大题02 数列求和（解析版）.docx
大题02数列求和近几年高考，数列中新定义是必考内容，难度较大，作为压轴题呈现大题典例1数列中新定义问题（2023北京东城统考二模）已知有穷数列A:如出，453）中的每一项都是不大于的正整数.对于满足的整数加，令集合A（7）=M&=6，=1,2，.记集合A（M中元素的个数为S（M（约定空集的元素个数为0）.若46,3,2,5,3,7,5,5,求A(5)及5(5九+="，求证：49，M互不相同;(3)已知=，%=匕，若对任意的正整数i0'i+%)都有i+JwA(,或i+jwA(%),求+%+anffy值.【解】(1)因为=%=4=5,所以45)=4,7,8,则s(5)=3(2)依题意s(q)l,i=l,2,，则有4.Km(J'因此HHf3皿s(q)s(a2)Sa)'又因为一+一+!=，人0仪式4)S(G)s(an)9所以s(q)=l所以4Ma互不相同.(3)依题意=a,%=b由i+/A(ai)或i+JeA(aj),知ai+j=或ai+j=aj,令J=I,可得=4或=卬，对于，'=2,3,.-1成立,故。3=%或a3=%当二b时，%=4=af,=a，所以q+g+an=na.当出人时，%=。或%=b.当生=。时，由%=%或4=4，有。4=a，同理%=，=4=。，所以+an=(n-)a+b,当见二人时，此时有4=%=。,令i=l,j=3,可得4A(")或4AS),即%=。或4=b.令i=l,/=4,可得5wA()或5AS).令i=2,j=3,可得5A(b).所以=.若出=。，则令，'=1.)=4,可得=。，与&=)矛盾.所以有=6.不妨设4=G=at=b(k5),令i=t,j=k+"惟=23,-1),可得A+1AS),因此4+=R令i=l,j=k,则a=或/+=氏故k=b所以4+%+an=n-V)b+a,综上，4=时，+弓+an=na.=""时，q+%+an=(n-)a+b.时，al+a2+a11=(n-)b+a.»>»解壮族导数列新定义问题的方法和技巧：(1)可通过举例子的方式，将抽象的定义转化为具体的简单的应用，从而加深对信息的理解；(2)可用自己的语言转述新信息所表达的内容，如果能清晰描述，那么说明对此信息理解的较为透彻;(3)发现新信息与所学知识的联系，并从描述中体会信息的本质特征与规律；(4)如果新信息是课本知识的推广，则要关注此信息与课本中概念的不同之处，以及什么情况下可以使用书上的概念，要将''新性质有机地应用到''旧性质上，创造性的解决问题.»>»49变式(2023北京人大附中校考三模)有穷数列勺洪小项(m3)其各项均为整数，任意两项均不相等.4=4-q+J(j=l,2,m-l),bi+l(=l,2,w-2).若6:0,1,求知的取值范围；若z=5,当£同取最小值时，求的最大值；I=I三l.一!若14KM=1,2,.,M,Z4=?+1,求机的所有可能取值.*=1【解】(1)由题设4=IO-II=I%=Il-引,则1一引1,pi->7或1-41,所以为2或七0,任意两项均不相等，故用工。、工1,故出的取值范围6e(-8,0)2,+8)且6WZ；(2)由“各项均为整数，任意两项均不相等，要使之同最小，即同尽量小,(=1则(士同焉=0+1+1+2+2,故/中的前5项为-2T0J2,J=I4要使Zbi最大,即I%I+1%-%I+1%-4I+1%-I最大，/=I而2bM,则14-2国。2-。3国内-4国a4-a5不妨令的=2,只需依次使1%-61，&J%-%一生I取到最大，要使I%-生I最大，则4=-2；要使I/I最大，M¾=h要使1%-%I最大，则。2=T,故4=0;此时I%I=4>%-&I=3>a2-a31=2>al-a2l=1,综上,1+2+3+4=10.maxm-w-1(3)对于14金。=1,2,.,)，则Z4的最小值为相-1,三=w+l>w-l,hlt=1由(m+1)-("1)=2,且d(i=12fm-2),所以图.J有如下情况：最后一项为3,前面各项都为1.最后两项为2,前面各项都为1；"7=3,数列j不可能出现3,或同时出现两个2,排除；?=4,数列册为3,2,1,4,对应数列也小为1J3,故存在满足题设的情况；m=5»以下过程中xN",若存在满足的数列.1)元素依次为1,1J3,令数列q前4项为x+l,x+2,x+3,则第5项为X(存在重复项，舍)或x+6,而第5项为x+6>5,不满足题设；若存在满足的数列耙J元索依次为U,2,2,令数列叫前3项为KX+1.x+2,则第4项为T(存在重复项，舍)或戈+4,第4项为x+4,则第5项为x+2(存在重复项，舍)或X+6,而x+6>5不满足题设；同上讨论，m6时不可能存在满足题设的数列%；综上，n=4.>»»后4模拟1. (2023北京统考模拟预测)正整数集合A=q，生，。“,且4</<%v<4,n3,B中所有元素和为八6),集合C=T(8)8qA.(1)若A=1,2,5,请直接写出集合C；若集合区中有且只有两个元素，求证“心电，4，为等差数列的充分必要条件是“集合。