足,其中 ,則數(shù)列的前項(xiàng)和為______.
【答案】
【分析】根據(jù)遞推公式將偶數(shù)項(xiàng)轉(zhuǎn)化為奇數(shù)項(xiàng),再運(yùn)用遞推公式求出奇數(shù)項(xiàng)的通項(xiàng)公式,再求和.
【詳解】由遞推公式 ,得 ,
即,,
數(shù)列 是首項(xiàng)為,公比等比數(shù)列,, ,


故答案為:.
例2.(2023春·廣東佛山·高二佛山一中??茧A段練習(xí))(多選)已知數(shù)列滿足,,則( )
A.
B.當(dāng)為偶數(shù)時(shí),
C.
D.?dāng)?shù)列的前項(xiàng)和為
【答案】BCD
【分析】根據(jù)已知遞推出可判斷A;令,由已知可得,可得,令, 由已知可得,,所以可判斷BC;計(jì)算出前項(xiàng)中的奇數(shù)項(xiàng)和、
偶數(shù)項(xiàng)和可判斷D.
【詳解】對(duì)于A,因?yàn)?,,,,,故A錯(cuò)誤;
對(duì)于B,令, 由已知可得,,
所以,又,
所以,,
令,所以,當(dāng)為偶數(shù)時(shí),,故B正確;
對(duì)于C,由B可知,,令, 由已知可得,,
所以,綜上,故C正確;
對(duì)于D,前項(xiàng)中的奇數(shù)項(xiàng)和,
前項(xiàng)中的偶數(shù)項(xiàng)和,
所以數(shù)列的前項(xiàng)和為,故D正確.
故選:BCD.
練習(xí)1.(2023·全國·高二專題練習(xí))已知數(shù)列滿足,,記,求數(shù)列的通項(xiàng)公式.
【答案】
【分析】推導(dǎo)出數(shù)列為等比數(shù)列,確定該數(shù)列的首項(xiàng)和公比,可求得數(shù)列的表達(dá)式,根據(jù)數(shù)列的遞推公式可得出數(shù)列的表達(dá)式,然后對(duì)為偶數(shù)和奇數(shù)兩種情況討論,可得出數(shù)列的通項(xiàng)公式.
【詳解】解:因?yàn)閿?shù)列滿足,,則,
因?yàn)?,所以,?br>所以,數(shù)列是首項(xiàng)為,公比為的等比數(shù)列,
所以,,
因?yàn)椋?br>所以,.
所以,當(dāng)為偶數(shù)時(shí),設(shè),則,所以,;
當(dāng)為奇數(shù)時(shí),設(shè),則,
此時(shí),.
綜上所述,.
練習(xí)2.(2023·吉林通化·梅河口市第五中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))已知數(shù)列滿足,數(shù)列滿足.
(1)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;
(2)求數(shù)列的前n項(xiàng)和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根據(jù)數(shù)列的遞推公式依次寫出,即可發(fā)現(xiàn)規(guī)律;
(2)由(1)可寫出數(shù)列的表達(dá)式,根據(jù)裂項(xiàng)求和的方法可求出前n項(xiàng)和.
【詳解】(1)由題意知,,,,,,…,,,從而.
(2)由(1),所以.
練習(xí)3.(2023秋·安徽宣城·高三統(tǒng)考期末)已知數(shù)列滿足,,,令.
(1)寫出,,并求出數(shù)列的通項(xiàng)公式;
(2)記,求的前10項(xiàng)和.
【答案】(1),,
(2)
【分析】(1)由遞推關(guān)系既可求得,,再由數(shù)列的通項(xiàng)公式代入到,可求得數(shù)列的通項(xiàng)公式;
(2)將數(shù)列的通項(xiàng)公式代入到,可求得,由分組求和方法計(jì)算即可得出的前10項(xiàng)和
【詳解】(1)因?yàn)?,,所以,?br>又,所以,,,
當(dāng),時(shí),;
當(dāng),時(shí),,
當(dāng)時(shí),,即,
則,,
數(shù)列是以為首項(xiàng),3為公比的等比數(shù)列,
故.
(2)由(1)可得,
記的前項(xiàng)和為,

.
練習(xí)4.(2023·陜西安康·陜西省安康中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))已知數(shù)列的首項(xiàng)為,數(shù)列的前項(xiàng)和小于實(shí)數(shù),則的最小值為( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】先分奇偶求出通項(xiàng)公式,再應(yīng)用裂項(xiàng)相消法即可得前n項(xiàng)和,則得M的最小值.
【詳解】當(dāng)時(shí),,即.
所以當(dāng)為奇數(shù)時(shí),是常數(shù)列.又,
所以當(dāng)為奇數(shù)時(shí),,即,
當(dāng)為偶數(shù)時(shí),,
所以當(dāng)時(shí),.
設(shè),則
故的前項(xiàng)和為
,當(dāng)趨向于無窮大時(shí),前和趨向于.
所以的最小值為.
故選:C.
練習(xí)5.(2023春·重慶渝中·高二重慶巴蜀中學(xué)??茧A段練習(xí))已知數(shù)列滿足:①;②.則的通項(xiàng)公式______;設(shè)為的前項(xiàng)和,則______.(結(jié)果用指數(shù)冪表示)
【答案】
【分析】當(dāng)為奇數(shù)時(shí)令可得,當(dāng)為偶數(shù)時(shí)令,可得,即可得到是以為首項(xiàng),為公比的等比數(shù)列,從而求出通項(xiàng)公式,再利用分組求和法計(jì)算可得.
【詳解】當(dāng)為奇數(shù)時(shí),令,則,
當(dāng)為偶數(shù)時(shí),令,則,
則,
當(dāng)時(shí),所以是以為首項(xiàng),為公比的等比數(shù)列,
所以,
所以,則,
當(dāng)為奇數(shù)時(shí),由,則,所以,
當(dāng)為偶數(shù)時(shí),由,則,所以,
所以,
所以
故答案為:,
題型二公共項(xiàng)數(shù)列
例3.(2023春·河北石家莊·高二石家莊市第十五中學(xué)??茧A段練習(xí))數(shù)列的通項(xiàng)公式分別為和,設(shè)這兩個(gè)數(shù)列的公共項(xiàng)構(gòu)成集合A,則集合中元素的個(gè)數(shù)為( )
A.167B.168C.169D.170
【答案】C
【分析】利用列舉法可知,將集合中的元素由小到大進(jìn)行排序,構(gòu)成的數(shù)列記為,可知數(shù)列為等差數(shù)列,求出數(shù)列的通項(xiàng)公式,然后解不等式,即可得出結(jié)論.
【詳解】由題意可知,數(shù)列、、、、、、、、、、,
數(shù)列、、、、、、、、、、,
將集合中的元素由小到大進(jìn)行排序,構(gòu)成數(shù)列、、、,
易知數(shù)列是首項(xiàng)為,公差為的等差數(shù)列,則,
由,可得,
因此,集合中元素的個(gè)數(shù)為.
故選:C.
例4.(2023·江蘇南通·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))已知數(shù)列是公差為3的等差數(shù)列,數(shù)列是公比為2的等比數(shù)列,且滿足. 將數(shù)列與的公共項(xiàng)按照由小到大的順序排列,構(gòu)成新數(shù)列.
(1)證明:
(2)求數(shù)列的前n項(xiàng)和.
【答案】(1)證明見解析
(2)
【分析】(1)利用基本量代換列方程組求出,得到,的通項(xiàng)公式,進(jìn)而判斷出是數(shù)列{}的項(xiàng),即可證明;(2)利用錯(cuò)位相減法求和.
【詳解】(1)由,得,
由,得,
解得,
因?yàn)閿?shù)列{}的公差為3,數(shù)列{}的公比為2,
所以
不是數(shù)列{}的項(xiàng),是數(shù)列{}的第1項(xiàng).
設(shè),則
所以不是數(shù)列{}的項(xiàng).
因?yàn)椋?br>所以是數(shù)列{}的項(xiàng).
所以
(2)由(1)可知,.
=
所以
所以.
練習(xí)6.(2023·重慶沙坪壩·高三重慶八中??茧A段練習(xí))將數(shù)列與的公共項(xiàng)由小到大排列得到數(shù)列,則數(shù)列的前n項(xiàng)的和為__________.
【答案】
【分析】找到數(shù)列與的公共項(xiàng),組成數(shù)列,可得數(shù)列是首項(xiàng)為4,公比為4的等比數(shù)列,結(jié)合等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式即可求得答案.
【詳解】由題意令,即2不是數(shù)列與的公共項(xiàng);
令,即4是數(shù)列與的公共項(xiàng);
令,即8不是數(shù)列與的公共項(xiàng);
令,即16是數(shù)列與的公共項(xiàng);
依次類推,可得數(shù)列:,
即是首項(xiàng)為4,公比為4的等比數(shù)列,
故數(shù)列的前n項(xiàng)的和為 ,
故答案為:
練習(xí)7.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知,將數(shù)列與數(shù)列的公共項(xiàng)從小到大排列得到新數(shù)列,則__________.
【答案】
【分析】分析可知是正奇數(shù)列,根據(jù)題意求得,然后利用裂項(xiàng)相消法可求得的值.
【詳解】因?yàn)閿?shù)列是正奇數(shù)列,
對(duì)于數(shù)列,當(dāng)為奇數(shù)時(shí),設(shè),則為偶數(shù);
當(dāng)為偶數(shù)時(shí),設(shè),則為奇數(shù),
所以,,則,
因此,.
故答案為:.
練習(xí)8.(2022秋·安徽阜陽·高三安徽省臨泉第一中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))已知等差數(shù)列的前項(xiàng)和為,且.
(1)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;
(2)若數(shù)列由與的公共項(xiàng)按從小到大的順序排列而成,求數(shù)列落在區(qū)間內(nèi)的項(xiàng)的個(gè)數(shù).
【答案】(1)
(2)22
【分析】(1)根據(jù)等差數(shù)列通項(xiàng)公式和前項(xiàng)和公式列式計(jì)算即可;
(2)計(jì)算得出的通項(xiàng)公式,分析可得表示全體正奇數(shù)的平方從小到大組成的數(shù)列,據(jù)此推斷出數(shù)列落在區(qū)間內(nèi)的項(xiàng)的個(gè)數(shù).
【詳解】(1)設(shè)等差數(shù)列的公差為.
由可得得
解得
所以.
(2)因?yàn)?,所以表示所有正整?shù)的完全平方數(shù)從小到大組成的數(shù)列,
而表示全體正奇數(shù)從小到大組成的數(shù)列,所以表示全體正奇數(shù)的平方從小到大組成的數(shù)列,
因?yàn)?,所以落在區(qū)間內(nèi)的項(xiàng)的個(gè)數(shù)為22項(xiàng).
練習(xí)9.(2023·全國·高三專題練習(xí))記為公比不為1的等比數(shù)列的前項(xiàng)和,,.
(1)求的通項(xiàng)公式;
(2)設(shè),若由與的公共項(xiàng)從小到大組成數(shù)列,求數(shù)列的前項(xiàng)和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)設(shè)等比數(shù)列的公比為,由求出,再由等比數(shù)列求和公式求出,即可得解;
(2)由(1)可得,即可得到數(shù)列的特征,令,求出的取值,即可得到為以為首項(xiàng),為公比的等比數(shù)列,再由等比數(shù)列求和公式計(jì)算可得.
【詳解】(1)解:設(shè)等比數(shù)列的公比為,
因?yàn)?,即,即,所以?br>又,即,解得,
所以.
(2)解:由(1)可得,
則數(shù)列為、、、、,偶數(shù)組成的數(shù)列,
又,令,則為正偶數(shù),
所以,,,,,
所以為以為首項(xiàng),為公比的等比數(shù)列,
所以.
練習(xí)10.(2022秋·山東濟(jì)寧·高三統(tǒng)考期中)我國古代數(shù)學(xué)名著《孫子算經(jīng)》載有一道數(shù)學(xué)問題:“今有物不知其數(shù),三三數(shù)之剩二,五五數(shù)值剩二,七七數(shù)之剩二,問物幾何?”根據(jù)這一數(shù)學(xué)思想,所以被除余的自然數(shù)從小到大組成數(shù)列,所有被除余的自然數(shù)從小到大組成數(shù)列,把和的公共項(xiàng)從小到大得到數(shù)列,則( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】根據(jù)題意數(shù)列、都是等差數(shù)列,從而得到數(shù)列是等差數(shù)列,依次對(duì)選項(xiàng)進(jìn)行判斷可得答案.
【詳解】根據(jù)題意數(shù)列是首項(xiàng)為2,公差為3的等差數(shù)列, ,
數(shù)列是首項(xiàng)為2,公差為5的等差數(shù)列,,
數(shù)列與的公共項(xiàng)從小到大得到數(shù)列,故數(shù)列是首項(xiàng)為2,公差為15的等差數(shù)列,.
對(duì)于A,,,,錯(cuò)誤
對(duì)于B,,,,正確.
對(duì)于C,,,,,錯(cuò)誤.
對(duì)于D,,,,,錯(cuò)誤.
故選:B.
題型三插項(xiàng)數(shù)列
例5.(2023·全國·高三專題練習(xí))若在數(shù)列的每相鄰兩項(xiàng)之間插入此兩項(xiàng)的和,可以形成一個(gè)新的數(shù)列,再把所得數(shù)列按照同樣的方法可以不斷構(gòu)造出新的數(shù)列.現(xiàn)將數(shù)列1,3進(jìn)行構(gòu)造,第1次得到數(shù)列1,4,3;第2次得到數(shù)列1,5,4,7,3;依次構(gòu)造,第次得到數(shù)列1,.記,若成立,則的最小值為( )
A.6B.7C.8D.9
【答案】C
【分析】根據(jù)規(guī)律確定的關(guān)系式,進(jìn)而可得,即有的通項(xiàng)公式,求解即可得結(jié)果.
【詳解】由,,
,
,,
則,則,則,
當(dāng)時(shí),.當(dāng)時(shí),.
故選:C.
例6.(2023·安徽滁州·??寄M預(yù)測(cè))已知等比數(shù)列的前項(xiàng)和為,且
(1)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;
(2)在與之間插入個(gè)數(shù),使這個(gè)數(shù)組成一個(gè)公差為的等差數(shù)列,求數(shù)列的前項(xiàng)和.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)根據(jù)遞推關(guān)系求出等比數(shù)列的公比,由等比數(shù)列的通項(xiàng)公式求解;
(2)利用錯(cuò)位相減法求和即可.
【詳解】(1),
當(dāng)時(shí),,
兩式相減可得,,
故等比數(shù)列的公比為,
,
,
故數(shù)列的通項(xiàng)公式為.
(2)由得:,,
故,即,
,
,
得:,
故.
練習(xí)11.(2023秋·江蘇鹽城·高三江蘇省阜寧中學(xué)校聯(lián)考期末)已知數(shù)列的通項(xiàng)公式,在數(shù)列的任意相鄰兩項(xiàng)與之間插入個(gè)4,使它們和原數(shù)列的項(xiàng)構(gòu)成一個(gè)新的數(shù)列,記新數(shù)列的前n項(xiàng)和為,則的值為______.
【答案】370
【分析】依題意,確定前60項(xiàng)所包含數(shù)列的項(xiàng),以及中間插入4的數(shù)量即可求和.
【詳解】因?yàn)榕c之間插入個(gè)4,
,,,,,
其中,之間插入2個(gè)4,,之間插入4個(gè)4,,之間插入8個(gè)4,,之間插入16個(gè)4,
,之間插入32個(gè)4,由于,,
故數(shù)列的前60項(xiàng)含有的前5項(xiàng)和55個(gè)4,
故.
故答案為:370.
練習(xí)12.(2023·全國·學(xué)軍中學(xué)校聯(lián)考二模)設(shè)數(shù)列滿足.
(1)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;
(2)在數(shù)列的任意與項(xiàng)之間,都插入個(gè)相同的數(shù),組成數(shù)列,記數(shù)列的前項(xiàng)的和為,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由條件證明數(shù)列為等比數(shù)列,利用累加法求數(shù)列的通項(xiàng)公式;
(2)數(shù)列中在之前共有項(xiàng),由此確定前項(xiàng)的值,再分組,結(jié)合等比求和公式可求得答案.
【詳解】(1)因?yàn)椋?br>所以,又,
所以數(shù)列為首項(xiàng)為1,公比為的等比數(shù)列,
所以,
所以當(dāng)時(shí),
,
所以,
所以當(dāng)時(shí),,又也滿足該關(guān)系,
所以數(shù)列的通項(xiàng)公式為;
(2)數(shù)列中在之前共有項(xiàng),
當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí)
練習(xí)13.(2023·浙江·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))已知數(shù)列的前項(xiàng)和為,且.
(1)求的通項(xiàng)公式;
(2)保持中各項(xiàng)先后順序不變,在與之間插入個(gè)1,使它們和原數(shù)列的項(xiàng)構(gòu)成一個(gè)新的數(shù)列,記的前n項(xiàng)和為,求的值(用數(shù)字作答).
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由,得到,求得,結(jié)合時(shí),求得,進(jìn)而得到數(shù)列的通項(xiàng)公式;
(2)根據(jù)題意,得到新數(shù)列的前100項(xiàng),結(jié)合等差、等比數(shù)列的求和公式,即可求解.
【詳解】(1)解:由數(shù)列的前n項(xiàng)和為,且,
當(dāng)時(shí),,
所以,
當(dāng)時(shí),,不符合上式,
所以數(shù)列的通項(xiàng)公式為.
(2)解:保持?jǐn)?shù)列中各項(xiàng)先后順序不變,在與之間插入個(gè)1,
則新數(shù)列的前100項(xiàng)為3,1,,1,1,,1,1,1,,1,1,1,1,, ,,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,