中有2-3个元素若C=123,2023,求的最小值，以及当取最小值时，%最小值.【解】(1)C=1,2.3,5,6.7.8)(2)若4，%,知,凡为等差数列，不妨设a,=al+(ti-)d,ajai+(j-)d,且i</J,j=123,，.aj+a.=21+(/+y-2)d,I<jn9.3+j2n-9.(中有2一1-3+1=2一3个元素,.“4，%,%，4为等差数列"是“集合C中有2-3个元素”充分条件若集合。中有2-3个元素，则至少有如下有2-3个元索q+出<4+/<4+q<4+/<4+4<V4+an-<a+an<a2an<ay+an<<an+an又有如下2-3个元素at+a2<a+aj<a2+o3<a2+ai<a2+a5<<a2+an_2<a2+an_f<a2+an<a3+an<-a,+a4=a2+a3al+a5=a2+a49ai+an=a2+an,i.%-q=a4-a3=a5-a4=ab-a5=an-an.l,“,%为，勺为等差数列''是"集合C中有2-3个元索必要条件综上，“%生M3，见为等差数列"是集合C中有2-3个元素充要条件.(3)由题意，al=l,a2=Za34,o8,5161432,i764,i128.%256.io512,/.a1+o2+0101O23又+%+%+4=2023:.an>1000.n=lb且此时，为最小值为10002. (2023北京房山统考二模)若项数为MkN,g3)的有穷数列他“满足：0i<o2<3<<ai,且对任意的(IWiWJW),勺+0或勺-Q是数列/中的项，则称数列UJ具有性质入(1)判断数列0，1，2是否具有性质P,并说明理由；(2)设数列6具有性质P,q(i=1.2,从)是4中的任意一项，证明:m-见一定是q中的项；若数列具有性质P,证明：当k5时，数列%是等差数列.【解】(D解：数列0J2具有性质P.理由：根据有穷数列叫满足：0W0<色<的<,<以，且对任意的H(IiQ,或%一是数列q中的项，则称数列加“具有性质产，对于数列0,1,2中，若对任意的V(IiZ),可得勺-=0或1或2,可得力一4一定是数列4中的项，所以数列OJ2具有性质P.(2)证明：由q(i=12,幻是数列%中的任意一项，因为数列%具有性质P,即%+4或%-6是数列q中的项，令i=k,可得或-4是数列q中的项，又因为04<%<<%可得%+4一定不是数列q中的项，所以4-4一定是数列an中的项.解t由数列6,具有性质尸，可得4+后凡,所以4一4"J则°£叫，且q=0>又由+/4,所以4-4wz,又由°=%-4<ak-ak-<ak-ak-2<1.<ak-a2<ak-a设2WiA,因为0«4<4<<at可得勺-4=°，4-%7=%，4-4_2=%，4-%=。1，4-4=4，当25时，可得T=4+(IWiWk-1)，(*)设3i"2,则4-+a,>%+/=4，所以4+4走4，由O=%-47<4.1一%.2V1.Vak,l-a3<ak-a3=ak_2，又由°qv%VVakTVa5可得%一%=4，%-=生<ak-x-4-3=4，%-4=ak-y，所以，*-%=a,(1i&-3),因为攵5,由以上可知：%-%=4且%-%2=，所以/-6=4I且ak-x-a2=ak-t，所以4一=q(1i女一1),(*)由(*)知，ak-ak_i=aM(ik-)两式相减，可得-4_1=a,一q(1i%-1),所以当A5时，数列q为等差数列.>»»49真题(2022,北京卷)已知数列几,圾的项数均为m(m>2),且%也wl,2,m,q,低的前项和分别为A”,B”,并规定A)=Bo=0.对于攵w0,l,2,加,定义以=max*g4,i0,l,2,m,其中，maxM表示数集M中最大的数.(1)若4=2,/=1,%=3,伪=1,仇=3,4=3,求个”,小八的值；(2)若q4,且2qo.ut=l,2,w-,求小证明：存在PMSj0,l,2,m9满足P>q,s>i,使得(+B=A。+纥.【解】(1)由题意可知：40=2,4=3,A=6,B0=O,B1=1,B2=4,B3=7,当A=O时，则为=A>=0,s,>A>"=i,2,3,j=O;当Z=I时，则/<A,8,>A,i=2,3,故Zj=I;当攵=2时，贝!8照4/=0,1,g>4,纭>4，故=1；当攵=3时，则用A3,i=O,l,2,用>4,故4=2；综上所述：“=0,4=1,r2=tg=2.(2)由题意可知：rnm9且GWN,因为凡121,且q伉，则儿M>对任意eN"恒成立，所以=。，4N1,又因为2/；wj+邑，贝!j%-"。一人，即%-QC"T-2之NZi-Gz1，可得，泊il,反证：假设满足*f>的最小正整数为O/?-1,当i时，m+l-2t当i-1时，则Jr=1,贝？k"=(%-)+(%-%.2)+-w)+782(m-j)+j=2n-j,又因为0J"zT,则，2m-j2m-(m-)=n+>mt假设不成立，故.*-。=1,即数列"J是以首项为