練習(xí)14.(2023春·遼寧錦州·高三校考期中)記為各項(xiàng)均為正數(shù)的等比數(shù)列的前n項(xiàng)和,,且,,成等差數(shù)列.
(1)求的通項(xiàng)公式;
(2)在和之間插入n個(gè)數(shù),使得這個(gè)數(shù)依次組成公差為的等差數(shù)列,求數(shù)列的前n項(xiàng)和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根據(jù)等差數(shù)列、等比數(shù)列的性質(zhì)計(jì)算基本量即可得通項(xiàng)公式;
(2)根據(jù)等差數(shù)列的性質(zhì)計(jì)算得,利用錯(cuò)位相減法計(jì)算和式即可.
【詳解】(1)設(shè)數(shù)列的首項(xiàng)為,公比為q,則①,
因?yàn)椋?,成等差?shù)列,則,即②,
因?yàn)?,所以由②式可得,解得或(舍)?br>代入①式可得,
(2)由題可得,即,所以,
則,所以①,
則②,
故①-②得:
所以.
練習(xí)15.(2023·浙江金華·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))已知數(shù)列的前項(xiàng)和,,且.數(shù)列滿足,.
(1)求數(shù)列,的通項(xiàng)公式;
(2)將數(shù)列中的項(xiàng)按從小到大的順序依次插入數(shù)列中,在任意的,之間插入項(xiàng),從而構(gòu)成一個(gè)新數(shù)列,求數(shù)列的前100項(xiàng)的和.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)根據(jù)與的關(guān)系,可得出,變形可得.然后根據(jù)等比數(shù)列的通項(xiàng)公式,即可得出.由已知可得,累乘法即可得出;
(2)設(shè)100項(xiàng)中,來自于數(shù)列中的有項(xiàng).根據(jù)已知可推得,然后根據(jù)等差數(shù)列以及等比數(shù)列的前項(xiàng)和公式,即可得出答案.
【詳解】(1)由已知可得,當(dāng)時(shí),
有,
,
兩式相減得:.
又因?yàn)椋?br>所以,,滿足上式.
所以,.
又,
所以是以4為首項(xiàng),2為公比的等比數(shù)列,
所以,即.
又,
所以,所以.
又,
所以,當(dāng)時(shí),有
,

,
,

兩邊同時(shí)相乘可得,

所以,.
(2)設(shè)100項(xiàng)中,來自于數(shù)列中的有項(xiàng).
若第100項(xiàng)來自于,則應(yīng)有,
整理可得,,該方程沒有正整數(shù)解,不滿足題意;
若第100項(xiàng)來自于,則應(yīng)有,
整理可得,.
當(dāng)時(shí),有不滿足,
,故,
所以,數(shù)列中含有10項(xiàng)數(shù)列中的項(xiàng),含有90項(xiàng)數(shù)列中的項(xiàng).
所以,
.
題型四數(shù)列中的新定義問題
例7.(2023·全國·高三對(duì)口高考)對(duì)于數(shù)列,定義為數(shù)列的一階差分?jǐn)?shù)列,其中
(1)若數(shù)列的通項(xiàng)公式,求的通項(xiàng)公式;
(2)若數(shù)列的首項(xiàng)是1,且滿足,證明數(shù)列為等差為數(shù)列.
【答案】(1)
(2)證明見解析
【分析】(1)根據(jù)及的通項(xiàng)公式直接計(jì)算可得;
(2)依題意可得,再結(jié)合等差數(shù)列的定義證明即可.
【詳解】(1)依題意,且,
(2)因?yàn)?,所以,所以?br>,且,
故是首項(xiàng)為,公差為的等差數(shù)列.
例8.(2023·廣東佛山·??寄M預(yù)測(cè))(多選)所有的有理數(shù)都可以寫成兩個(gè)整數(shù)的比,例如如何表示成兩個(gè)整數(shù)的比值呢?代表了等比數(shù)列的無限項(xiàng)求和,可通過計(jì)算該數(shù)列的前項(xiàng)的和,再令獲得答案.此時(shí),當(dāng)時(shí),,即可得.則下列說法正確的是( )
A.
B.為無限循環(huán)小數(shù)
C.為有限小數(shù)
D.?dāng)?shù)列的無限項(xiàng)求和是有限小數(shù)
【答案】AD
【分析】按照題中所給方法求解可判斷A;取驗(yàn)證可判斷BC;利用等比數(shù)列求和公式求和,然后可得的無限項(xiàng)求和,可判斷D.
【詳解】對(duì)于選項(xiàng)A,,代表了等比數(shù)列的無限項(xiàng)求和,該數(shù)列的前項(xiàng)的和為,,,所以,故選項(xiàng)A成立;
對(duì)于選項(xiàng)B:令與條件矛盾,故選項(xiàng)B不成立;
對(duì)于選項(xiàng)C:令與條件矛盾,故選項(xiàng)C不成立;
對(duì)于選項(xiàng)D:數(shù)列的前項(xiàng)和為時(shí),,所以數(shù)列的無限項(xiàng)求和為,是有限小數(shù),故選項(xiàng)D成立.
故選:AD
練習(xí)16.(2023·江蘇揚(yáng)州·揚(yáng)州中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))若數(shù)列滿足,則稱數(shù)列為“平方遞推數(shù)列”.已知數(shù)列中,,點(diǎn)在函數(shù)的圖象上,其中n為正整數(shù),
(1)證明:數(shù)列是“平方遞推數(shù)列”,且數(shù)列為等比數(shù)列;
(2)設(shè),定義,且記,求數(shù)列的前n項(xiàng)和.
【答案】(1)證明見解析
(2)
【分析】(1)根據(jù)“平方遞推數(shù)列”的定義和等比數(shù)列的定義進(jìn)行證明
(2)由的新定義和,可得出表達(dá)式,再分段求前n項(xiàng)和即可.
【詳解】(1)點(diǎn)在函數(shù)的圖象上,,
是“平方遞推數(shù)列”.
因?yàn)椋?br>對(duì)兩邊同時(shí)取對(duì)數(shù)得,
∴數(shù)列是以1為首項(xiàng),2為公比的等比數(shù)列.
(2)由(1)知,
由數(shù)列的通項(xiàng)公式得,
當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),.
又由,得
當(dāng)且時(shí),;
當(dāng)且時(shí),

綜上,
練習(xí)17.(2023·湖北武漢·統(tǒng)考三模)將按照某種順序排成一列得到數(shù)列,對(duì)任意,如果,那么稱數(shù)對(duì)構(gòu)成數(shù)列的一個(gè)逆序?qū)?若,則恰有2個(gè)逆序?qū)Φ臄?shù)列的個(gè)數(shù)為( )
A.4B.5C.6D.7
【答案】B
【分析】根據(jù)逆序?qū)Φ亩x,分?jǐn)?shù)列的第一個(gè)數(shù)為,數(shù)列的第二個(gè)數(shù)為,數(shù)列的第三個(gè)數(shù)為,數(shù)列的第四個(gè)數(shù)為,四種情況討論即可.
【詳解】若,則,
由構(gòu)成的逆序?qū)τ校?br>若數(shù)列的第一個(gè)數(shù)為,則至少有個(gè)逆序?qū)Γ?br>若數(shù)列的第二個(gè)數(shù)為,
則恰有2個(gè)逆序?qū)Φ臄?shù)列為,
若數(shù)列的第三個(gè)數(shù)為,
則恰有2個(gè)逆序?qū)Φ臄?shù)列為或,
若數(shù)列的第四個(gè)數(shù)為,
則恰有2個(gè)逆序?qū)Φ臄?shù)列為,
綜上恰有2個(gè)逆序?qū)Φ臄?shù)列的個(gè)數(shù)為個(gè).
故選:B.
練習(xí)18.(2023·北京·人大附中校考三模)已知數(shù)列滿足:對(duì)任意的,總存在,使得,則稱為“回旋數(shù)列”.以下結(jié)論中正確的個(gè)數(shù)是( )
①若,則為“回旋數(shù)列”;
②設(shè)為等比數(shù)列,且公比q為有理數(shù),則為“回旋數(shù)列”;
③設(shè)為等差數(shù)列,當(dāng),時(shí),若為“回旋數(shù)列”,則;
④若為“回旋數(shù)列”,則對(duì)任意,總存在,使得.
A.1B.2C.3D.4
【答案】B
【分析】利用等差數(shù)列和等比數(shù)列的通項(xiàng)公式和求和公式,結(jié)合題意中的“回旋數(shù)列”,對(duì)每項(xiàng)進(jìn)行驗(yàn)證或者舉特練習(xí)即可
【詳解】①由可得,
由可得,取即可,則為“回旋數(shù)列”,故①正確;
②當(dāng)時(shí),,,
由可得,故當(dāng)時(shí),很明顯不成立,故不是“回旋數(shù)列,②錯(cuò)誤”;
③是等差數(shù)列,故,,
因?yàn)閿?shù)列是“回旋數(shù)列”,所以,即,
其中為非負(fù)整數(shù),所以要保證恒為整數(shù),
故為所有非負(fù)整數(shù)的公約數(shù),且,所以,故③正確;
④由①可得當(dāng)時(shí),為“回旋數(shù)列”,
取,,顯然不存在,使得,故④錯(cuò)誤
故選:B
練習(xí)19.(2023·重慶沙坪壩·重慶八中??级#ǘ噙x)在數(shù)列中,(,為非零常數(shù)),則稱為“等方差數(shù)列”,稱為“公方差”,下列對(duì)“等方差數(shù)列”的判斷正確的是( )
A.是等方差數(shù)列
B.若正項(xiàng)等方差數(shù)列的首項(xiàng),且是等比數(shù)列,則
C.等比數(shù)列不可能為等方差數(shù)列
D.存在數(shù)列既是等差數(shù)列,又是等方差數(shù)列
【答案】BC
【分析】根據(jù)等方差數(shù)列定義判斷A,由等方差數(shù)列定義及等比數(shù)列求判斷B,根據(jù)等方差數(shù)列定義及等比數(shù)列的通項(xiàng)公式判斷C,由等差數(shù)列及等方差數(shù)列定義,利用反證法判斷D.
【詳解】設(shè),則不為非零常數(shù),所以不是等方差數(shù)列,故A錯(cuò)誤;
由題意,則,
由是等比數(shù)列,得,解得或(舍去),
當(dāng)時(shí),滿足題意,故B正確;
設(shè)數(shù)列為等比數(shù)列,不妨設(shè),則,所以,
若為常數(shù),則,但此時(shí),不滿足題意,故C正確;
若數(shù)列既是等差數(shù)列,又是等方差數(shù)列,
不妨設(shè),(為非零數(shù)),,
所以,即,所以,即,
所以為常數(shù)列,這與矛盾,故D錯(cuò)誤.
故選:BC.
練習(xí)20.(2023·江蘇蘇州·校聯(lián)考三模)(多選)若數(shù)列滿足:對(duì)任意的,總存在,使,則稱是“數(shù)列”.則下列數(shù)列是“數(shù)列”的有( )
A.B.
C.D.
【答案】AD
【分析】根據(jù)“數(shù)列”定義判斷A、D;利用特殊值判斷B是否滿足要求;由的個(gè)位數(shù)上奇偶性判斷C.
【詳解】A:由,要且,
所以,只需,顯然對(duì)任意的,總存在,滿足“數(shù)列”.
B:由,顯然,不滿足“數(shù)列”.
C:對(duì)于任意,,個(gè)位數(shù)為均為奇數(shù),所以必為偶數(shù),顯然不成立,不滿足.
D:由,

故對(duì)任意的,總存在,滿足“數(shù)列”.
故選:AD
題型五數(shù)列的結(jié)構(gòu)不良
例9.(2023·江西·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))已知等差數(shù)列的前項(xiàng)和為,,.
(1)求的通項(xiàng)公式及;
(2)設(shè)__________,求數(shù)列的前項(xiàng)和.
在①;②;③這三個(gè)條件中任選一個(gè)補(bǔ)充在第(2)問中,并求解.
注:如選擇多個(gè)條件分別解答,按第一個(gè)解答計(jì)分.
【答案】(1),
(2)答案見解析
【分析】(1)設(shè)公差為,依題意得到關(guān)于、的方程組,解得、,即可求出通項(xiàng)公式與前項(xiàng)和;
(2)根據(jù)所選條件得到的通項(xiàng)公式,利用裂項(xiàng)相消法求和.
【詳解】(1)設(shè)公差為,由可得,
所以,解得,所以的通項(xiàng)公式為,
則.
(2)若選①;


所以;
若選②;則,
則;
若選③,則,
所以.
例10.(2023秋·貴州銅仁·高三統(tǒng)考期末)已知正項(xiàng)數(shù)列的前項(xiàng)和為,在①,且;②;③,,這三個(gè)條件中任選一個(gè),解答下列問題:
(1)證明數(shù)列是等比數(shù)列,并求其通項(xiàng)公式;
(2)設(shè),數(shù)列的前項(xiàng)和為,若恒成立,求的最小值.
注:若選擇不同的條件分別解答,則按第一個(gè)解答計(jì)分.
【答案】(1)證明見解析,;
(2)
【分析】(1)由與的關(guān)系或等比數(shù)列的定義及通項(xiàng)公式求解即可;
(2)由裂項(xiàng)相消法求出后,再由恒成立進(jìn)行求解即可.
【詳解】(1)若選擇條件①:因?yàn)椋?br>所以,又,所以,即,
又,所以數(shù)列是首項(xiàng)為3,公比為3的等比數(shù)列,所以;
若選擇條件②:因?yàn)?,所以?dāng)時(shí),有,
兩式相減,得,即(),
又,所以,所以數(shù)列是首項(xiàng)為3,公比為3的等比數(shù)列,
所以;
若選擇條件③:由,得,即,
又,所以數(shù)列是首項(xiàng)為3,公比為3的等比數(shù)列,所以;
(2)由(1)知,,
則,
因?yàn)閿?shù)列為遞增數(shù)列,所以的最小值為,
又恒成立,則,解得,
故的最小值為.
練習(xí)21.(2023春·廣西·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知數(shù)列的前項(xiàng)和為,在①且;②;③且,,這三個(gè)條件中任選一個(gè),補(bǔ)充在下面的問題中,并求解:
(1)已知數(shù)列滿足______,求的通項(xiàng)公式;
(2)已知正項(xiàng)等比數(shù)列滿足,,求數(shù)列的前項(xiàng)和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)若選①,由已知可推得,進(jìn)而得出數(shù)列是常數(shù)列,從而得出;若選②,由已知推得,進(jìn)而根據(jù)與的關(guān)系,即可推得;若選③,根據(jù)等差中項(xiàng)的性質(zhì),可推得數(shù)列是等差數(shù)列.然后由已知求得,即可得出.
(2)根據(jù)已知可求出,然后根據(jù)對(duì)數(shù)運(yùn)算以及裂項(xiàng)化簡(jiǎn)可得,然后相加即可得出.
【詳解】(1)若選①且
由可得.
又,
所以數(shù)列是常數(shù)列,且,所以.
若選②
由已知可得,.
當(dāng)時(shí),有;
當(dāng)時(shí),有,

兩式作差可得,,
所以.
又滿足,所以.
若選③且,
由可得,,
所以,數(shù)列是等差數(shù)列.
又,,
所以,所以,
所以.
(2)由(1)知,,所以.
設(shè)等比數(shù)列公比為,
由已知可得,解得,
所以.
所以,
所以.
練習(xí)22.(2023春·江西·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知數(shù)列的各項(xiàng)均為正數(shù),記為的前項(xiàng)和.
(1)從下面①②③中選取兩個(gè)作為條件,證明另外一個(gè)成立;
①;
②;
③.
(2)在(1)的條件下,若,求.
注:若選擇不同的組合分別解答,則按第一個(gè)解答計(jì)分.
【答案】(1)證明見解析
(2)答案見解析
【分析】(1)不管選哪個(gè)組合都可以由遞推公式及等差數(shù)列的性質(zhì)計(jì)算即可;
(2)結(jié)合(1)的條件得出,從而求得,利用裂項(xiàng)相消法求和即可.
【詳解】(1)證明:若選擇①②,證明③成立.
由,得,
故數(shù)列是等差數(shù)列,
設(shè)數(shù)列的公差為,故,
,所以,
所以,所以,
故,所以
,
故.
若選擇①③為條件,證明②成立.
由,得,
故數(shù)列是等差數(shù)列,
設(shè)數(shù)列的公差為,

因?yàn)?,即?br>整理可得,所以,
所以,故.
若選擇②③為條件,證明①成立.
由題意可得,所以,
又,所以,
所以數(shù)列是等差數(shù)列,則數(shù)列的公差為,
所以,
所以當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí)上式也成立,
故數(shù)列的通項(xiàng)公式為.
又,
所以,
又,所以,
故.
(2)解:由(1)可知,數(shù)列是首項(xiàng),公差的等差數(shù)列,
所以,
所以,
所以
練習(xí)23.(2023春·浙江杭州·高三浙江大學(xué)附屬中學(xué)??计谥校┰冖?;②這兩組條件中任選一組,補(bǔ)充下面橫線處,并解答下列問題.
已知數(shù)列的前n項(xiàng)和是,數(shù)列的前n項(xiàng)和是,___________.
(1)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;
(2)設(shè),數(shù)列的前n項(xiàng)和為,求.
【答案】(1)選條件①:故數(shù)列的通項(xiàng)公式為,數(shù)列的通項(xiàng)公式為;選條件②:數(shù)列的通項(xiàng)公式為,數(shù)列的通項(xiàng)公式為;
(2)選條件①:;選條件②:所以.
【分析】(1)選條件①:由,可得,根據(jù)等比數(shù)列通項(xiàng)公式即可求解;選條件②:由,,可得,利用迭代法可求,借助已知條件可得;
(2)選條件①:利用錯(cuò)位相減求和法求和后即可證明;選條件②:利用裂項(xiàng)相消求和法求和后即可證明.
【詳解】(1)選條件①:由,可得,
兩式相減可得,所以,
在中,令,可得,所以,
所以是以為首項(xiàng),公比為的等比數(shù)列,,
故數(shù)列的通項(xiàng)公式為,數(shù)列的通項(xiàng)公式為;
選條件②:由,可得,
兩式相減可得,即,
所以,
在中,令,可得,所以,
所以由,,,,
所以,從而有,
所以,,
故數(shù)列的通項(xiàng)公式為,數(shù)列的通項(xiàng)公式為;
(2)選條件①:由(1)知,

,
,
兩式相減可得
,
所以,即;
選條件②:由(1)知,
所以.
練習(xí)24.(2023秋·云南昆明·高三統(tǒng)考期末)已知是數(shù)列的前項(xiàng)和,①,,②,且,③,
請(qǐng)從①②③中選擇一個(gè)條件進(jìn)行求解.
注:如果選擇不同的條件分別解答,則按第一個(gè)解答計(jì)分.
(1)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;
(2)數(shù)列的前項(xiàng)和為,是否存在正整數(shù),使恒成立?若存在,求出的最大值;若不存在,請(qǐng)說明理由.
【答案】(1)
(2)存在,的最大值為
【分析】(1)對(duì)①②:根據(jù)前項(xiàng)和與通項(xiàng)之間的關(guān)系,結(jié)合等比數(shù)列分析運(yùn)算;對(duì)③:根據(jù)等比數(shù)列分析運(yùn)算;
(2)利用裂項(xiàng)相消法求,根據(jù)數(shù)列單調(diào)性結(jié)合恒成立問題運(yùn)算求解.
【詳解】(1)若選①:,,
當(dāng)時(shí),則,即;
當(dāng)時(shí),則,可得,
整理得,
故數(shù)列是以首項(xiàng),公比的等比數(shù)列,則;
若選②:,且,
令,則,
可得,兩式相減得,即,
注意到,
故數(shù)列是以首項(xiàng),公比的等比數(shù)列,則;
若選③:,,即,
故數(shù)列是以首項(xiàng),公比的等比數(shù)列,則.
(2)存在,的最大值為.
由(1)可知:,則,
所以,
可知為遞增數(shù)列,則,
所以,解得,
且為正整數(shù),則的最大值為.
練習(xí)25.(2023春·北京海淀·高三中央民族大學(xué)附屬中學(xué)??计谥校┮阎獢?shù)列中,, ,其中 .
從①數(shù)列的前項(xiàng)和 ,② ,③且,這三個(gè)條件中一個(gè),補(bǔ)充在上面的問題中并作答.
注:若選作多個(gè)條件分別解答,按第一個(gè)解答計(jì)分.
(1)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;
(2)設(shè),求證:數(shù)列 是等差數(shù)列;
(3)設(shè)數(shù)列 ,求數(shù)列的通項(xiàng)公式及前20項(xiàng)和 .
【答案】(1);
(2)證明見解析;
(3),.
【分析】(1)選①,利用與的關(guān)系求出即可;選②③,判斷等比數(shù)列,再利用等比數(shù)列定義求出通項(xiàng)公式作答.
(2)由(1)的結(jié)論求出,再利用等差數(shù)列定義判斷作答.
(3)由(2)的結(jié)論,利用裂項(xiàng)相消法求和作答.
【詳解】(1)選①,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,滿足上式,
所以數(shù)列的通項(xiàng)公式是 .
選②,依題意,數(shù)列為等比數(shù)列,其首項(xiàng)為1,公比為2,
所以數(shù)列的通項(xiàng)公式是.
選③,由,,知,,則數(shù)列為等比數(shù)列,
公比為,有,解得,
所以數(shù)列的通項(xiàng)公式是.
(2)由(1)知,,顯然,
所以數(shù)列是以1為公差的等差數(shù)列.
(3)由(2)知,,
.
題型六遞推數(shù)列的實(shí)際應(yīng)用
例11.(2023·全國·高三專題練習(xí))農(nóng)歷是我國古代通行歷法,被譽(yù)為“世界上最突出和最優(yōu)秀的智慧結(jié)晶”.它以月相變化周期為依據(jù),每一次月相朔望變化為一個(gè)月,即“朔望月”,約為29.5306天.由于歷法精度的需要,農(nóng)歷設(shè)置“閏月”,即按照一定的規(guī)律每過若干年增加若干月份,來修正因?yàn)樘鞌?shù)的不完美造成的誤差,以使平均歷年與回歸年相適應(yīng)設(shè)數(shù)列滿足,其中均為正整數(shù),且,,,,,,…,那么第n級(jí)修正是“平均一年閏個(gè)月”,已知我國農(nóng)歷為“19年共閏7個(gè)月”,則它是( )
A.第3級(jí)修正B.第4級(jí)修正C.第5級(jí)修正D.第6級(jí)修正
【答案】C
【分析】根據(jù)題意依次求出,再判斷哪一個(gè)等于即可.
【詳解】因?yàn)閿?shù)列滿足,,,…,其中均為正整數(shù):
,,,,,,…,
所以,,,
,

所以“年共閏個(gè)月”為第5級(jí)修正,
故選:C
例12.(2023·全國·高三專題練習(xí))(多選)1202年,斐波那契在《算盤全書》中從兔子問題得到斐波那契數(shù)列1,1,2,3,5,8,13,21該數(shù)列的特點(diǎn)是前兩項(xiàng)為1,從第三項(xiàng)起,每一項(xiàng)都等于它前面兩項(xiàng)的和,人們把這樣的一列數(shù)組成的數(shù)列稱為斐波那契數(shù)列,19世紀(jì)以前并沒有人認(rèn)真研究它,但在19世紀(jì)末和20世紀(jì),這一問題派生出廣泛的應(yīng)用,從而活躍起來,成為熱門的研究課題,記為該數(shù)列的前項(xiàng)和,則下列結(jié)論正確的是( )
A.B.為偶數(shù)
C.D.
【答案】ACD
【分析】根據(jù)遞推關(guān)系計(jì)算出的值可判斷選項(xiàng)A;根據(jù)數(shù)列中項(xiàng)的特點(diǎn)可判斷選項(xiàng)B;由可得,再化簡(jiǎn)可判斷選項(xiàng)C;由,化簡(jiǎn)整理可判斷選項(xiàng)D,進(jìn)而可得正確選項(xiàng).
【詳解】對(duì)于A:由題意知:,,,,,,,,,,,
故選項(xiàng)A正確;
對(duì)于B:因?yàn)樵摂?shù)列的特點(diǎn)是前兩項(xiàng)為1,從第三項(xiàng)起,每一項(xiàng)都等于它前面兩項(xiàng)的和,此數(shù)列中數(shù)字的特點(diǎn)為:奇數(shù)、奇數(shù)、偶數(shù)的規(guī)律循環(huán)出現(xiàn),每3個(gè)數(shù)一組,呈奇奇偶的順序排列,而(組)(個(gè)),故為奇數(shù),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
對(duì)于C:由題意知:,所以
,故選項(xiàng)C正確;
對(duì)于D:,
故選項(xiàng)D正確,
故選:ACD.
練習(xí)26.(2022秋·福建漳州·高三統(tǒng)考期末)(多選)被譽(yù)為“閩南第一洞天”的風(fēng)景文化名勝——漳州云洞巖,有大小洞穴四十余處,歷代書法題刻二百余處.由于巖石眾多,造就了云洞巖石頭上開鑿臺(tái)階的特色山路,美其名曰:天梯,其中有一段山路需要全程在石頭上爬,旁邊有鐵索可以拉,十分驚險(xiǎn).某游客爬天梯,一次上1個(gè)或2個(gè)臺(tái)階,設(shè)爬上第個(gè)臺(tái)階的方法數(shù)為,下列結(jié)論正確的是( )
A.B.C.D.
【答案】ABD
【分析】根據(jù)題意可得,結(jié)合數(shù)列的性質(zhì)和選項(xiàng)計(jì)算,依次判斷即可.
【詳解】A:一次上1個(gè)或2個(gè)臺(tái)階,則,…
設(shè)爬上第個(gè)臺(tái)階的方法數(shù)為,由上觀察可得,故A正確;
B:,故B正確;
C:結(jié)合A分析知:,故C錯(cuò)誤;
D:,,
可得,故D正確.
故選:ABD.
練習(xí)27.(2021秋·重慶·高三校聯(lián)考階段練習(xí))阿司匹林(分子式,分子質(zhì)量180)對(duì)血小板聚集的抑制作用,使它能降低急性心肌梗死疑似患者的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn).對(duì)于急性心肌梗死疑似患者,建議第一次服用劑量300,嚼碎后服用以快速吸收,以后每24小時(shí)服用200.阿司匹林口服后經(jīng)胃腸道完全吸收,阿司匹林吸收后迅速降解為主要代謝產(chǎn)物水楊酸(分子式,分子質(zhì)量138),降解過程生成的水楊酸的質(zhì)量為阿司匹林質(zhì)量的,水楊酸的清除半衰期(一般用物質(zhì)質(zhì)量衰減一半所用的時(shí)間來描述衰減情況,這個(gè)時(shí)間被稱作半衰期)約為12小時(shí).(考慮所有阿司匹林都降解為水楊酸)
(1)求急性心肌梗死疑似患者第1次服藥48小時(shí)后第3次服藥前血液中水楊酸的含量(單位);
(2)證明:急性心肌梗死疑似患者服藥期間血液中水楊酸的含量不會(huì)超過230.
【答案】(1)
(2)證明見解析
【分析】(1)設(shè)是小時(shí)后第次服藥前血液中水楊酸的含量,先求出,再表示出遞推關(guān)系式,即可求解;
(2)先由(1)中遞推關(guān)系式構(gòu)造得到等比數(shù)列,求得,再求得剛服藥后即可求解.
【詳解】(1)設(shè)是小時(shí)后第次服藥前血液中水楊酸的含量,
易知每24小時(shí),水楊酸的含量變?yōu)樵瓉淼模?br>則,
時(shí),,
;
(2)由(1)知,,
則是以首項(xiàng)為,公比為的等比數(shù)列,
故,,

故急性心肌梗死疑似患者服藥期間血液中水楊酸的含量不會(huì)超過230mg.
練習(xí)28.(2023春·山西太原·高三山西大附中??茧A段練習(xí))某地出現(xiàn)了蟲害,農(nóng)業(yè)科學(xué)家引入了“蟲害指數(shù)”數(shù)列{I},{I}表示第n周的蟲害的嚴(yán)重程度,蟲害指數(shù)越大,嚴(yán)重程度越高.為了治理害蟲,需要環(huán)境整治、殺滅害蟲,然而由于人力資源有限,每周只能采取以下兩個(gè)策略之一:
策略A:環(huán)境整治,“蟲害指數(shù)”數(shù)列滿足:I+1=1.02I﹣0.2.
策略B:殺滅害蟲,“蟲害指數(shù)”數(shù)列滿足:I+1=1.08I﹣0.46.
當(dāng)某周“蟲害指數(shù)”小于1時(shí),危機(jī)就在這周解除.
(1)設(shè)第一周的蟲害指數(shù)Ⅰ1∈[0,8],用哪一個(gè)策略將使第二周的蟲害的嚴(yán)重程度更小?
(2)設(shè)第一周的蟲害指數(shù)Ⅰ1=3,如果每周都采用最優(yōu)策略,蟲害的危機(jī)最快將在第幾周解除?
【答案】(1)分類討論,答案見祥解;
(2)第9周.
【分析】(1)分三種情況討論即可;
(2)根據(jù)題意,時(shí),選擇策略B,根據(jù)策略B的數(shù)列,求出數(shù)列的通項(xiàng)公式,根據(jù)條件列出不等式,解之即可求解.
【詳解】(1)策略A:,
策略B:,
當(dāng),可得,
當(dāng)時(shí),兩者相等,
當(dāng)時(shí),用策略B將使第二周的蟲害的嚴(yán)重程度更小;
當(dāng)時(shí),用策略A將使第二周的蟲害的嚴(yán)重程度更??;
(2)由(1)可知:當(dāng)時(shí),選擇策略B,
所以當(dāng)時(shí),選擇策略B,
因?yàn)?,所以?shù)列是遞減數(shù)列,
,也即,
由等比數(shù)列的通項(xiàng)公式可得:,
正整數(shù)范圍內(nèi)解不等式,得
所以蟲害的危機(jī)最快在第9周解除.
練習(xí)29.(2023·浙江·校聯(lián)考三模)某牧場(chǎng)今年初牛的存欄數(shù)為1200,預(yù)計(jì)以后每年存欄數(shù)的增長率為,且每年年底賣出100頭牛,設(shè)牧場(chǎng)從今年起每年年初的計(jì)劃存欄數(shù)依次為為的前項(xiàng)和,則___________.(結(jié)果保留成整數(shù))(參考數(shù)據(jù):)
【答案】
【分析】由題意,可得???????,從而可推出數(shù)列是等比數(shù)列 ,根據(jù)分組求和及等比數(shù)列的求和公式可得答案.
【詳解】因?yàn)槊磕甏鏅跀?shù)的增長率為10%,每年年底賣出100頭,
故可知,且,
則,
∴數(shù)列是以200為首項(xiàng),1.1為公比的等比數(shù)列,
則,故.
∴,
則.
???????故答案為:.
練習(xí)30.(2023·全國·高三專題練習(xí))如圖所示,有標(biāo)號(hào)為1,2,3的三根柱子,在1號(hào)柱子上套有n個(gè)金屬圓片,從下到上圓片依次減?。聪铝幸?guī)則,把金屬圓片從1號(hào)柱子全部移到3號(hào)柱子,要求:①每次只能移動(dòng)一個(gè)金屬圓片;②較大的金屬圓片不能在較小的金屬圓片上面.
若,則至少需要移動(dòng)______次;
將n個(gè)金屬圓片從1號(hào)柱子全部移到3號(hào)柱子,至少需要移動(dòng)______次.

【答案】 7
【分析】從的情況開始逐一進(jìn)行分析,找到規(guī)律后利用數(shù)列的遞推關(guān)系求解.
【詳解】(1)當(dāng)時(shí),只需把金屬圓片從1號(hào)柱子移到3號(hào)柱子,用符號(hào)(13)表示,共移動(dòng)一次.
當(dāng)時(shí),移動(dòng)的順序?yàn)椋?2)(13)(23),共移動(dòng)3次.
當(dāng)時(shí),把上面的兩個(gè)金屬圓片作為一個(gè)整體,則歸結(jié)為的情形,
移動(dòng)的順序是(13)(12)(32);(13);(21)(23)(13),共移動(dòng)7次.
(2)記把n個(gè)金屬圓片從1號(hào)柱子移到3號(hào)柱子,最少需要移動(dòng)次,則由(1)知,,.
當(dāng)移動(dòng)n個(gè)金屬圓片時(shí),可按下列3個(gè)步驟進(jìn)行:
①將上面?zhèn)€金屬圓片從1號(hào)柱子移到2號(hào)柱子;
②將第n個(gè)金屬圓片從1號(hào)柱子移到3號(hào)柱子;
③將上面?zhèn)€金屬圓片從2號(hào)柱子移到3號(hào)柱子.
就把移動(dòng)n個(gè)金屬圓片的任務(wù)轉(zhuǎn)化為移動(dòng)2次個(gè)金屬圓片與移動(dòng)1次第n個(gè)金屬圓片的任務(wù).而移動(dòng)個(gè)金屬圓片需要移動(dòng)2次個(gè)金屬圓片和移動(dòng)1次第個(gè)金屬圓片;移動(dòng)個(gè)金屬圓片需要移動(dòng)2次個(gè)金屬圓片和移動(dòng)1次第個(gè)金屬圓片……如此繼續(xù),直到轉(zhuǎn)化為移動(dòng)1個(gè)金屬圓片的情形.根據(jù)這個(gè)過程,可得遞推公式:,且,從而當(dāng)時(shí),有,∴是以2為公比,2為首項(xiàng)的等比數(shù)列,故,即.
故答案為:;
題型一
分段遞推數(shù)列求通項(xiàng)公式
題型二
公共項(xiàng)數(shù)列
題型三
插項(xiàng)數(shù)列
題型四
數(shù)列中的新定義問題
題型五
數(shù)列的結(jié)構(gòu)不良
題型六
遞推數(shù)列的實(shí)際應(yīng)用

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